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传感器与检测技术(第二版)

“十一五”国家规划教材

作者:
陈杰 黄鸿
定价:
49.50元
ISBN:
978-7-04-029949-6
版面字数:
590.000千字
开本:
16开
全书页数:
373页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2010-11-26
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
传感器与检测技术



  • 前辅文
  • 0 传感器与检测技术概念
    • 0.1 传感器的组成与分类
      • 0.1.1 传感器的定义
      • 0.1.2 传感器的组成
      • 0.1.3 传感器的分类
    • 0.2 传感器的作用与地位
    • 0.3 传感器技术的发展动向
    • 0.4 检测技术的定义
    • 0.5 检测技术的作用
  • 1 传感器的特性
    • 1.1 传感器的静态特性
      • 1.1.1 线性度
      • 1.1.2 迟滞
      • 1.1.3 重复性
      • 1.1.4 灵敏度与灵敏度误差
      • 1.1.5 分辨率与阈值
      • 1.1.6 稳定性
      • 1.1.7 温度稳定性
      • 1.1.8 多种抗干扰能力
      • 1.1.9 静态误差
    • 1.2 传感器的动态特性
      • 1.2.1 动态特性的数学描述
      • 1.2.2 线性系统的传递函数
      • 1.2.3 传感器的动态特性指标
      • 1.2.4 动态响应分析的基本方法
      • 1.2.5 典型环节的动态响应特性
  • 2 电阻式传感器
    • 2.1 电位器式电阻传感器
      • 2.1.1 线性电位器
      • 2.1.2 非线性电位器
      • 2.1.3 负载特性与负载误差
      • 2.1.4 电位器的结构与材料
      • 2.1.5 电位器式传感器应用举例
    • 2.2 应变片式电阻传感器
      • 2.2.1 电阻应变片的工作原理
      • 2.2.2 金属电阻应变片主要特性
      • 2.2.3 温度误差及其补偿
      • 2.2.4 应变片式电阻传感器的测量电路
      • 2.2.5 应变片式电阻传感器的应用举例
  • 3 电感式传感器
    • 3.1 自感式传感器
      • 3.1.1 工作原理
      • 3.1.2 灵敏度及非线性
      • 3.1.3 等效电路
      • 3.1.4 转换电路
      • 3.1.5 零点残余电压
      • 3.1.6 自感式传感器的特点及应用
    • 3.2 变压器式传感器
      • 3.2.1 工作原理
      • 3.2.2 等效电路及其特性
      • 3.2.3 差分变压器式传感器的测量电路
      • 3.2.4 零点残余电压的补偿
      • 3.2.5 变压器式传感器的应用举例
    • 3.3 涡流式传感器
      • 3.3.1 工作原理
      • 3.3.2 转换电路
      • 3.3.3 涡流式传感器的特点及应用
    • 3.4 压磁式传感器
      • 3.4.1 工作原理
      • 3.4.2 结构形式
  • 4 电容式传感器
    • 4.1 电容式传感器的工作原理及类型
      • 4.1.1 工作原理
      • 4.1.2 类型
    • 4.2 电容式传感器的灵敏度及非线性
    • 4.3 电容式传感器的特点及等效电路
      • 4.3.1 特点
      • 4.3.2 等效电路
    • 4.4 电容式传感器的设计要点
      • 4.4.1 保护绝缘材料的绝缘性能
      • 4.4.2 消除和减小边缘效应
      • 4.4.3 消除和减小寄生电容的影响
      • 4.4.4 防止和减小外界干扰
    • 4.5 电容式传感器的转换电路
      • 4.5.1 调制型电路
      • 4.5.2 脉冲型电路
    • 4.6 电容式传感器的应用举例
      • 4.6.1 差分式电容压力传感器
      • 4.6.2 电容式加速度传感器
      • 4.6.3 电容式料位传感器
      • 4.6.4 电容式位移传感器
  • 5 磁电式传感器
    • 5.1 磁电感应式传感器
      • 5.1.1 工作原理和结构类型
      • 5.1.2 动态特性分析
      • 5.1.3 测量电路
      • 5.1.4 磁电感应式传感器应用举例
    • 5.2 霍尔式传感器
      • 5.2.1 霍尔效应和霍尔元件材料
      • 5.2.2 霍尔元件构造及测量电路
      • 5.2.3 霍尔元件的主要技术指标
      • 5.2.4 霍尔元件的补偿电路
      • 5.2.5 霍尔式传感器的应用举例
  • 6 压电式传感器
    • 6.1 压电效应
      • 6.1.1 石英晶体的压电效应
      • 6.1.2 压电陶瓷的压电效应
      • 6.1.3 高分子材料的压电效应
      • 6.1.4 压电方程与压电常数
    • 6.2 压电材料
    • 6.3 等效电路
    • 6.4 测量电路
