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自动检测与转换技术(第3版)电子书

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作       者:苏家健

出  版  社:电子工业出版社

出版时间:2014-04-01

字       数:22.6万

所属分类: 科技 > 计算机/网络 > 程序设计

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本书主要介绍了常用传感器的工作原理、基本结构及相应的测量电路,并介绍了大量的应用实例。在取材上,强调理论够用、实用性和先性,突出基本技能的培养,加强了实验的内容。本书内容主要包括:检测技术的一般概念和测量方法、误差分析;电阻式、变磁阻式、电容式、热电式、霍尔式、光电式及压电式等常用传感器;新型的光纤传感器;数字式传感器、智能传感器和过程控制参数检测及检测装置的信号处理技术。  本次修订后,既保持原教材的特色、精选理论教学内容,适用够用,又重突出,各章增加例题、习题和习题解答,以便更方便、更好地为教学服务。  本书主要介绍了常用传感器的工作原理、基本结构及相应的测量电路,并介绍了大量的应用实例。在取材上,强调理论够用、实用性和先性,突出基本技能的培养,加强了实验的内容。本书内容主要包括:检测技术的一般概念和测量方法、误差分析;电阻式、变磁阻式、电容式、热电式、霍尔式、光电式及压电式等常用传感器;新型的光纤传感器;数字式传感器、智能传感器和过程控制参数检测及检测装置的信号处理技术。 本次修订后,既保持原教材的特色、精选理论教学内容,适用够用,又重突出,各章增加例题、习题和习题解答,以便更方便、更好地为教学服务。
【作者】
苏家健,上海震旦职业学院机电分院院长,教授,具有几十年的教学经验和科研经验,主讲课程包括自动检测与转换技术、可编程序控制原理及应用、电气控制技术与实训等,已出版的教材获得了读者的广泛好评,销量领先。
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内容简介

