自動檢測技術（第3版）

內容簡介

本書介紹自動檢測技術的基礎知識、監測器件及系統設計，強調系統性、實用性和先進性。主要內容包括：檢測技術的基礎知識，傳統感測器，新型感測刪船驗閥器，信號的轉換與調理，感測器與微機接口及系統信號輸出，現代檢測技術，自動檢測系統的設計。每章後都附有習題和思考題。本書可作為高等院校工業自動化、電氣自動化、電子信息工程、機電一體化技術、測控技術及儀表、機械製造及自動化等專業本、專科生的教材，也可作為機電類其他專業學生的教材或參考書。

圖書目錄

第3版前言

第2版前言

第1版前言

教學建議

第1章　檢測技術的基礎知識1

1.1　概述2

1.1.1　檢測技術的含義、作用和地位2

1.1.2　自動檢測系統的組成3

1.1.3　檢測技術的發展趨勢4

1.2　檢測系統的基本特性4

1.2.1　靜態特性4

1.2.2　辨炒付動態特性6

1.3　測量誤差及消除方法講海擔10

1.3.1　測量誤差的概念10

1.3.2　誤差的表示方法10

1.3.3　誤差的分類11

1.3.4　誤差處理13

習題與思考題18

第2章　傳統感測器19

2.1　感測器基礎知識20

2.1.1　感測器的定義與分類20

2.1.2　感測器的性能指標20

2.1.3　感測器的選用原則20

2.1.4　感測器的發展方向22

2.2　電阻式感測器23

2.2.1　電阻應變式感測器23

2.2.2　電位器式感測器32

2.3　電容式感測器37

2.3.1　電容式感測器的基本原理37

2.3.2　電容式凝組碑感測器的類型與特性37

2.3.3　電整嘗擔容式感測器的測量電路40

2.3.4　電悼拔驗祝容式感測器套用舉例42

2.4　電感式感測器45

2.4.1　自感式感測器45

2.4.2　互感式感測器48

2.4.3　電渦流式感測器52

2.4.4　電感式感測器套用舉例54

2.5　壓電式感測器57

2.5.1　壓電效應與壓電材料57

2.5.2　壓電式感測器工作原理及壓電元件常用結構形式60

2.5.3　壓電式感測器的測量電路61

2.5.4　壓電尋放式感測器套用舉例62

2.6　磁電式感測器65

2.6.1　磁電感應式感測器65

2.6.2　霍爾感測器67

2.6.3　磁電式感測器套用舉例70

2.7　熱電式感測器73

2.7.1　金屬熱電阻感測器73

2.7.2　半導體熱敏電阻感測器75

2.7.3　熱電偶感測器75

2.7.4　集成溫度感測器81

2.7.5　熱電式感測器套用舉例82

2.8　常用流量計84

2.8.1　節流式流量計84

2.8.2　電磁流量計88

2.8.3　渦輪流量計91

2.8.4　渦街流量計93

習題與思考題96

第3章　新型感測器98

3.1　氣敏和濕敏感測器99

3.1.1　氣敏電阻式感測器99

3.1.2　離子感煙感測器103

3.1.3　濕敏電阻式感測器104

3.2　感應同步器107

3.2.1　感應同步器的類型及結構107

3.2.2　感應同步器的工作原理108

3.2.3　感應同步器輸出信號的鑑別方式109

3.2.4　感應同步器的套用110

3.3　磁柵式感測器111

3.3.1　磁柵111

3.3.2　磁頭及作用原理111

3.3.3　信號處理方式113

3.3.4　磁柵式感測器的套用114

3.4　紅外輻射探測器115

3.4.1　紅外測溫原理115

3.4.2　常見的紅外感測器116

3.4.3　紅外感測器的套用118

3.4.4　紅外感測器使用中應注意的問題121

3.5　光電式感測器121

3.5.1　光電效應122

3.5.2　光電器件122

3.5.3　光電元件的特性126

3.5.4　光電元件的套用129

3.6　光纖感測器130

3.6.1　光導纖維的結構和導光原理130

3.6.2　光纖感測器的工作原理131

3.6.3　光纖感測器的分類132

3.6.4　光纖感測器的套用133

3.7　超音波感測器134

3.7.1　超音波及特性134

3.7.2　超音波的發射和接收135

3.7.3　超音波感測器的工作原理136

3.7.4　超音波感測器的套用137

3.8　圖像感測器140

3.8.1　CCD電荷耦合器件的基本工作原理141

3.8.2　CCD圖像感測器的基本結構和工作原理142

3.8.3　CCD圖像感測器的套用144

習題與思考題145

第4章　信號的轉換與調理146

4.1　信號的放大與隔離147

4.1.1　測量放大器147

4.1.2　程控增益放大器149

4.1.3　隔離放大器153

4.2　信號轉換電路155

4.2.1　電壓電流變換器155

4.2.2　電流電壓變換器158

4.2.3　電壓頻率轉換158

4.2.4　頻率電壓轉換159

4.3　信號的處理160

4.3.1　調製與解調160

4.3.2　濾波電路165

4.3.3　線性化167

習題與思考題169

第5章　感測器與微機接口及系統信號輸出170

5.1　感測器與微機的接口171

5.1.1　感測器與微機接口的一般結構171

5.1.2　多路模擬開關174

5.1.3　採樣保持器175

5.1.4　A/D轉換器（ADC）177

5.1.5　D/A轉換器（DAC）180

5.1.6　感測器與微機接口套用實例184

5.2　系統信號的輸出186

5.2.1　信號輸出的形式及分類186

5.2.2　顯示和指示類信號輸出186

5.2.3　記錄類信號輸出188

5.2.4　微機化測量系統套用實例192

習題與思考題193

第6章　現代檢測技術194

6.1　感測器的智慧型化與微型化195

6.1.1　智慧型感測器195

6.1.2　感測器的微型化202

6.2　現場匯流排207

6.2.1　現場匯流排技術概述207

6.2.2　幾種典型的現場匯流排212

6.2.3　現場匯流排控制系統219

6.2.4　現場匯流排控制系統套用舉例221

6.3　虛擬儀器224

6.3.1　虛擬儀器的概述224

6.3.2　虛擬儀器圖形化語言LabVIEW226

6.3.3　虛擬儀器的整體設計231

6.3.4　虛擬儀器套用設計舉例232

習題與思考題236

第7章　自動檢測系統的設計238

7.1　自動檢測系統設計原則及步驟239

7.1.1　自動檢測系統設計原則239

7.1.2　自動檢測系統的設計步驟240

7.2　檢測系統中的抗干擾技術245

7.2.1　檢測系統中的干擾245

7.2.2　常用抗干擾技術247

7.3　加熱爐溫度測控系統設計252

7.3.1　溫度測控系統的設計要求與組成252

7.3.2　溫度測控系統的硬體電路253

7.3.3　溫度測控系統的軟體設計258

習題與思考題261

附錄A　工程套用典型產品及系統簡介262

附錄B　標準化熱電阻分度表306

附錄C　標準化熱電偶分度表309

參考文獻316

自動檢測技術（第3版）

基本介紹

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