《檢測技術及套用》是2019年10月機械工業出版社出版的圖書。作者是尚麗平。本書從理論及工程套用的角度, 系統地介紹了感測器原理､ 檢測技術及其套用｡
基本介紹
- 中文名：檢測技術及套用
- 作者：尚麗平
- 出版社：機械工業出版社
- ISBN：9787111608721
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書從理論及工程套用的角度, 系統地介紹了感測器原理､ 檢測技術及其套用｡ 全書由 6 章組成｡ 第 1 章介紹了檢測技術的基本概念､ 誤差處理技術和檢測系統設計方法等基礎知識｡ 第 2 章介紹了感測器的基本原理､ 靜動態特性, 常見的､ 套用廣泛的以及新型的感測器, 如電阻式､ 電容式､ 電感式､ 壓電式､ 壓阻式､ 光纖感測器和化學､ 生物感測器等｡ 第3 章則重點闡述了獲得測量信號後, 如何對其進行變換和處理, 以獲得期望的工程數據｡ 第 4､ 6 章介紹了各種物理量的測量方法, 如溫度､ 流量､物位､ 位移､ 壓力､ 成分與含量等及檢測技術工程套用實例｡ 第 5 章簡要介紹了現代檢測新技術, 以使讀者了解當前檢測技術的新發展｡
本書既可作為自動化､ 電氣､ 電子專業的本科教材, 也可作為碩士研究生及相關工程技術人員的參考書｡
圖書目錄
序 前
言
第 1 章 檢測技術基礎知識 1
1.1 檢測技術 1
1.1.1 檢測系統的基本結構和類型 1
1.1.1.1 檢測系統的類型 4
1.1.1.2 檢測系統的基本結構 5
1.1.2 檢測系統的設計原則 6
1.1.3 檢測系統的設計方法 7
1.1.4 檢測技術的現狀與發展 12
1.2 測量誤差及其分析 13
1.2.1 測量誤差的基本概念 14
1.2.2 測量誤差的分類 17
1.2.2.1 測量誤差的分類方法 17
1.2.2.2 精密度､ 正確度和準確度與
誤差的關係 18
1.2.3 檢測結果的數據分析及其處理 19
1.2.3.1 隨機誤差的處理 19
1.2.3.2 系統誤差的處理 23
1.2.3.3 粗大誤差的處理 24
第 2 章 感測器原理 27
2.1 感測器基礎知識 27
2.1.1 感測器的定義 27
2.1.2 感測器的組成 28
2.1.3 感測器的分類 28
2.1.4 感測器的基本特性 29
2.1.4.1 靜態特性 29
2.1.4.2 動態特性 34
2.2 阻抗型感測器 40
2.2.1 電阻式感測器 40
2.2.1.1 電位器式感測器 40
2.2.1.2 應變式感測器 42
2.2.1.3 熱電阻和熱敏電阻溫度
感測器 45
2.2.2 電容式感測器 46
2.2.2.1 電容式感測器的工作原理及
結構 47
2.2.2.2 電容式感測器的等效電路 50
2.2.3 電感式感測器 51
2.2.3.1 自感式感測器 51
2.2.3.2 互感式電感感測器 54
2.2.3.3 電渦流式感測器 57
2.3 電壓型感測器 59
2.3.1 磁電式感測器 59
2.3.1.1 工作原理和結構形式 59
2.3.1.2 基本特性 61
2.3.2 壓電式感測器 61
2.3.2.1 壓電效應及壓電材料 62
2.3.2.2 壓電式感測器的等效電路 64
2.3.3 熱電偶溫度感測器 66
2.3.3.1 熱電效應 66
2.3.3.2 熱電偶基本定律 68
2.3.3.3 熱電偶結構和類型 69
2.3.3.4 熱電偶的測溫電路及冷
端補償 70
2.3.4 光電式感測器 73
2.3.4.1 光電效應 73
2.3.4.2 光電器件 75
2.3.4.3 光電器件特性 77
2.3.4.4 光電式感測器的基本組成 80
2.3.5 霍爾式感測器 81
2.3.5.1 霍爾效應和霍爾元件 81
2.3.5.2 霍爾式感測器的基本測量電路及
連線方式 83
2.3.5.3 霍爾式感測器的誤差分析與
補償 83
2.4 新型感測器 85
2.4.1 光纖感測器 85
2.4.1.1 光纖的基本知識 85
2.4.1.2 光纖感測器的工作原理､
構成及分類 85
2.4.2 MEMS 感測器 86
2.5 圖像感測器 87
2.5.1 CCD 圖像感測器 87
2.5.1.1 CCD 的 MOS 結構及存儲
電荷原理 87
2.5.1.2 CCD 的電荷的轉移與傳輸 88
2.5.1.3 CCD 的電荷讀出 89
2.5.1.4 CCD 攝像原理 90
2.5.2 CMOS 圖像感測器 90
2.5.2.1 無源像素被動式感測器 91
2.5.2.2 有源像素主動式感測器 92
2.5.2.3 CMOS 圖像感測器與 CCD 圖像
感測器比較 92
2.5.2.4 固態圖像感測器的
套用設計 93
2.6 半導體集成感測器 94
2.6.1 半導體集成數字溫度感測器
DSB1820 的原理及套用 95
2.6.1.1 DSB1820 引腳結構及
性能特點 95
2.6.1.2 DSB1820 的工作原理 95
2.6.1.3 DSB1820 存儲器 96
2.6.1.4 DSB1820 的 ROM 指令 97
2.6.1.5 DSB1820 與單片機的接口
電路 98
2.6.1.6 基於 AT89S51 單片機與