      • 6.4.1 电压放大器
      • 6.4.2 电荷放大器
    • 6.5 压电式传感器的应用举例
      • 6.5.1 压电式测力传感器
      • 6.5.2 压电式加速度传感器
    • 6.6 影响压电式传感器精度的因素分析
      • 6.6.1 非线性
      • 6.6.2 横向灵敏度
      • 6.6.3 环境温度的影响
      • 6.6.4 湿度的影响
      • 6.6.5 电缆噪声
      • 6.6.6 接地回路噪声
  • 7 光电式传感器
    • 7.1 光电效应
      • 7.1.1 外光电效应
      • 7.1.2 内光电效应
      • 7.1.3 光生伏特效应
    • 7.2 光电器件及其特性
      • 7.2.1 光电管与光电倍增管
      • 7.2.2 光敏电阻
      • 7.2.3 光敏二极管及光敏三极管
      • 7.2.4 光电池
      • 7.2.5 半导体光电元件的特性
    • 7.3 光电式传感器的测量电路
      • 7.3.1 光源
      • 7.3.2 测量电路
    • 7.4 光电传感器及其应用
      • 7.4.1 模拟式光电传感器
      • 7.4.2 脉冲式光电传感器
    • 7.5 光纤传感器
      • 7.5.1 光导纤维
      • 7.5.2 光纤传感器的工作原理
    • 7.6 电荷耦合器件(CCD)
      • 7.6.1 CCD的工作原理
      • 7.6.2 CCD应用举例
    • 7.7 光栅式传感器
      • 7.7.1 基本工作原理
      • 7.7.2 莫尔条纹
      • 7.7.3 辨向原理和细分电路
    • 7.8 激光式传感器
      • 7.8.1 激光干涉仪测位移
      • 7.8.2 激光测长度原理
  • 8 热电式传感器
    • 8.1 热电阻
      • 8.1.1 热电阻的材料及工作原理
      • 8.1.2 测量电路
    • 8.2 热电偶
      • 8.2.1 热电效应
      • 8.2.2 热电偶基本定律
      • 8.2.3 热电偶材料及常用热电偶
      • 8.2.4 热电偶测温线路
      • 8.2.5 热电偶参考端温度
    • 8.3 热敏电阻
      • 8.3.1 热敏电阻的主要特性
      • 8.3.2 热敏电阻的特性线性化
      • 8.3.3 热敏电阻的应用举例
  • 9 核辐射传感器
    • 9.1 核辐射的基本特性
      • 9.1.1 核辐射的特性
      • 9.1.2 测量中常用的同位素
    • 9.2 核辐射传感器
      • 9.2.1 电离室
      • 9.2.2 气体放电计数管
    • 9.3 核辐射传感器的应用举例
    • 9.4 放射性辐射的防护
  • 10 生物传感器
    • 10.1 概述
      • 10.1.1 生物传感器基本结构
      • 10.1.2 生物传感器的类型
      • 10.1.3 生物传感器的优点
      • 10.1.4 生物传感器的固定化技术
    • 10.2 电化学DNA传感器
      • 10.2.1 电化学DNA传感器原理
      • 10.2.2 DNA在固体电极上的固定
      • 10.2.3 电化学DNA传感器中的标识物
      • 10.2.4 电化学DNA传感器的应用
    • 10.3 半导体生物传感器
      • 10.3.1 原理与特点
      • 10.3.2 生物场效应晶体管结构类型
      • 10.3.3 应用研究实例
  • 11 集成智能传感器
    • 11.1 单片集成化智能传感器
      • 11.1.1 智能传感器的基本特点
      • 11.1.2 智能传感器的发展趋势及应用
      • 11.1.3 单片智能传感器主要产品的分类
    • 11.2 网络化智能压力传感器
      • 11.2.1 PPT、PPTR系列网络化智能压力传感器的工作原理
      • 11.2.2 PPT系列网络化智能压力传感器的典型应用
    • 11.3 单片指纹传感器
      • 11.3.1 生物识别技术的发展概况
      • 11.3.2 指纹识别的基本原理
      • 11.3.3 FCD4B14/AT77C101B型指纹传感器
    • 11.4 特种集成传感器
      • 11.4.1 LM1042型集成液位传感器
      • 11.4.2 MC系列烟雾检测报警集成电路
  • 12 传感器的标定
    • 12.1 传感器的静态特性标定
      • 12.1.1 静态标准条件
      • 12.1.2 标定仪器设备精度等级的确定
      • 12.1.3 静态特性标定的方法
    • 12.2 传感器的动态特性标定
    • 12.3 测振传感器的标定
      • 12.3.1 绝对标定法
      • 12.3.2 比较标定法
    • 12.4 压力传感器的标定
      • 12.4.1 动态标定压力源
      • 12.4.2 激波管标定法
  • 13 传感器可靠性技术
    • 13.1 可靠性技术基础概述
      • 13.1.1 可靠性技术定义及其特点
      • 13.1.2 可靠性技术的基本特征量
    • 13.2 可靠性设计