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第3版前言

第1章 检测技术的基础知识

1.1 测量的基本概念

1.1.1 测量

1.1.2 测量方法

1.2 测量误差及其分类

1.2.1 测量误差及其表示方法

1.2.2 测量误差的分类

1.3 测量误差的分析与处理

1.3.1 随机误差的统计特性

1.3.2 粗大误差

1.3.3 系统误差

1.3.4 直接测量数据的误差分析

1.4 传感器及其基本特性

1.4.1 传感器的定义及组成

1.4.2 传感器的分类

1.4.3 传感器的基本特性

1.4.4 传感器技术的发展趋势

1.5 弹性敏感元件

1.5.1 弹性敏感材料的弹性特性

1.5.2 弹性敏感元件的材料及其基本要求

1.5.3 弹性敏感元件的变换原理

小  结

思考与练习

第2章 电阻式传感器

2.1 电位器式传感器

2.1.1 线性电位器

2.1.2 电位器式传感器的应用

2.2 电阻应变式传感器

2.2.1 电阻应变片的种类与结构

2.2.2 电阻的应变效应

2.2.3 应变片测试原理

2.2.4 测量电路

2.3 电阻应变式传感器的应用

2.4 压阻式传感器

2.4.1 压阻效应与压阻系数

2.4.2 测量原理

2.4.3 温度补偿

2.4.4 压阻式传感器的应用

2.5 气敏电阻传感器

2.6 湿敏电阻传感器

小  结

思考与练习

第3章 变磁阻式传感器

3.1 自感式传感器

3.1.1 基本自感式传感器

3.1.2 差动变间隙式传感器

3.1.3 螺管型自感式传感器

3.1.4 测量电路

3.2 变压器式传感器

3.2.1 螺线管式差动变压器

3.2.2 测量电路

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 电涡流式传感器种类

3.3.3 测量电路

3.4 变磁阻式传感器的应用

3.4.1 自感式传感器的应用

3.4.2 变压器式传感器的应用

3.4.3 电涡流式传感器的应用

小  结

思考与练习

第4章 电容式传感器

4.1 电容式传感器的工作原理

4.1.1 变面积式电容传感器

4.1.2 变间隙式电容传感器

4.1.3 变介电常数式电容传感器

4.2 测量电路

4.2.1 调幅型电路

4.2.2 差动脉冲宽度调制电路

4.2.3 调频型电路

4.3 电容式传感器的应用

小  结

思考与练习

第5章 热电偶传感器

5.1 热电偶工作原理和基本定律

5.1.1 热电偶工作原理

5.1.2 热电偶的基本定律

5.2 热电偶的材料、结构及种类

5.2.1 热电偶材料

5.2.2 热电偶结构

5.2.3 热电偶种类及分度表

5.3 热电偶的冷端补偿

5.4 热电偶测温线路

5.5 热电阻

5.5.1 金属热电阻

5.5.2 半导体热敏电阻

5.5.3 集成温度传感器

小  结

思考与练习

第6章 光电式传感器

6.1 光电效应及光电器件

6.1.1 光电效应

6.1.2 光电管

6.1.3 光敏电阻

6.1.4 光敏晶体管

6.1.5 光电池

6.2 红外传感器

6.2.1 红外辐射

6.2.2 红外探测器

6.3 光电式传感器应用举例

6.3.1 光敏电阻传感器的应用

6.3.2 光敏晶体管的应用

6.3.3 光电池的应用

6.3.4 红外测温仪

6.4 光电开关和光电断续器

6.4.1 光电开关

6.4.2 光电断续器

6.5  CCD图像传感器及应用

6.5.1  CCD图像传感器的工作原理

6.5.2  CCD图像传感器的分类

6.5.3  CCD图像传感器的应用

小  结

思考与练习

第7章 霍尔传感器

7.1 霍尔元件工作原理

7.2 霍尔元件的基本结构和主要特性参数

7.2.1 基本结构

7.2.2 主要特性参数

7.3 霍尔元件的测量电路及补偿

7.3.1 基本测量电路

7.3.2 温度误差的补偿

7.3.3 不等位电势的补偿

7.4 霍尔集成电路

7.5 霍尔传感器的应用

小  结

思考与练习

第8章 压电式传感器

8.1 压电效应

8.1.1 石英晶体的压电效应

8.1.2 石英晶体的类型

8.1.3 压电陶瓷的压电效应

8.1.4 压电陶瓷的类型

8.2 压电材料

8.3 压电式传感器测量电路

8.3.1 压电器件的串联与并联

8.3.2 压电式传感器的等效电路

8.3.3 压电式传感器的测量电路

8.4 压电式传感器应用举例

小  结

思考与练习

第9章 光纤传感器

9.1 光纤传感器的原理、结构及种类

9.1.1 光纤传感器的原理

9.1.2 光纤的结构

9.1.3 光纤的种类

9.2 光的传输原理

9.2.1 光的全反射定律

9.2.2 光纤的传光原理

9.3 光纤传感器的类型

9.3.1 光纤传感器的分类

9.3.2 功能型和非功能型光纤传感器

9.3.3 光纤传感器的主要部件

9.4 功能型光纤传感器

9.4.1 相位调制型光纤传感器

9.4.2 光强调制型光纤传感器

9.5 非功能型光纤传感器

9.5.1 遮断光路的光强调制型光纤传感器

9.5.2 改变光纤相对位置的光强调制型光纤传感器

9.6 光纤传感器的应用

9.6.1 光纤微位移测量传感器

9.6.2 光纤流量传感器

9.6.3 光纤图像传感器

小  结

思考与练习

第10章 过程参数的控制

10.1 压力测量

10.1.1 弹簧管压力表

10.1.2 压力、差压变送器的基本原理

10.2 液位测量

10.2.1 浮力式液位仪表

10.2.2 光纤液位计

10.2.3 静压式液位计

10.2.4 电阻式液位计

10.3 流量测量

10.3.1 容积式流量传感器

10.3.2 差压式流量传感器

10.3.3 速度式流量传感器

10.3.4 流体阻力式流量传感器

小  结

思考与练习

第11章 检测装置的信号处理及接口技术

11.1 信号的放大与隔离技术

11.1.1 运算放大器

11.1.2 测量放大器

11.1.3 隔离放大器

11.1.4 程控测量放大器PGA

11.2 信号变换技术

11.2.1  0~10m A的电压/电流变换(V/I变换)

11.2.2  4~20m A的电压/电流变换(V/I变换)

11.3 过程输入通道

11.3.1 模拟量输入通道

11.3.2  A/D转换器及其与单片机的接口

11.4 信号的非线性补偿技术

11.4.1 线性化处理方法

11.4.2 利用微机进行非线性化处理

小  结

思考与练习

第12章 自动检测技术的综合应用

12.1 传感器的选用原则

12.2 综合应用举例

12.2.1 高炉炼铁自动检测与控制

12.2.2 蒸馏塔自动检测与控制

12.2.3 传感器在汽车中的应用

12.2.4 传感器在空气污染监测中的应用

12.2.5  IC卡智能水表的应用

12.2.6 传感器在全自动洗衣机中的应用

12.2.7 传感器在电冰箱中的应用

12.2.8 传感器在空调器中的应用

12.2.9 传感器在厨具中的应用

12.2.10 传感器在燃气热水器中的应用

12.2.11 传感器在家用吸尘器中的应用

12.2.12 家用电器中常用的部分国产热敏电阻

小  结

思考与练习

第13章 数字式传感器技术

13.1 光栅传感器

13.1.1 光栅的基本知识

13.1.2 莫尔条纹及其测量原理

13.1.3 光栅测量系统

13.1.4 光栅测量系统的应用

13.2 磁栅传感器

13.2.1 磁栅及其分类

13.2.2 磁头及其结构

13.2.3 信号处理方式

13.2.4 磁栅传感器的应用

13.3 数字编码器

13.3.1 接触式码盘编码器

13.3.2 光电式编码器

13.3.3 光电编码传感器的应用

13.4 感应同步器

13.4.1 感应同步器的结构

13.4.2 感应同步器的工作原理

13.4.3 数字位置测量系统

小  结

习题与思考题

第14章 自动检测技术的新发展

14.1 智能传感器

14.1.1 智能传感器发展的历史背景

14.1.2 智能传感器的功能与特点

14.1.3 智能传感器实现的途径

14.2 虚拟仪器

14.2.1 虚拟仪器的定义

14.2.2 虚拟仪器的应用

14.2.3 虚拟仪器的特点

14.2.4 虚拟仪器的产生

14.2.5 虚拟仪器的分类

14.2.6 虚拟仪器的体系结构

14.2.7 虚拟仪器的发展趋势

14.3 微型传感器

14.3.1 微机电系统(MEMS)

14.3.2 微型传感器技术

14.4 网络传感器

14.4.1 基于现场总线技术的网络化测控系统

14.4.2 面向Internet网络测控系统

14.4.3 网络化检测仪器与系统实例

14.4.4 无线传感器网络化测控系统

14.5 多传感器数据融合

14.5.1 工作原理

14.5.2 多传感器数据融合的意义

14.5.3 融合方法

14.5.4 多传感器信息融合的实例

14.6 软测量技术

小  结

思考与习题

附录A 思考与练习部分答案

参考文献

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