传感器与检测技术(第5版)

本书包括自动检测技术的基础知识、传感器原理与应用、过程检测仪表和自动检测的共性技术及新发展4部分内容。第1部分介绍传感器与自动检测技术的基本概念、测量误差与数据处理及传感器的静/动态特性和标定方法。第2部分介绍电阻式传感器、变电抗式传感器、光电式传感器和电动势式传感器的工作原理与应用。第3部分介绍温度检测、流量检测、物位检测和成分检测。第4部分介绍误差修正技术、MEMS技术与微型传感器、虚拟仪器、无线传感器网络、多传感器数据融合和软测量技术。

徐科军，合肥工业大学教授，近十几年来主持完成和在研国家自然科学基金、“863”计划、省部级项目多项，在清华大学、电子工业出版社和机械工业出版社等出版著作和教材10多部。

第1章 绪论
1.1 自动检测技术概述
1.1.1 自动检测技术的重要性
1.1.2 自动检测系统的组成
1.1.3 自动检测技术的发展趋势
1.2 传感器概述
1.2.1 传感器的定义
1.2.2 传感器的组成
1.2.3 传感器的分类
1.3 测量误差与数据处理
1.3.1 测量误差的概念和分类
1.3.2 精度
1.3.3 测量误差的表示方法
1.3.4 随机误差
1.3.5 系统误差
1.3.6 粗大误差
1.3.7 测量不确定度
1.3.8 数据处理的基本方法
1.4 传感器的一般特性
1.4.1 传感器的静态特性
1.4.2 传感器的动态特性
1.5 传感器的标定和校准
1.5.1 传感器的静态标定
1.5.2 传感器的动态标定
思考题与习题1
第2章 电阻式传感器原理与应用
2.1 电阻应变式传感器
2.1.1 电阻应变片的工作原理
2.1.2 电阻应变片的特性
2.1.3 电阻应变片的测量电路
2.1.4 电阻应变式传感器的应用
2.2 压阻式传感器
2.2.1 半导体的压阻效应
2.2.2 半导体应变片
2.2.3 扩散型压阻式压力传感器
2.2.4 压阻式加速度传感器
2.2.5 测量电桥及温度补偿
思考题与习题2
第3章 变电抗式传感器原理与应用
3.1 自感式传感器
3.1.1 自感式传感器的工作原理
3.1.2 变气隙式自感传感器
3.1.3 变面积式自感传感器
3.1.4 螺线管式自感传感器
3.1.5 自感式传感器的测量电路
3.1.6 自感式传感器的应用
3.2 差动变压器
3.2.1 变气隙式差动变压器
3.2.2 螺线管式差动变压器
3.2.3 差动变压器的性能
3.2.4 差动变压器的测量电路
3.2.5 差动变压器的应用
3.3 电涡流式传感器
3.3.1 电涡流式传感器的工作原理
3.3.2 电涡流式传感器的类型
3.3.3 电涡流式传感器的应用
3.4 电容式传感器
3.4.1 电容式传感器的工作原理
3.4.2 电容式传感器的主要性能
3.4.3 电容式传感器的特点和设计要点
3.4.4 电容式传感器的等效电路
3.4.5 电容式传感器的测量电路
3.4.6 电容式传感器的应用
思考题与习题3
第4章 光电式传感器原理与应用
4.1 光电效应和光电器件
4.1.1 光电管
4.1.2 光电倍增管
4.1.3 光敏电阻
4.1.4 光敏二极管和光敏晶体管
4.1.5 光电池
4.1.6 光电器件的应用
4.2 光电码盘
4.2.1 工作原理
4.2.2 码盘和码制
4.2.3 二进制码与循环码的转换
4.2.4 光电码盘的应用
4.3 电荷耦合器件
4.3.1 电荷耦合器件的结构和工作原理
4.3.2 CCD图像传感器
4.3.3 图像传感器的应用
4.4 光纤传感器
4.4.1 光纤的结构和导光原理
4.4.2 光纤的主要参数
4.4.3 光纤传感器的结构组成
4.4.4 光纤传感器的分类
4.4.5 光纤传感器的特点
4.4.6 光纤传感器的应用
4.5 光栅传感器
4.5.1 光栅传感器的结构
4.5.2 莫尔条纹形成的原理
4.5.3 莫尔条纹技术的特点
4.5.4 光栅的光路
4.5.5 辨向原理
4.5.6 细分技术
思考题与习题4
第5章 电动势式传感器原理与应用
5.1 磁电式传感器
5.1.1 磁电式传感器的工作原理
5.1.2 动圈式磁电传感器
5.1.3 磁阻式磁电传感器
