《自動檢測與轉換技術（沈潔）》是2020年10月化學工業出版社出版的圖書，作者是沈潔，謝飛。本書可作為電氣工程與自動化、機械設計製造及生產過程自動化、電子信息工程等專業的教材，也可供其他專業學生和有關技術人員參考，或作為自學用書。
基本介紹
- 書名：自動檢測與轉換技術（沈潔）
- 作者：沈潔、謝飛
- 出版社：化學工業出版社
- ISBN：9787122374011
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書對感測器的基本原理、結構、性能、用途及基本測量電路進行了介紹。本書共分12章。主要內容有：感測器技術的基礎知識；一些常用物理量的檢測，包括溫度、壓力、流量、物位、厚度、位移、速度、磁場、氣體成分等的檢測；抗干擾技術；感測器實訓；感測器的套用。每章後都附有一定量的思考題與習題，同時，設定了“知識拓展”，掃描每章後的二維碼可查看相應內容。
本書可作為電氣工程與自動化、機械設計製造及生產過程自動化、電子信息工程等專業的教材，也可供其他專業學生和有關技術人員參考，或作為自學用書。
圖書目錄
第1章感測器技術基礎1
1.1認識身邊的感測器1
1.1.1自動檢測與感測器1
1.1.2感測器的組成2
1.1.3感測器的分類2
1.2測量的基本方法3
1.2.1直接測量3
1.2.2間接測量3
1.2.3組合測量3
1.3測量誤差的來源及分類4
1.3.1測量誤差的表示方法4
1.3.2測量誤差的來源4
1.3.3測量誤差的分類4
1.4感測器的基本特性5
1.4.1靜態特性5
1.4.2動態特性6
第2章常用溫度感測器7
2.1溫標及溫度測量方法7
2.1.1溫度的概念7
2.1.2經驗溫標7
2.1.3熱力學溫標8
2.1.4國際實用溫標8
2.2熱膨脹式溫度感測器的原理及套用8
2.2.1固體膨脹式溫度計——雙金屬溫度計9
2.2.2氣體、液體膨脹式溫度計——壓力式溫度計12
2.3熱電阻溫度感測器的原理及套用13
2.3.1熱電阻溫度感測器的原理13
2.3.2熱電阻溫度感測器的套用14
2.3.3熱電阻溫度計的選用16
2.4熱敏電阻感測器的原理及套用19
2.4.1熱敏電阻感測器的原理19
2.4.2熱敏電阻感測器的套用20
2.4.3熱敏電阻溫度計的選用22
2.5熱電偶溫度感測器的原理及套用26
2.5.1熱電偶感測器的原理26
2.5.2熱電偶感測器的套用28
2.5.3熱電偶溫度感測器的選用29
第3章壓力及力檢測33
3.1壓力的概念及單位33
3.1.1壓力的概念33
3.1.2壓力的單位34
3.1.3壓力表35
3.1.4壓力表的分類35
3.2應變式感測器的原理及套用36
3.2.1應變式感測器的特點36
3.2.2應變片的工作原理36
3.2.3電阻應變片的分類38
3.2.4應變片的選用及型號命名規則40
3.2.5應變片的溫度誤差及補償42
3.2.6測量轉換電路43
3.2.7應變式壓力感測器46
3.2.8應變式容器內液體重量感測器49
3.3壓電壓力感測器的原理及套用51
3.3.1壓電壓力感測器的套用51
3.3.2壓電壓力感測器的原理52
3.3.3壓電元件54
3.3.4壓電感測器中壓電片的連線方式54
3.3.5壓電式壓力感測器55
3.3.6壓電材料的常規套用55
3.3.7新型壓電材料的套用57
3.4壓磁式感測器的原理及套用58
3.4.1壓磁效應58
3.4.2壓磁式感測器的工作原理59
3.4.3壓磁元件60
3.4.4激勵安匝數的選擇60
3.4.5壓磁式感測器的分類61
3.5電容式壓力及力感測器61
3.5.1電容式感測器的工作原理61
3.5.2電容式感測器的優點和缺點65
3.5.3電容式感測器67
3.6霍爾式壓力計69
3.6.1霍爾效應69
3.6.2霍爾元件及結構70
