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现代检测技术及仪表(第2版)

“十五”国家规划课题研究成果

作者:
孙传友 张一 主编
定价:
38.80 元
版面字数:
610.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
391
最新
印次时间:
暂无
ISBN:
978-7-04-034043-3
物料号:
34043-00
出版时间:
2012-02-27
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

本书为教育科学“十五”国家规划课题研究成果《现代检测技术及仪表》的第2版。本教材将传感器原理、非电量电测法和常用仪表电路的主要内容有机地整合为一门课程。第1、2章介绍传感器、检测仪表的基础知识;第3~7章从应用角度介绍传感器的基本原理和接口电路;第8~11章归纳和总结常见非电量电测方法及相应的敏感器;第12~14章分别介绍模拟式、数字式、微机化三类常规检测仪表的共性技术和总体设计;第15章简要介绍现代检测新技术。每一章都有例题和习题,全部习题的详细解答均可以从“百度文库”、“新浪”、“豆丁”等网站下载。

本书内容具有“全而新”的特点,突出教学内容和课程体系的改革,注重归纳共性和总结规律,启发和引导学生的创新思维,既通俗易懂,又简明实用。作者还专门建立了本课程的教学网站,与本教材完整配套的大量教学辅助资料均可从该网站免费下载。

本书可作为应用型(或技术型)电气信息类专业本科生的教材,也可供从事检测仪表设计、使用、维护和管理的工作人员参考或作为自学读物。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 绪论
        • 1.1 检测技术及仪表的地位与作用
          • 1.1.1 检测仪表的地位与作用
            • 1.1.2 检测技术是仪器仪表的技术基础
            • 1.2 传感器概述
              • 1.2.1 传感器的基本概念
                • 1.2.2 传感器的分类和命名法
                • 1.3 检测仪表与系统概述
                  • 1.3.1 检测仪表与系统的基本组成
                    • 1.3.2 常规检测仪表与系统的基本类型
                      • 1.3.3 新型仪器仪表的发展趋势
                      • 思考题与习题
                      • 第2章 检测系统的基本特性
                        • 2.1 静态特性及性能指标
                          • 2.1.1 静态特性
                            • 2.1.2 静态性能指标
                            • 2.2 动态特性及性能指标
                              • 2.2.1 传递函数
                                • 2.2.2 阶跃响应和时域动态性能指标
                                  • 2.2.3 正弦响应和频域动态性能指标
                                    • 2.2.4 无失真检测条件
                                    • 2.3 测量误差
                                      • 2.3.1 测量误差的概念及表达方式
                                        • 2.3.2 测量误差的分类
                                        • 思考题与习题
                                        • 第3章 阻抗型传感器
                                          • 3.1 电阻式传感器
                                            • 3.1.1 电位器式传感器
                                              • 3.1.2 应变式传感器和压阻式传感器
                                                • 3.1.3 热电阻和热敏电阻
                                                  • 3.1.4 气敏电阻
                                                    • 3.1.5 湿敏电阻
                                                      • 3.1.6 接口电路
                                                      • 3.2 电容式传感器
                                                        • 3.2.1 基本原理与结构类型
                                                          • 3.2.2 输入-输出特性
                                                            • 3.2.3 等效电路分析
                                                              • 3.2.4 接口电路
                                                              • 3.3 电感式传感器
                                                                • 3.3.1 自感式传感器
                                                                  • 3.3.2 互感式传感器(差动变压器)
                                                                    • 3.3.3 电涡流式传感器
                                                                    • 思考题与习题
                                                                    • 第4章 电压型传感器
                                                                      • 4.1 磁电式传感器
                                                                        • 4.1.1 基本原理和组成
                                                                          • 4.1.2 结构类型
                                                                            • 4.1.3 接口电路
                                                                            • 4.2 压电式传感器
                                                                              • 4.2.1 压电效应及其表达式
                                                                                • 4.2.2 压电材料
                                                                                  • 4.2.3 压电元件
                                                                                    • 4.2.4 接口电路
                                                                                    • 4.3 热电偶传感器
                                                                                      • 4.3.1 热电效应
                                                                                        • 4.3.2 热电偶的材料、型号及结构
                                                                                          • 4.3.3 冷端恒温式热电偶测温电路
                                                                                            • 4.3.4 冷端补偿式热电偶测温电路
                                                                                            • 4.4 光电式传感器
                                                                                              • 4.4.1 光电效应
                                                                                                • 4.4.2 光电管和光电倍增管
                                                                                                  • 4.4.3 光敏电阻
                                                                                                    • 4.4.4 光电池
                                                                                                      • 4.4.5 光电式传感器的基本组成和类型
                                                                                                      • 4.5 霍尔传感器
                                                                                                        • 4.5.1 霍尔效应
                                                                                                          • 4.5.2 霍尔传感器的组成与基本特性
                                                                                                            • 4.5.3 霍尔传感器的应用
                                                                                                              • 4.5.4 测量误差及其补偿办法
                                                                                                              • 思考题与习题
                                                                                                              • 第5章 半导体传感器
                                                                                                                • 5.1 半导体管传感器
                                                                                                                  • 5.1.1 磁敏二极管和磁敏晶体管
                                                                                                                    • 5.1.2 光敏二极管和光敏晶体管
                                                                                                                      • 5.1.3 温敏二极管和温敏晶体管
                                                                                                                      • 5.2 半导体集成传感器
                                                                                                                        • 5.2.1 集成温度传感器
                                                                                                                          • 5.2.2 集成霍尔传感器
                                                                                                                            • 5.2.3 集成湿度、压力、加速度传感器
                                                                                                                            • 思考题与习题
                                                                                                                            • 第6章 数字式传感器
                                                                                                                              • 6.1 编码器
                                                                                                                                • 6.1.1 直接编码器
                                                                                                                                  • 6.1.2 增量编码器
                                                                                                                                  • 6.2 光栅
                                                                                                                                    • 6.2.1 光栅的结构和基本原理
                                                                                                                                      • 6.2.2 光栅辨向原理与细分技术
                                                                                                                                      • 6.3 感应同步器
                                                                                                                                        • 6.3.1 感应同步器的类型和结构
                                                                                                                                          • 6.3.2 感应同步器的工作原理
                                                                                                                                          • 6.4 频率式传感器
                                                                                                                                            • 6.4.1 振弦式传感器
                                                                                                                                              • 6.4.2 振筒式传感器
                                                                                                                                              • 思考题与习题
                                                                                                                                              • 第7章 新型传感器
                                                                                                                                                • 7.1 光纤传感器
