本書包括自動檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識、傳感器原理與應(yīng)用、過程檢測儀表和自動檢測的共性技術(shù)及新發(fā)展4部分內(nèi)容。第1部分介紹傳感器與自動檢測技術(shù)的基本概念、測量誤差與數(shù)據(jù)處理及傳感器的靜/動態(tài)特性和標(biāo)定方法。第2部分介紹電阻式傳感器、變電抗式傳感器、光電式傳感器和電動勢式傳感器的工作原理與應(yīng)用。第3部分介紹溫度檢測、流量檢測、物位檢測和成分檢測。第4部分介紹誤差修正技術(shù)、MEMS技術(shù)與微型傳感器、虛擬儀器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、多傳感器數(shù)據(jù)融合和軟測量技術(shù)。
徐科軍,合肥工業(yè)大學(xué)教授,近十幾年來主持完成和在研國家自然科學(xué)基金、“863”計(jì)劃、省部級項(xiàng)目多項(xiàng),在清華大學(xué)、電子工業(yè)出版社和機(jī)械工業(yè)出版社等出版著作和教材10多部。
第1章 緒論
1.1 自動檢測技術(shù)概述
1.1.1 自動檢測技術(shù)的重要性
1.1.2 自動檢測系統(tǒng)的組成
1.1.3 自動檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.2 傳感器概述
1.2.1 傳感器的定義
1.2.2 傳感器的組成
1.2.3 傳感器的分類
1.3 測量誤差與數(shù)據(jù)處理
1.3.1 測量誤差的概念和分類
1.3.2 精度
1.3.3 測量誤差的表示方法
1.3.4 隨機(jī)誤差
1.3.5 系統(tǒng)誤差
1.3.6 粗大誤差
1.3.7 測量不確定度
1.3.8 數(shù)據(jù)處理的基本方法
1.4 傳感器的一般特性
1.4.1 傳感器的靜態(tài)特性
1.4.2 傳感器的動態(tài)特性
1.5 傳感器的標(biāo)定和校準(zhǔn)
1.5.1 傳感器的靜態(tài)標(biāo)定
1.5.2 傳感器的動態(tài)標(biāo)定
思考題與習(xí)題1
第2章 電阻式傳感器原理與應(yīng)用
2.1 電阻應(yīng)變式傳感器
2.1.1 電阻應(yīng)變片的工作原理
2.1.2 電阻應(yīng)變片的特性
2.1.3 電阻應(yīng)變片的測量電路
2.1.4 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用
2.2 壓阻式傳感器
2.2.1 半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)
2.2.2 半導(dǎo)體應(yīng)變片
2.2.3 擴(kuò)散型壓阻式壓力傳感器
2.2.4 壓阻式加速度傳感器
2.2.5 測量電橋及溫度補(bǔ)償
思考題與習(xí)題2
第3章 變電抗式傳感器原理與應(yīng)用
3.1 自感式傳感器
3.1.1 自感式傳感器的工作原理
3.1.2 變氣隙式自感傳感器
3.1.3 變面積式自感傳感器
3.1.4 螺線管式自感傳感器
3.1.5 自感式傳感器的測量電路
3.1.6 自感式傳感器的應(yīng)用
3.2 差動變壓器
3.2.1 變氣隙式差動變壓器
3.2.2 螺線管式差動變壓器
3.2.3 差動變壓器的性能
3.2.4 差動變壓器的測量電路
3.2.5 差動變壓器的應(yīng)用
3.3 電渦流式傳感器
3.3.1 電渦流式傳感器的工作原理
3.3.2 電渦流式傳感器的類型
3.3.3 電渦流式傳感器的應(yīng)用
3.4 電容式傳感器
3.4.1 電容式傳感器的工作原理
3.4.2 電容式傳感器的主要性能
3.4.3 電容式傳感器的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.4.4 電容式傳感器的等效電路
3.4.5 電容式傳感器的測量電路
3.4.6 電容式傳感器的應(yīng)用
思考題與習(xí)題3
第4章 光電式傳感器原理與應(yīng)用
4.1 光電效應(yīng)和光電器件
4.1.1 光電管
4.1.2 光電倍增管
4.1.3 光敏電阻
4.1.4 光敏二極管和光敏晶體管
4.1.5 光電池
4.1.6 光電器件的應(yīng)用
4.2 光電碼盤
4.2.1 工作原理
4.2.2 碼盤和碼制
4.2.3 二進(jìn)制碼與循環(huán)碼的轉(zhuǎn)換
4.2.4 光電碼盤的應(yīng)用
4.3 電荷耦合器件
4.3.1 電荷耦合器件的結(jié)構(gòu)和工作原理
4.3.2 CCD圖像傳感器
4.3.3 圖像傳感器的應(yīng)用
4.4 光纖傳感器
4.4.1 光纖的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)光原理
4.4.2 光纖的主要參數(shù)
4.4.3 光纖傳感器的結(jié)構(gòu)組成
4.4.4 光纖傳感器的分類
4.4.5 光纖傳感器的特點(diǎn)
4.4.6 光纖傳感器的應(yīng)用
4.5 光柵傳感器
4.5.1 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)
4.5.2 莫爾條紋形成的原理
4.5.3 莫爾條紋技術(shù)的特點(diǎn)
4.5.4 光柵的光路
4.5.5 辨向原理
4.5.6 細(xì)分技術(shù)
思考題與習(xí)題4
第5章 電動勢式傳感器原理與應(yīng)用
5.1 磁電式傳感器
5.1.1 磁電式傳感器的工作原理
5.1.2 動圈式磁電傳感器
5.1.3 磁阻式磁電傳感器
5.1.4 磁電式傳感器的動態(tài)特性
5.2 霍爾傳感器
5.2.1 霍爾傳感器的工作原理