3.6.3霍爾元件的基本電路及主要參數70
3.6.4霍爾型感測器的套用72
3.7壓力檢測儀表的選擇與校驗75
第4章流量檢測77
4.1流量測量77
4.1.1流量的表示方法78
4.1.2流量的主要測量方法78
4.2差壓式流量計的原理與安裝79
4.2.1節流裝置的工作原理79
4.2.2取壓方式80
4.2.3節流裝置的安裝要求81
4.3容積式流量計82
4.3.1橢圓齒輪流量計82
4.3.2腰輪流量計82
4.3.3刮板式流量計83
4.4速度式流量計83
4.4.1葉輪流量計83
4.4.2渦輪流量計83
4.5振動式流量計84
4.5.1渦街流量計結構與工作原理84
4.5.2渦街流量計特點85
4.6電磁式流量計85
4.6.1電磁流量計的結構及原理85
4.6.2電磁流量計的特點86
4.6.3電磁流量計誤差產生的原因86
4.7質量流量計87
4.7.1間接式質量流量計87
4.7.2直接式質量流量計88
4.8流量計的選擇與套用88
4.8.1各種流量計的優缺點比較88
4.8.2流量計的選型原則89
第5章物位及厚度檢測90
5.1浮力式物位檢測的原理及套用90
5.1.1恆浮力式物位檢測90
5.1.2變浮力式物位檢測91
5.2靜壓式物位檢測的原理及套用92
5.2.1壓力式液位計92
5.2.2差壓式液位計93
5.2.3量程遷移94
5.3電容式物位檢測的原理及套用95
5.3.1電容式物位計的原理95
5.3.2電容式物位計的分類96
5.3.3電容式物位計的套用97
5.4超音波物位檢測的原理及套用98
5.4.1超音波檢測的原理98
5.4.2超音波感測器100
5.4.3超音波感測器的套用102
5.5電渦流厚度檢測的原理及套用106
5.5.1電渦流感測器的原理106
5.5.2電渦流感測器測量電路108
5.5.3電渦流感測器厚度檢測的套用109
第6章位移感測器111
6.1電感式感測器的原理及套用111
6.1.1電感感測器的工作原理及分類112
6.1.2電感式感測器的套用114
6.1.3選用電感式感測器115
6.2電位器式感測器的原理及套用116
6.2.1電位器式感測器的工作原理及結構116
6.2.2電位器式感測器的套用118
6.2.3電位器式位移感測器的選用118
6.3感應同步器的原理及套用119
6.3.1感應同步器的工作原理及結構120
6.3.2感應同步器的套用122
6.3.3感應同步器的選用123
6.4光柵位移測試的原理及套用124
6.4.1光柵位移感測器的工作原理及結構124
6.4.2光柵位移感測器的套用126
6.4.3光柵位移感測器的選用126
6.5碼盤式感測器的原理及套用127
6.5.1光電碼盤式感測器的工作原理及結構127
6.5.2光電碼盤式感測器的套用128
6.5.3光電碼盤式感測器的選用129
第7章速度及加速度檢測131
7.1磁電感應式速度感測器131
7.1.1磁電式感測器的變換原理131
7.1.2磁電式感測器的分類132
7.1.3磁電式感測器的結構133
7.2光電式轉速計134
7.2.1直射式光電轉速計134
7.2.2反射式光電轉速計134
7.3測速發電機135
7.3.1直流測速發電機136
7.3.2交流測速發電機137
7.4光束切斷法138
7.5都卜勒測速139
7.6電磁脈衝式轉速計139
7.7加速度感測器140
7.7.1壓電式加速度感測器140
7.7.2電阻應變式加速度感測器141
7.7.3電容式加速度感測器141
第8章光電檢測144
8.1光電效應及光電器件144
8.1.1外光電效應及器件144
8.1.2內光電效應及器件146
8.2光電耦合器件152
8.2.1光電耦合器件的結構和原理152
8.2.2光電耦合器的組合形式152