                                                                                                                                                  • 7.1.1 光导纤维的结构和传光原理
                                                                                                                                                    • 7.1.2 光纤传感器的基本原理和类型
                                                                                                                                                    • 7.2 CCD图像传感器
                                                                                                                                                      • 7.2.1 CCD的工作原理
                                                                                                                                                        • 7.2.2 CCD图像传感器的结构
                                                                                                                                                          • 7.2.3 CCD数码照相机
                                                                                                                                                          • 7.3 红外传感器
                                                                                                                                                            • 7.3.1 红外线及其特性
                                                                                                                                                              • 7.3.2 红外探测器的类型
                                                                                                                                                                • 7.3.3 热释电红外探测器
                                                                                                                                                                • 7.4 超声波与核辐射传感器
                                                                                                                                                                  • 7.4.1 超声波传感器
                                                                                                                                                                    • 7.4.2 核辐射传感器
                                                                                                                                                                    • 7.5 传感器的发展趋势
                                                                                                                                                                      • 思考题与习题
                                                                                                                                                                      • 第8章 几何量的电测法
                                                                                                                                                                        • 8.1 位移的电测法
                                                                                                                                                                          • 8.1.1 位移电测法的分类
                                                                                                                                                                            • 8.1.2 位移的间接电测法
                                                                                                                                                                            • 8.2 倾角的电测法
                                                                                                                                                                              • 8.2.1 摆锤式
                                                                                                                                                                                • 8.2.2 液体摆式
                                                                                                                                                                                  • 8.2.3 气体摆式
                                                                                                                                                                                  • 8.3 厚度的电测法
                                                                                                                                                                                    • 8.3.1 电感式和电涡流式
                                                                                                                                                                                      • 8.3.2 电容式
                                                                                                                                                                                        • 8.3.3 核辐射式和超声波式
                                                                                                                                                                                        • 8.4 物(液)位的电测法
                                                                                                                                                                                          • 8.4.1 超声波法
                                                                                                                                                                                            • 8.4.2 浮力法
                                                                                                                                                                                              • 8.4.3 差压法
                                                                                                                                                                                                • 8.4.4 电容法
                                                                                                                                                                                                • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                • 第9章 机械量的电测法
                                                                                                                                                                                                  • 9.1 转速的电测法
                                                                                                                                                                                                    • 9.1.1 模拟式电测法
                                                                                                                                                                                                      • 9.1.2 计数式电测法
                                                                                                                                                                                                      • 9.2 振动的电测法
                                                                                                                                                                                                        • 9.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器
                                                                                                                                                                                                          • 9.2.2 绝对振动电测法
                                                                                                                                                                                                          • 9.3 力与荷重的电测法
                                                                                                                                                                                                            • 9.3.1 力敏感器
                                                                                                                                                                                                              • 9.3.2 力的间接电测法
                                                                                                                                                                                                                • 9.3.3 荷重传感器与电子秤
                                                                                                                                                                                                                • 9.4 力矩的电测法
                                                                                                                                                                                                                  • 9.4.1 扭轴(扭矩敏感器)
                                                                                                                                                                                                                    • 9.4.2 力矩的扭轴式电测法
                                                                                                                                                                                                                    • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                    • 第10章 热工量的电测法
                                                                                                                                                                                                                      • 10.1 压力与差压的电测法
                                                                                                                                                                                                                        • 10.1.1 压力的概念、单位和测量方法