      • 13.2.1 可靠性设计的重要性
      • 13.2.2 可靠性设计程序和原则
      • 13.2.3 系统的可靠性框图模型及计算
    • 13.3 可靠性管理
      • 13.3.1 可靠性管理的意义及特点
      • 13.3.2 可靠性管理机构和职责
      • 13.3.3 可靠性标准、情报与保证
      • 13.3.4 可靠性管理的实施
    • 13.4 可靠性试验
      • 13.4.1 传感器环境试验概述
      • 13.4.2 传感器的可靠性试验实例
    • 13.5 敏感元件及传感器的失效分析
      • 13.5.1 概述
      • 13.5.2 分析方法
  • 14 检测技术基础
    • 14.1 检测技术概述
      • 14.2 测量方法
      • 14.2.1 直接测量、间接测量和联立测量
      • 14.2.2 偏差式测量、零位式测量和微差式测量
    • 14.3 测量系统
      • 14.3.1 测量系统的构成
      • 14.3.2 主动式测量系统与被动式测量系统
      • 14.3.3 开环式测量系统与闭环式测量系统
    • 14.4 测量数据处理方法
      • 14.4.1 静态测量数据的处理方法
      • 14.4.2 动态测量数据的处理方法
  • 15 多传感器信息融合技术
    • 15.1 概述
      • 15.1.1 概念
      • 15.1.2 意义及应用
    • 15.2 传感器信息融合的分类和结构
      • 15.2.1 传感器信息融合的分类
      • 15.2.2 信息融合的结构
      • 15.2.3 信息融合系统结构的实例
    • 15.3 传感器信息融合的一般方法
      • 15.3.1 嵌入约束法
      • 15.3.2 证据组合法
      • 15.3.3 人工神经网络法
    • 15.4 传感器信息融合的实例
      • 15.4.1 机器人中的传感器信息融合
      • 15.4.2 舰船上的传感器信息融合
  • 16 现代检测系统
    • 16.1 计算机检测系统的基本组成
      • 16.1.1 多路模拟开关
      • 16.1.2 AD转换与DA转换
      • 16.1.3 取样保持
    • 16.2 总线技术
      • 16.2.1 总线的基本概念及其标准化
      • 16.2.2 总线的通信方式
      • 16.2.3 测控系统内部总线
      • 16.2.4 测控系统外部总线
    • 16.3 虚拟仪器
      • 16.3.1 虚拟仪器的出现
      • 16.3.2 虚拟仪器的硬件系统
      • 16.3.3 虚拟仪器的软件系统
      • 16.3.4 虚拟仪器的发展趋势
    • 16.4 网络化检测仪器
      • 16.4.1 基于现场总线技术的网络化
      • 测控系统
      • 16.4.2 面向Internet网络测控系统
      • 16.4.3 网络化检测仪器与系统实例
      • 16.4.4 无线传感器网络测控系统
  • 17 传感器与检测技术实验
    • 17.1 温度传感器实验
      • 17.1.1 铂热电阻实验
      • 17.1.2 温度变送器实验
      • 17.1.3 热电偶测温实验
      • 17.1.4 热电偶标定实验
      • 17.1.5 PN结温敏二极管实验
      • 17.1.6 半导体热敏电阻实验
      • 17.1.7 集成温度传感器
    • 17.2 电涡流传感器实验
      • 17.2.1 电涡流传感器静态标定
      • 17.2.2 被测材料对电涡流传感器特性的影响
      • 17.2.3 电涡流传感器振幅测量
      • 17.2.4 涡流传感器测转速实验
      • 17.2.5 综合传感器——力平衡式传感器实验
    • 17.3 半导体传感器实验
      • 17.3.1 湿敏传感器——湿敏电容实验
      • 17.3.2 湿敏传感器——湿敏电阻实验
      • 17.3.3 气敏传感器演示实验
    • 17.4 光电传感器实验
      • 17.4.1 光敏电阻实验
      • 17.4.2 光敏电阻的应用——暗光亮灯电路
      • 17.4.3 光敏二极管特性实验
      • 17.4.4 光敏三极管特性测试
      • 17.4.5 光敏三极管对不同光谱的响应
      • 17.4.6 光电开关(红外发光管与光敏三极管)
      • 17.4.7 光电传感器——热释电红外传感器性能实验
      • 17.4.8 红外光敏管应用——红外检测
      • 17.4.9 光电池特性测试
      • 17.4.10 光纤位移传感器原理
      • 17.4.11 光纤传感器——位移测试
      • 17.4.12 光纤传感器应用——测温传感器
      • 17.4.13 光纤传感器——动态测量
      • 17.4.14 光栅衍射实验——光栅距的测定
      • 17.4.15 光栅传感器——衍射演示及测距实验
      • 17.4.16 电荷耦合图像传感器——CCD摄像法测径实验
  • 附录 习题与思考题
  • 参考文献

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