5.2.2 霍爾元件的結(jié)構(gòu)和基本電路
5.2.3 霍爾元件的主要特性參數(shù)
5.2.4 霍爾元件的誤差及補(bǔ)償
5.2.5 霍爾傳感器的應(yīng)
5.3 壓電式傳感器
5.3.1 壓電式傳感器的工作原理
5.3.2 壓電元件的等效電路及測量電路
5.3.3 壓電式傳感器的應(yīng)用
思考題與習(xí)題5
第6章 溫度檢測
6.1 概述
6.1.1 溫度的基本概念和測量方法
6.1.2 溫標(biāo)
6.2 熱電阻傳感器
6.2.1 金屬熱電阻
6.2.2 半導(dǎo)體熱敏電阻
6.2.3 熱電阻傳感器的應(yīng)用
6.3 熱電偶傳感器
6.3.1 熱電偶測溫原理
6.3.2 熱電偶的基本定律
6.3.3 熱電偶的冷端處理和補(bǔ)償
6.3.4 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶
6.3.5 非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶
6.3.6 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式
6.3.7 熱電偶的安裝注意事項(xiàng)
6.3.8 熱電偶非線性補(bǔ)償與應(yīng)用
6.4 非接觸式測溫
6.4.1 熱輻射基本定律
6.4.2 光學(xué)高溫計(jì)
6.4.3 光電高溫計(jì)
6.4.4 輻射溫度計(jì)
6.4.5 比色溫度計(jì)
思考題與習(xí)題6
第7章 流量檢測
7.1 流量的基本概念
7.1.1 流量測量的基本概念
7.1.2 流量檢測的方法和分類
7.2 差壓式流量計(jì)
7.2.1 差壓式流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理
7.2.2 節(jié)流裝置
7.2.3 安裝注意事項(xiàng)
7.3 電磁流量計(jì)
7.3.1 電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理
7.3.2 選用與安裝注意事項(xiàng)
7.4 渦輪流量計(jì)
7.4.1 渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理
7.4.2 渦輪流量計(jì)的特點(diǎn)與應(yīng)用
7.4.3 安裝注意事項(xiàng)
7.5 渦街流量計(jì)
7.5.1 渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與工作原理
7.5.2 安裝與使用注意事項(xiàng)
7.6 超聲波流量計(jì)
7.6.1 超聲波流量計(jì)的工作原理
7.6.2 選用與安裝注意事項(xiàng)
7.7 質(zhì)量流量計(jì)
7.7.1 直接式質(zhì)量流量計(jì)
7.7.2 間接式質(zhì)量流量計(jì)
思考題與習(xí)題7
第8章 物位檢測
8.1 概述
8.1.1 物位檢測的基本概念
8.1.2 物位計(jì)分類
8.2 超聲波物位計(jì)
8.2.1 概述
8.2.2 連續(xù)式超聲波物位計(jì)
8.2.3 超聲波物位開關(guān)
8.2.4 超聲波檢測液-液相界面
8.3 雷達(dá)物位計(jì)
8.3.1 雷達(dá)物位計(jì)分類
8.3.2 導(dǎo)波式雷達(dá)物位計(jì)
思考題與習(xí)題8
第9章 成分檢測
9.1 概述
9.1.1 成分分析儀器簡介
9.1.2 成分分析儀器的分類
9.1.3 成分分析儀器的組成
9.1.4 成分分析儀器的主要性能指標(biāo)
9.2 熱導(dǎo)式氣體分析儀
9.2.1 基本原理
9.2.2 熱導(dǎo)池
9.2.3 測量電路
9.2.4 熱導(dǎo)式氣體分析儀的應(yīng)用
9.3 氧化鋯氧量分析儀
9.3.1 工作原理
9.3.2 氧化鋯探頭
9.3.3 氧化鋯氧量分析儀的應(yīng)用
9.4 紅外線氣體分析儀
9.4.1 工作原理
9.4.2 紅外線氣體分析儀的結(jié)構(gòu)
9.4.3 紅外線氣體分析儀的應(yīng)用
9.5 氣相色譜儀
9.5.1 色譜分析方法的由來
9.5.2 氣相色譜法的分離原理
9.5.3 定性分析和定量分析
9.5.4 工業(yè)氣相色譜儀的基本組成
9.5.5 氣相色譜儀的新發(fā)展
思考題與習(xí)題9
第10章 自動檢測的共性技術(shù)及新發(fā)展
10.1 誤差修正技術(shù)
10.1.1 系統(tǒng)誤差的數(shù)字修正方法
10.1.2 隨機(jī)誤差的數(shù)字濾波方法
10.1.3 動態(tài)補(bǔ)償方法與實(shí)現(xiàn)
10.2 MEMS技術(shù)與微型傳感器
10.2.1 MEMS技術(shù)
10.2.2 微型傳感器
10.3 虛擬儀器
10.3.1 定義和特點(diǎn)
10.3.2 產(chǎn)生和分類
10.3.3 體系結(jié)構(gòu)
10.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
10.4.1 定義和組成
10.4.2 特點(diǎn)和局限
10.4.3 路由協(xié)議
10.4.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
10.5 多傳感器數(shù)據(jù)融合
10.5.1 基本概念
10.5.2 融合方法
10.5.3 應(yīng)用舉例
10.6 軟測量技術(shù)
10.6.1 輔助變量的選取
10.6.2 測量數(shù)據(jù)的處理
10.6.3 軟測量模型的建立
10.6.4 軟儀表的在線校正
10.6.5 軟測量的工業(yè)應(yīng)用
思考題與習(xí)題10
參考文獻(xiàn)