傳感器與測試技術

第1章緒論
1.1傳感器與測試技術概述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傳感器與測試技術在工程中的地位4
1.2.4傳感器與測試技術的發(fā)展狀況6
1.3本課程的學習要求與特點7
思考與練習題18
第2章傳感器與測試技術的基本知識
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
思考與練習題220
第3章電阻式傳感器
3.1電阻應變式傳感器21
3.1.1電阻應變片的工作原理21
3.1.2金屬絲的靈敏系數(shù)23
3.1.3電阻應變片的構造和種類24
3.1.4電阻應變片的主要特性27
3.1.5電阻應變片的選用與防護30
3.1.6電阻應變片的溫度誤差及補償32
3.1.7測量電路34
3.1.8電阻應變式傳感器的應用40
3.2壓阻式傳感器41
3.2.1工作原理41
3.2.2結構及主要特性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結構52
3.3.4電位器式傳感器的應用53
思考與練習題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結構類型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構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用80
5.2差動變壓器式電感傳感器82
5.2.1結構、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用92
思考與練習題593
第6章磁電式傳感器
6.1磁電感應式傳感器94
6.1.1恒定磁通式磁電感應傳感器94
6.1.2磁阻式磁電感應傳感器95
6.1.3磁電感應式傳感器的測量電路96
6.1.4磁電感應式傳感器的應用96
6.2霍爾式傳感器98
6.2.1霍爾效應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磁柵式傳感器的應用109
6.4感應同步器109
6.4.1感應同步器的結構和類型109
6.4.2感應同步器的工作原理110
6.4.3感應同步器在數(shù)控機床閉環(huán)系統(tǒng)中的應用112
思考與練習題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壓電式傳感器的應用120
思考與練習題7121
第8章熱電式傳感器
8.1熱電偶122
8.1.1熱電效應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半導體熱敏電阻132
思考與練習題8133
第9章光電式傳感器
9.1光電效應與光電器件134
9.1.1光電效應及分類134
9.1.2光電器件135
9.1.3光電傳感器應用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傳感器的應用147
9.4光柵傳感器148
9.4.1光柵的結構148
9.4.2光柵的基本工作原理149
9.4.3光柵傳感器的應用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激光在測試技術中的應用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光電編碼器的應用161
思考與練習題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半導體陶瓷濕敏電阻165
思考與練習題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構170
11.3超聲波傳感器的應用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
思考與練習題11179
第12章傳感器信號的處理
12.1傳感器信號的預處理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信號的調制與解調186
12.3.1信號調制的概念186
12.3.2電橋調幅的原理186
12.3.3電橋調幅波的解調188
12.3.4應用舉例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轉換器的選擇192
12.7抗干擾技術194
12.7.1干擾的來源194
12.7.2抗電磁干擾技術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
思考與練習題12203
附錄CYS型傳感器試驗儀實驗指導
實驗一電阻應變片性能實驗204
實驗二差動變面積式電容傳感器的應用 205
實驗三差動變壓器式電感傳感器的應用207
實驗四渦流式傳感器的應用208
實驗五霍爾式傳感器的應用209
參考文獻211