5.1.4 磁电式传感器的动态特性
5.2 霍尔传感器
5.2.1 霍尔传感器的工作原理
5.2.2 霍尔元件的结构和基本电路
5.2.3 霍尔元件的主要特性参数
5.2.4 霍尔元件的误差及补偿
5.2.5 霍尔传感器的应
5.3 压电式传感器
5.3.1 压电式传感器的工作原理
5.3.2 压电元件的等效电路及测量电路
5.3.3 压电式传感器的应用
思考题与习题5
第6章 温度检测
6.1 概述
6.1.1 温度的基本概念和测量方法
6.1.2 温标
6.2 热电阻传感器
6.2.1 金属热电阻
6.2.2 半导体热敏电阻
6.2.3 热电阻传感器的应用
6.3 热电偶传感器
6.3.1 热电偶测温原理
6.3.2 热电偶的基本定律
6.3.3 热电偶的冷端处理和补偿
6.3.4 标准化热电偶
6.3.5 非标准化热电偶
6.3.6 热电偶的结构形式
6.3.7 热电偶的安装注意事项
6.3.8 热电偶非线性补偿与应用
6.4 非接触式测温
6.4.1 热辐射基本定律
6.4.2 光学高温计
6.4.3 光电高温计
6.4.4 辐射温度计
6.4.5 比色温度计
思考题与习题6
第7章 流量检测
7.1 流量的基本概念
7.1.1 流量测量的基本概念
7.1.2 流量检测的方法和分类
7.2 差压式流量计
7.2.1 差压式流量计的结构与工作原理
7.2.2 节流装置
7.2.3 安装注意事项
7.3 电磁流量计
7.3.1 电磁流量计的结构与工作原理
7.3.2 选用与安装注意事项
7.4 涡轮流量计
7.4.1 涡轮流量计的结构与工作原理
7.4.2 涡轮流量计的特点与应用
7.4.3 安装注意事项
7.5 涡街流量计
7.5.1 涡街流量计的结构与工作原理
7.5.2 安装与使用注意事项
7.6 超声波流量计
7.6.1 超声波流量计的工作原理
7.6.2 选用与安装注意事项
7.7 质量流量计
7.7.1 直接式质量流量计
7.7.2 间接式质量流量计
思考题与习题7
第8章 物位检测
8.1 概述
8.1.1 物位检测的基本概念
8.1.2 物位计分类
8.2 超声波物位计
8.2.1 概述
8.2.2 连续式超声波物位计
8.2.3 超声波物位开关
8.2.4 超声波检测液-液相界面
8.3 雷达物位计
8.3.1 雷达物位计分类
8.3.2 导波式雷达物位计
思考题与习题8
第9章 成分检测
9.1 概述
9.1.1 成分分析仪器简介
9.1.2 成分分析仪器的分类
9.1.3 成分分析仪器的组成
9.1.4 成分分析仪器的主要性能指标
9.2 热导式气体分析仪
9.2.1 基本原理
9.2.2 热导池
9.2.3 测量电路
9.2.4 热导式气体分析仪的应用
9.3 氧化锆氧量分析仪
9.3.1 工作原理
9.3.2 氧化锆探头
9.3.3 氧化锆氧量分析仪的应用
9.4 红外线气体分析仪
9.4.1 工作原理
9.4.2 红外线气体分析仪的结构
9.4.3 红外线气体分析仪的应用
9.5 气相色谱仪
9.5.1 色谱分析方法的由来
9.5.2 气相色谱法的分离原理
9.5.3 定性分析和定量分析
9.5.4 工业气相色谱仪的基本组成
9.5.5 气相色谱仪的新发展
思考题与习题9
第10章 自动检测的共性技术及新发展
10.1 误差修正技术
10.1.1 系统误差的数字修正方法
10.1.2 随机误差的数字滤波方法
10.1.3 动态补偿方法与实现
10.2 MEMS技术与微型传感器
10.2.1 MEMS技术
10.2.2 微型传感器
10.3 虚拟仪器
10.3.1 定义和特点
10.3.2 产生和分类
10.3.3 体系结构
10.4 无线传感器网络
10.4.1 定义和组成
10.4.2 特点和局限
10.4.3 路由协议
10.4.4 无线传感器网络的应用
10.5 多传感器数据融合
10.5.1 基本概念
10.5.2 融合方法
10.5.3 应用举例
10.6 软测量技术
10.6.1 辅助变量的选取
10.6.2 测量数据的处理
10.6.3 软测量模型的建立
10.6.4 软仪表的在线校正
10.6.5 软测量的工业应用
思考题与习题10
参考文献