傳感器與測試技術(shù)

第1章緒論
1.1傳感器與測試技術(shù)概述1
1.2傳感器的組成及分類2
1.2.1傳感器的組成2
1.2.2傳感器的分類3
1.2.3傳感器與測試技術(shù)在工程中的地位4
1.2.4傳感器與測試技術(shù)的發(fā)展狀況6
1.3本課程的學(xué)習(xí)要求與特點7
思考與練習(xí)題18
第2章傳感器與測試技術(shù)的基本知識
2.1傳感器與測試系統(tǒng)特性9
2.1.1非電量電測系統(tǒng)的組成9
2.1.2傳感器與測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性10
2.1.3傳感器與測試系統(tǒng)的動態(tài)特性13
2.2測量的基礎(chǔ)知識14
2.2.1測量方法14
2.2.2測量數(shù)據(jù)處理及表述16
2.2.3誤差的定義和分類18
思考與練習(xí)題220
第3章電阻式傳感器
3.1電阻應(yīng)變式傳感器21
3.1.1電阻應(yīng)變片的工作原理21
3.1.2金屬絲的靈敏系數(shù)23
3.1.3電阻應(yīng)變片的構(gòu)造和種類24
3.1.4電阻應(yīng)變片的主要特性27
3.1.5電阻應(yīng)變片的選用與防護30
3.1.6電阻應(yīng)變片的溫度誤差及補償32
3.1.7測量電路34
3.1.8電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用40
3.2壓阻式傳感器41
3.2.1工作原理41
3.2.2結(jié)構(gòu)及主要特性43
3.2.3測量電路46
3.2.4壓阻式傳感器的應(yīng)用47
3.3電位器式傳感器48
3.3.1工作原理49
3.3.2主要特性50
3.3.3結(jié)構(gòu)52
3.3.4電位器式傳感器的應(yīng)用53
思考與練習(xí)題353
第4章電容式傳感器
4.1電容式傳感器的工作原理及類型54
4.1.1工作原理54
4.1.2結(jié)構(gòu)類型54
4.2電容式傳感器的主要性能和特點58
4.2.1主要性能58
4.2.2主要特點60
4.3電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路61
4.3.1等效電路61
4.3.2測量電路62
4.4電容式傳感器的應(yīng)用67
4.4.1電容式加速度傳感器68
4.4.2電容式液位傳感器68
4.4.3電容式差壓傳感器69
4.4.4容柵式傳感器70
4.4.5電容式料位傳感器71
4.4.6電容式溫度傳感器72
思考與練習(xí)題472
第5章電感式傳感器
5.1自感式電感傳感器73
5.1.1自感式電感傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)73
5.1.2自感計算及線性分析75
5.1.3自感式電感傳感器的測量電路78
5.1.4自感式電感傳感器的應(yīng)用80
5.2差動變壓器式電感傳感器82
5.2.1結(jié)構(gòu)、工作原理及輸出特性82
5.2.2測量電路83
5.2.3差動變壓器式傳感器的應(yīng)用86
5.3渦流式電感傳感器88
5.3.1渦流式電感傳感器原理88
5.3.2渦流式電感傳感器測量電路90
5.3.3渦流式電感傳感器的應(yīng)用92
思考與練習(xí)題593
第6章磁電式傳感器
6.1磁電感應(yīng)式傳感器94
6.1.1恒定磁通式磁電感應(yīng)傳感器94
6.1.2磁阻式磁電感應(yīng)傳感器95
6.1.3磁電感應(yīng)式傳感器的測量電路96
6.1.4磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用96
6.2霍爾式傳感器98
6.2.1霍爾效應(yīng)98
6.2.2霍爾元件99
6.2.3霍爾元件基本參數(shù)與誤差補償100
6.2.4集成霍爾元件102
6.2.5霍爾式傳感器應(yīng)用舉例103
6.3磁柵式傳感器105
6.3.1磁柵的組成及類型105
6.3.2磁柵式傳感器的工作原理106
6.3.3磁柵數(shù)顯裝置108
6.3.4磁柵式傳感器的應(yīng)用109
6.4感應(yīng)同步器109
6.4.1感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)和類型109