8.3光電開關152
8.4CCD與數位相機154
8.4.1CCD技術154
8.4.2互補性氧化金屬半導體155
8.4.3數位相機的特點與組成156
第9章磁場及氣體成分參數檢測158
9.1磁場檢測方法158
9.1.1磁敏電阻感測器原理158
9.1.2電磁感應法測量磁場160
9.1.3磁通門磁強計測量磁場163
9.1.4霍爾效應磁強計測量磁場164
9.1.5核磁共振法測量磁場164
9.2氣體成分檢測感測器的原理及套用164
9.2.1氣敏感測器的分類164
9.2.2電阻式半導體氣敏感測器165
9.2.3非電阻式半導體氣敏感測器167
9.2.4氣敏感測器的套用167
9.3濕度檢測感測器的原理及套用169
9.3.1濕度的定義170
9.3.2電阻式濕度感測器170
9.3.3濕敏感測器的套用173
第10章抗干擾技術176
10.1干擾的類型及產生176
10.1.1電磁干擾176
10.1.2機械干擾177
10.1.3干擾的產生177
10.2常用的抗干擾技術178
10.2.1禁止技術178
10.2.2接地技術179
10.2.3浮置180
10.3其他抑制干擾措施180
10.3.1隔離180
10.3.2濾波181
10.3.3平衡電路182
10.3.4軟體抗干擾設計182
第11章感測器實訓184
11.1溫度感測器實訓——恆溫控制器184
11.1.1電路分析184
11.1.2技能訓練187
11.2壓阻式壓力感測器實訓——數字電子秤188
11.2.1電路分析188
11.2.2技能訓練189
11.3霍爾測速感測器實訓190
11.3.1電路分析190
11.3.2元件介紹190
11.3.3基本工作原理195
11.3.4技能訓練196
11.4光電感測器實訓——聲光控延遲節能燈196
11.4.1電路分析196
11.4.2技能訓練199
11.5簡易超聲距離感測器的製作201
11.5.1基本原理201
11.5.2單片機超音波測距系統硬體組成201
11.5.3單片機超音波測距系統軟體設計流程204
11.5.4元件清單204
第12章感測器的套用205
12.1感測器在工業檢測和自動控制系統中的套用205
12.1.1工業檢測和自動控制系統的發展趨勢205
12.1.2感測器在工業檢測和自動控制系統的套用分類206
12.1.3工業檢測和自動控制系統中感測器套用案例207
12.2感測器在汽車中的套用212
12.2.1概述212
12.2.2感測器在發動機控制系統的套用213
12.2.3感測器在底盤控制系統的套用216
12.2.4感測器在車身控制系統的套用219
12.3感測器在機器人中的套用219
12.3.1概述219
12.3.2機器人常見的分類220
12.3.3機器人感測器222
12.4感測器在生活電器中的套用226
12.4.1概述226
12.4.2感測器在生活電器中的套用分類226
12.4.3家用電器中感測器套用案例227
12.5感測器在航空航天中的套用230
12.5.1概述230
12.5.2各種感測器在航空航天中的套用230
12.6感測器在環境監測中的套用233
12.6.1大氣環境監測感測器233
12.6.2對生物需氧量（BOD）的監測234
12.6.3在土壤污染環境監測中的套用236
參考文獻238
作者簡介
沈潔，天津輕工職業技術學院新能源發展中心主任，控制工程碩士學位，副教授。天津輕工職業技術學院光伏發電技術及套用專業教研室主任，2011-2013及2015年，四次指導學生參加全國職業技能大賽均獲一等獎；2012-2013年，連續兩次參加機械行執委教師技能大賽均獲一等獎；2015年天津市師德先進個人。多次參與企業光伏電站建設工作，先任教課程光伏發電系統安裝於調試、套用光伏技術、現場匯流排技術等。