DSB1820 的測溫實例 98
2.6.2 數字溫度感測器 AD590 98
2.6.2.1 AD590 的主要功能特性 99
2.6.2.2 AD590 的工作原理 100
2.6.2.3 AD590 的套用電路 100
2.6.2.4 AD590 測量溫度電路實例 102
2.7 化學､ 生物感測器 104
2.7.1 化學感測器 104
2.7.1.1 離子電極 104
2.7.1.2 極譜法 107
2.7.2 生物感測器 107
2.7.2.1 生物學反應 107
2.7.2.2 生物感測器 108
2.7.2.3 組成結構及功能 109
第 3 章 信號調理及數據處理 111
3.1 電橋電路 112
3.1.1 直流電橋 112
3.1.2 交流電橋 117
3.2 放大電路 119
3.2.1 對放大電路的要求 119
3.2.2 橋式放大電路 126
3.2.3 高輸入阻抗放大器 128
3.2.4 隔離放大器 139
3.2.5 可程式序增益放大器 144
3.2.6 電荷放大器 147
3.2.7 零漂移放大器 149
3.3 濾波電路 151
3.3.1 濾波器概述 152
3.3.2 典型有源濾波器 154
3.4 信號轉換電路 159
3.4.1 C /F 轉換和 R /F 轉換電路 159
3.4.2 V /F 和 F /V 轉換電路 160
3.4.3 V /I 轉換電路 163
3.5 計算機軟體處理 ( 誤差修正技術) 165
3.5.1 數字濾波技術 165
3.5.1.1 程式判斷濾波 166
3.5.1.2 中位值濾波 167
3.5.1.3 算術平均算法濾波 168
3.5.1.4 遞推平均濾波法 168
3.5.1.5 加權平均濾波法 169
3.5.1.6 低通濾波 170
3.5.1.7 高通濾波 171
3.5.1.8 複合濾波 171
3.5.2 非線性校正 172
3.5.2.1 非線性特性分類 173
3.5.2.2 改善非線性特性的方法 173
3.5.3 零點漂移的處理 176
3.5.3.1 方差､ 平均值法 177
3.5.3.2 零點漂移的處理方法 177
3.5.3.3 軟體算法設計 178
第 4 章 非電量測量 180
4.1 溫度測量 180
4.1.1 測溫方法 180
4.1.2 接觸式測溫法 181
4.1.3 非接觸式測溫法 183
4.1.4 溫度變送器 185
4.2 物位測量 187
4.2.1 測量方法 188
4.2.2 靜壓式物位測量 189
4.2.3 浮力式物位測量 192
4.2.4 電容式物位測量 193
4.2.5 超音波物位測量 194
4.3 流量測量 196
4.3.1 概述 196
4.3.2 容積式流量計 198
4.3.3 差壓式流量計 199
4.3.4 轉子流量計 204
4.3.5 渦輪流量計 206
4.3.6 電磁流量計 206
4.3.7 渦街流量計 209
4.3.8 超音波流量計 210
4.4 壓力測量 211
4.4.1 概述 211
4.4.2 彈性元件式壓力表 213
4.4.3 活塞式壓力計 216
4.4.4 壓力感測器 217
4.4.5 壓力計的校驗和使用 221
4.5 位移測量 222
4.5.1 歐姆龍 E6A2 旋轉式編碼器在
角位移測量系統中的套用 222
4.5.1.1 歐姆龍 E6A2 旋轉式編碼器的
性能特點 223
4.5.1.2 關於歐姆龍 E6A2 旋轉式編碼
器測量角位移的套用 224
4.5.1.3 歐姆龍編碼器測量旋轉角位移
的套用電路及相關程式 224
4.5.2 電渦流式位移感測器線上位移測量
中的套用 228
4.6 力與荷重的測量 234
4.6.1 力與荷重測量的主要誤差 234
4.6.2 力與荷重感測器的選用原則 235
4.7 速度､ 轉速､ 加速度的測量 236
4.8 成分與含量的測量 238
4.8.1 濕度測量 238
4.8.2 氣體成分測量 239
4.8.3 液體成分 ( 離子､ 生物大分子､非溶性成分) 的測量 240
4.8.4 固體成分測量 241
第 5 章 現代檢測新技術 243
5.1 虛擬儀器 243
5.2 網路化儀器和網路化感測器 245
5.3 多感測器數據融合 245
第 6 章 檢測技術的套用實例 248
6.1 飛思卡爾智慧型車系統中的感測器的
選擇及套用 248
6.1.1 路徑檢測感測器 248
6.1.1.1 光電式感測器 248
6.1.1.2 圖像感測器 252
6.1.1.3 電磁式感測器 254
6.1.2 測速感測器 258
6.1.2.1 霍爾式感測器檢測 258
6.1.2.2 光電編碼器 258
6.2 溫室環境檢測系統中的感測器
選擇及套用 261
6.2.1 溫度檢測 261
6.2.2 濕度檢測 264
6.2.3 光照檢測 267
6.2.4 CO2檢測 267
附錄 269
附錄 A 鉑銠 10 - 鉑熱電偶 ( S 型)
E( t) 分度表 269
附錄 B 鎳鉻—鎳矽熱電偶 ( K 型)
E( t) 分度表 270
附錄 C Pt100 熱電阻分度表 272
附錄 D Cu50 熱電阻分度表 275
參考文獻 276