6.4.2感應(yīng)同步器的工作原理110
6.4.3感應(yīng)同步器在數(shù)控機床閉環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用112
思考與練習(xí)題6114
第7章壓電式傳感器
7.1壓電式傳感器的工作原理115
7.1.1壓電效應(yīng)115
7.1.2壓電材料115
7.1.3壓電材料的主要特性參數(shù) 117
7.2壓電式傳感器及其等效電路118
7.2.1壓電式傳感器轉(zhuǎn)換電路118
7.2.2壓電式傳感器等效電路119
7.3壓電式傳感器的應(yīng)用120
思考與練習(xí)題7121
第8章熱電式傳感器
8.1熱電偶122
8.1.1熱電效應(yīng)123
8.1.2熱電偶基本定律124
8.1.3熱電偶材料及常用熱電偶125
8.1.4熱電偶測溫線路127
8.1.5熱電偶參考端溫度128
8.2熱電阻131
8.2.1金屬熱電阻傳感器 131
8.2.2半導(dǎo)體熱敏電阻132
思考與練習(xí)題8133
第9章光電式傳感器
9.1光電效應(yīng)與光電器件134
9.1.1光電效應(yīng)及分類134
9.1.2光電器件135
9.1.3光電傳感器應(yīng)用141
9.2光纖傳感器142
9.2.1光纖142
9.2.2光纖傳感器143
9.3CCD傳感器145
9.3.1電荷耦合器件145
9.3.2CCD傳感器的應(yīng)用147
9.4光柵傳感器148
9.4.1光柵的結(jié)構(gòu)148
9.4.2光柵的基本工作原理149
9.4.3光柵傳感器的應(yīng)用152
9.5激光傳感器153
9.5.1激光的形成153
9.5.2激光的特性154
9.5.3常用激光器及其特點154
9.5.4激光在測試技術(shù)中的應(yīng)用154
9.6光電編碼器157
9.6.1增量式光電編碼器158
9.6.2絕對式光電編碼器158
9.6.3光電編碼器的應(yīng)用161
思考與練習(xí)題9162
第10章氣敏傳感器與濕敏傳感器
10.1氣敏傳感器163
10.2濕敏傳感器164
10.2.1氯化鋰濕敏電阻165
10.2.2半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻165
思考與練習(xí)題10167
第11章超聲波傳感器
11.1超聲波檢測的基本原理168
11.2超聲波換能器169
11.2.1壓電式換能器的工作原理169
11.2.2壓電式換能器的種類及結(jié)構(gòu)170
11.3超聲波傳感器的應(yīng)用171
11.3.1超聲波探傷171
11.3.2超聲波測物位176
11.3.3超聲波測厚度178
11.3.4超聲波測流量178
思考與練習(xí)題11179
第12章傳感器信號的處理
12.1傳感器信號的預(yù)處理180
12.1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成180
12.1.2傳感器信號的預(yù)處理方法182
12.2傳感器信號的放大電路183
12.2.1高精度、低漂移運算放大器183
12.2.2高輸入阻抗運算放大電路及儀表放大器183
12.2.3隔離放大器和隔離放大系統(tǒng)184
12.2.4程控增益放大器185
12.3信號的調(diào)制與解調(diào)186
12.3.1信號調(diào)制的概念186
12.3.2電橋調(diào)幅的原理186
12.3.3電橋調(diào)幅波的解調(diào)188
12.3.4應(yīng)用舉例188
12.4濾波電路189
12.5傳感器信號的非線性校正190
12.6A／ D轉(zhuǎn)換器的選擇192
12.7抗干擾技術(shù)194
12.7.1干擾的來源194
12.7.2抗電磁干擾技術(shù)195
12.8測試系統(tǒng)的可靠性198
12.8.1可靠性的基本概念198
12.8.2提高可靠性的措施199
12.9傳感器的標定與選擇201
12.9.1傳感器的標定與校準201
12.9.2傳感器的選擇202
思考與練習(xí)題12203
附錄CYS型傳感器試驗儀實驗指導(dǎo)
實驗一電阻應(yīng)變片性能實驗204
實驗二差動變面積式電容傳感器的應(yīng)用 205
實驗三差動變壓器式電感傳感器的應(yīng)用207
實驗四渦流式傳感器的應(yīng)用208
實驗五霍爾式傳感器的應(yīng)用209
參考文獻211