                                                                                                                                                                                                                          • 10.1.2 压力敏感器
                                                                                                                                                                                                                            • 10.1.3 压力的电测法
                                                                                                                                                                                                                              • 10.1.4 差压的电测法
                                                                                                                                                                                                                              • 10.2 温度的电测法
                                                                                                                                                                                                                                • 10.2.1 温度的概念、单位和测量方法
                                                                                                                                                                                                                                  • 10.2.2 接触式测温法
                                                                                                                                                                                                                                    • 10.2.3 温度和温度差的电测法
                                                                                                                                                                                                                                      • 10.2.4 非接触式测温法
                                                                                                                                                                                                                                      • 10.3 流量的电测法
                                                                                                                                                                                                                                        • 10.3.1 流量的概念
                                                                                                                                                                                                                                          • 10.3.2 流量-转速转换法
                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3.3 流量-差压、力、位移转换法
                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3.4 流量-频率转换法
                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3.5 流量-温度转换法
                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.3.6 非接触式流量测量法
                                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                  • 第11章 成分与含量的电测法
                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.1 水分和湿度的电测法
                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.1.1 水分和湿度的定义及表示方法
                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.1.2 固体水分的电测法
                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.1.3 气体湿度的电测法
                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.2 密度和浓度的电测法
                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.2.1 密度的电测法
                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.2.2 浓度的电测法
                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.3 气体分析与检测
                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.3.1 气体分析
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.3.2 实用气体检测器
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第12章 模拟式检测仪表的设计及实例
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.1 “表头”的原理与刻度
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.1.1 “表头”的原理
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.1.2 “表头”的刻度
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.2 调零、调满度与量程切换
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.2.1 常见的调零电路
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.2.2 常见的调满度电路
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.2.3 常见的量程切换电路
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.3 模拟非线性校正
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.3.1 非线性校正的数学原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.3.2 非线性校正的实现方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.3.3 模拟非线性校正的实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.4 环境及温度误差校正
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.4.1 环境及温度因素对测量的影响
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.4.2 环境及温度误差的硬件校正法
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.5 模拟式仪表实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.5.1 DDZ-Ⅲ型仪表简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.5.2 MF107型万用表剖析
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第13章 数字式检测仪表的设计及实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.1 数字“表头”电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.1.1 数字显示器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.1.2 A/D转换式仪表的“表头”电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.1.3 脉冲计数式仪表的“表头”电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.1.4 条图显示式仪表的“表头”电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.2 数字式仪表的标度变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.2.1 A/D转换式仪表的标度变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.2.2 脉冲计数式仪表的标度变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.3 数字式仪表零位调整与量程切换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.3.1 数字式仪表的零位调整
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.3.2 数字式仪表的量程切换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.4 数字式仪表的非线性校正
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.4.1 数字非线性校正的原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.4.2 数字非线性校正的实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.5 数字式检测仪表设计实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.5.1 数字式检测仪表的组成方案
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.5.2 数字式转速测量仪的设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.5.3 数字式扭矩测量仪的设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.6 DT890D型数字万用表剖析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.6.1 普通数字万用表的基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.6.2 DT890D数字万用表电路剖析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第14章 微机化检测仪表的设计及实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.1 主机和人-机接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.1.1 基于单片机的主机电路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.1.2 显示器接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.1.3 键盘原理与接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.2 测量通道的总体设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.2.1 测量通道的基本组成与类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.2.2 传感器的选用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 14.2.3 信号调理电路的参数设计和选择
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.2.4 采集电路组成模块和方案的选择
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.2.5 测量通道与微机的接口
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.3 量程自动切换与超限自动报警
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.3.1 量程自动切换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.3.2 超限自动报警
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.4 标度变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.4.1 线性测量通道的标度变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.4.2 非线性测量通道的标度变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.5 非线性校正软件算法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.5.1 查表法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 14.5.2 插值法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.5.3 拟合法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.6 温度误差的软件校正法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.7 微机化仪表实例——智能万用表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.7.1 数字万用表集成芯片MAX134
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.7.2 MAX134配单片机构成智能万用表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第15章 现代检测新技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 15.1 虚拟仪器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 15.1.1 虚拟仪器的概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 15.1.2 虚拟仪器的组成特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 15.2 网络化仪器和网络化传感器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 15.2.1 网络化仪器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 15.2.2 网络化传感器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 15.3 微电子机械系统和微型传感器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 15.3.1 微电子机械系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 15.3.2 微型传感器(MEMS传感器)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 15.4 软测量技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 15.4.1 软测量技术的概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 15.4.2 软测量技术的实现方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 15.4.3 软测量技术应用举例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 15.5 多传感器数据融合
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 15.5.1 多传感器数据融合的概念及优点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 15.5.2 基本原理及融合过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 主要参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          相关图书