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内容简介 本书是“十二五”江苏省高等学校重点教材。本书配有学习指导与实践教材，既重视理论分析，又注重工程实际应用。 本书的主要内容包括传感器与测量的基本知识和技术方法，测量误差及数据处理，电量的测量，典型非电量的测量，阻抗式结构型传感器，压电式传感器，光电式传感器，数字式传感器，磁敏传感器，化学传感器，生物传感器，以及智能传感器等。在内容上跟踪现代传感和电气测量的新技术、新原理，满足人才培养和技术发展的要求。 本书可作为普通高等学校电气工程及其自动化专业、自动化专业、测控技术与仪器专业以及相关专业的本科教材，也可作为高职高专教育的教材，还可作为研究生和工程技术人员的参考用书。 目录 1传感器与测量的基本知识(1) 1.1测量的概念及分类(1) 1.1.1测量的概念(1) 1.1.2测量过程(2) 1.1.3测量方法的分类(2) 1.2传感器的概念及分类(5) 1.2.1传感器的概念(5) 1.2.2传感器的组成(6) 1.2.3传感器的分类(7) 1.3传感器的基本特性(8) 1.3.1静态特性(8) 1.3.2动态特性(12) 1.4传感器的标定和校准(13) 1.4.1传感器的标定(13) 1.4.2传感器的校准(14) 1.5传感器信号处理技术(14) 1.5.1传感器信号的数据处理技术(14) 1.5.2传感器信号的非线性校正技术(17) 1.5.3传感器的抗干扰技术(18) 2测量误差(23) 2.1测量误差的基本知识(23) 2.1.1测量误差的基本概念(23) 2.1.2测量误差的主要来源(24) 2.1.3测量误差的表示方法(25) 2.2测量误差的分类(28) 2.2.1系统误差(28) 2.2.2随机误差(30) 2.2.3粗大误差(31) 2.2.4测量精度(32) 2.3测量误差的合成与分配(32) 2.3.1误差传递公式(32) 2.3.2典型函数的合成误差(34) 2.3.3误差的分配(35) 2.4最小二乘法与回归分析(36) 2.4.1最小二乘法(36) 2.4.2一元线性回归(37) 3电量的测量(39) 3.1阻抗的测量(39) 3.1.1直流单臂电桥(39) 3.1.2直流双臂电桥(41) 3.1.3交流阻抗电桥(42) 3.1.4兆欧表(44) 3.1.5数字阻抗测量仪(46) 3.1.6其他测量方法(47) 3.2电压和电流的测量(49) 3.2.1直流电压和电流的测量(49) 3.2.2交流电压和电流的测量(53) 3.2.3测量用互感器(58) 3.3功率和电能的测量(63) 3.3.1功率的测量(63) 3.3.2电能的测量(65) 3.4频率和相位的测量(70) 3.4.1频率的测量(70) 3.4.2相位的测量(75) 4典型非电量的测量(76) 4.1温度的测量(76) 4.1.1温度和温标(76) 4.1.2测温方法分类(77) 4.1.3典型测温方法和传感器(78) 4.2流量的测量(91) 4.2.1流量的概念(91) 4.2.2流量计与流量检测方法分类(92) 4.2.3典型流量计(93) 4.3物位的测量(101) 4.3.1液位测量(101) 4.3.2料位测量(108) 4.3.3相界面测量(109) 4.4压力的测量(109) 4.4.1压力的概念和表示方法(109) 4.4.2压力检测的基本方法(110) 4.4.3常用的压力检测仪表和压力传感器(111) 5阻抗式结构型传感器(121) 5.1电阻应变式传感器(121) 5.1.1阻抗式结构型传感器的敏感元件(121) 5.1.2电阻应变计的基本原理与结构(124) 5.1.3电阻应变计的主要特性(126) 5.1.4电阻应变计的温度效应及其补偿(127) 5.2电容式传感器(129) 5.2.1电容式传感器的原理与结构(129) 5.2.2应用中存在的问题及其改进措施(132) 5.3电感式传感器(136) 5.3.1电感式传感器原理(136) 5.3.2自感式传感器的原理与结构(137) 5.3.3互感式传感器(差动变压器)的原理和结构(139) 5.3.4自感式和互感式传感器的误差(142) 5.3.5电涡流式传感器(143) 6压电式传感器(147) 6.1压电效应及材料(147) 6.1.1压电效应(147) 6.1.2压电材料(149) 6.1.3压电振子(153) 6.2压电传感器等效电路和测量电路(154) 6.2.1等效电路(154) 6.2.2测量电路(155) 6.3声波传感技术(159) 6.3.1超声检测(159) 6.3.2SAW传感器(163) 7光电式传感器(169) 7.1光源(169) 7.1.1光的特性(169) 7.1.2光源与光辐射体(170) 7.2光电效应及器件(172) 7.2.1外光电效应(172) 7.2.2内光电效应(174) 7.2.3热探测器(176) 7.2.4光电器件的特性(177) 7.3激光传感器(179) 7.3.1干涉测试技术(180) 7.3.2衍射测试技术(182) 7.3.3激光多普勒测速技术(183) 7.4光纤传感器(186) 7.4.1光纤传感器基础(186) 7.4.2光纤传感器中几种常用的光强调制技术(189) 7.4.3光纤干涉传感器(194) 7.5新型光电检测器*(194) 7.5.1光位置传感器(PSD)(194) 7.5.2量子阱探测器(QWIP)(195) 7.5.3光电磁探测器(196) 7.5.4固态图像传感器(197) 8磁敏传感器(203) 8.1霍尔式磁敏传感器(203) 8.1.1霍尔效应及霍尔元件(203) 8.1.2霍尔元件的等效电路及不等位电势补偿原理(208) 8.1.3霍尔磁传感器电路分析与设计(208) 8.2结型磁敏器件(209) 8.2.1磁敏二极管(209) 8.2.2磁敏三极管(212) 8.3磁阻式磁敏传感器(214) 8.3.1半导体磁阻传感器(214) 8.3.2韦根德器件(217) 8.3.3铁磁性金属薄膜磁敏电阻(219) 8.3.4巨磁阻效应器件(GMR)(220) 8.4机械式、感应式与磁通门式磁敏传感器(221) 8.4.1机械式磁敏传感器(221) 8.4.2感应式磁敏传感器(221) 8.4.3磁通门式磁敏传感器(223) 8.5光纤磁敏传感器(225) 8.5.1法拉第效应光纤磁敏传感器(226) 8.5.2磁致伸缩效应光纤磁场传感器(226) 8.6磁共振式及超导式磁敏传感器*(227) 8.6.1光泵式磁敏传感器(227) 8.6.2质子旋进式磁敏传感器(229) 8.6.3超导磁敏传感器(231) 9化学传感器(235) 9.1化学传感器概述(235) 9.2电位型传感器(236) 9.2.1离子选择性电极类型(236) 9.2.2离子选择性电极构造与响应机理(238) 9.3离子敏场效应管传感器(240) 9.4气敏传感器(241) 9.4.1气敏传感器概述(241) 9.4.2半导体气敏传感器工作原理(243) 9.4.3电阻型半导体气敏传感器(245) 9.4.4非电阻型半导体气敏传感器(247) 10生物传感器(249) 10.1生物传感器概述(249) 10.2酶传感器(251) 10.2.1酶反应(251) 10.2.2酶传感器的工作原理与类型(254) 10.3微生物传感器(255) 10.3.1微生物反应(255) 10.3.2微生物传感器的定义与特点(256) 10.3.3微生物传感器的工作原理与类型(256) 10.4免疫传感器(258) 10.4.1免疫学反应(258) 10.4.2免疫传感器的类型、特点(259) 10.4.3免疫传感器发展趋势(261) 11数字式传感器(262) 11.1数字式传感器概述(262) 11.2编码器(262) 11.2.1编码器基本概念(262) 11.2.2增量式光电编码器(263) 11.2.3绝对式光电编码器(268) 11.2.4电磁式编码器(270) 11.3栅式传感器(271) 11.3.1光栅传感器(271) 11.3.2磁栅传感器(276) 11.3.3容栅传感器(280) 11.4感应同步器(282) 11.4.1感应同步器基本概念(282) 11.4.2感应同步器工作原理(285) 11.4.3感应同步器信号处理方式(286) 11.5振动式频率传感器(287) 11.5.1振动式频率传感器概述(287) 11.5.2振弦式频率传感器(288) 11.5.3振梁式频率传感器(290) 11.6数字式传感器信号长线传输技术(291) 11.6.1脉冲信号长线传输特性(291) 11.6.2抑制信号反射的方法(293) 12智能传感器(295) 12.1智能传感器概述(295) 12.2智能传感器设计构建方式(297) 12.3智能传感器发展趋势(298) 参考文献(301) |
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