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第1章 检测技术的基本知识1

1.1概述2

1.1.1检测技术的含义、作用和地位2

1.1.2自动检测系统的组成3

1.1.3检测技术的发展趋势4

1.2检测系统的基本特性4

1.2.1静态特性4

1.2.2动态特性6

1.3测量误差及消除方法10

1.3.1测量误差的概念10

1.3.2误差的表示方法10

1.3.3误差的分类11

1.3.4误差处理13

习题与思考题18

第2章 传统传感器19

2.1传感器基础知识20

2.1.1传感器的定义与分类20

2.1.2传感器的性能指标20

2.1.3传感器的选用原则20

2.1.4传感器的发展方向22

2.2电阻式传感器23

2.2.1电阻应变式传感器23

2.2.2电位器式传感器30

2.3电容式传感器33

2.3.1电容式传感器的基本原理33

2.3.2电容式传感器的类型与特性34

2.3.3电容式传感器的测量电路35

2.3.4电容式传感器应用举例38

2.4电感式传感器40

2.4.1自感式传感器41

2.4.2互感式传感器44

2.4.3电涡流式传感器46

2.4.4电感式传感器应用举例49

2.5压电式传感器50

2.5.1压电效应与压电材料51

2.5.2压电式传感器工作原理及压电元件常用结构形式54

2.5.3压电式传感器的测量电路54

2.5.4压电式传感器的应用举例56

2.6磁电式传感器57

2.6.1磁电感应式传感器57

2.6.2霍耳传感器59

2.6.3应用举例63

2.7热电式传感器65

2.7.1金属热电阻传感器65

2.7.2半导体热敏电阻传感器67

2.7.3热电偶传感器68

2.7.4集成温度传感器73

2.7.5热电式传感器应用举例74

2.8常用流量计75

2.8.1节流式流量计76

2.8.2电磁流量计80

2.8.3涡轮流量计83

2.8.4涡街流量计85

习题与思考题88

第3章 新型传感器90

3.1气敏和湿敏传感器91

3.1.1气敏电阻式传感器91

3.1.2离子感烟传感器93

3.1.3湿敏电阻式传感器94

3.2感应同步器96

3.2.1感应同步器的类型及结构96

3.2.2感应同步器的工作原理97

3.2.3感应同步器输出信号的鉴别方式98

3.3磁栅式传感器99

3.3.1磁栅99

3.3.2磁头及作用原理99

3.3.3信号处理方式101

3.3.4磁栅式传感器的应用102

3.4红外辐射探测器104

3.4.1红外测温原理104

3.4.2常见的红外传感器104

3.4.3红外传感器使用中应注意的问题105

3.5光电式传感器105

3.5.1光电效应106

3.5.2光电器件106

3.5.3光电元件的特性110

3.5.4光电元件应用113

3.6光纤传感器114

3.6.1光导纤维的结构和导光原理114

3.6.2光纤传感器的工作原理115

3.6.3光纤传感器的分类116

3.6.4光纤传感器的应用117

3.7超声波传感器118

3.7.1超声波及特性118

3.7.2超声波的发射和接收119

3.7.3超声波传感器的工作原理120

3.7.4超声波传感器的应用121

3.8图像传感器124

3.8.1 CCD图像传感器的基本结构和工作原理125

3.8.2 CCD图像传感器的应用126

3.9传感器的智能化与微型化127

3.9.1智能传感器127

3.9.2微型传感器132

习题与思考题134

第4章 信号的转换与调理135

4.1信号的放大与隔离136

4.1.1测量放大器136

4.1.2程控增益放大器138

4.1.3隔离放大器142

4.2信号转换电路144

4.2.1电压-电流变换器144

4.2.2电流-电压变换器145

4.2.3电压-频率转换146

4.2.4频率-电压转换147

4.3信号的处理148

4.3.1调制与解调148

4.3.2滤波电路153

4.3.3线性化155

习题与思考题157

第5章 传感器与微机接口及系统信号输出158

5.1传感器与微机的接口159

5.1.1传感器与微机接口的一般结构159

5.1.2多路模拟开关161

5.1.3采样保持器162

5.1.4 A/D转换器（ADC）164

5.1.5传感器与微机接口应用实例167

5.2系统信号的输出169

5.2.1信号输出的形式及分类169

5.2.2显示和指示类信号输出169

5.2.3记录类信号输出171

习题与思考题175

第6章 现场总线与虚拟仪器176

6.1现场总线177

6.1.1现场总线技术概述177

6.1.2 GPIB总线179

6.1.3 USB总线180

6.1.4 VXI总线183

6.1.5 HART通信协议184

6.1.6基金会现场总线184

6.1.7 CAN总线185

6.2虚拟仪器186

6.2.1虚拟仪器的概述186

6.2.2虚拟仪器图形化语言LabVIEW188

6.2.3虚拟仪器的整体设计193

6.2.4虚拟电子秤系统194

习题与思考题196

第7章 自动检测系统的设计197

7.1自动检测系统设计原则及步骤198

7.1.1自动检测系统设计原则198

7.1.2自动检测系统的设计步骤199

7.2检测系统中的抗干扰技术204

7.2.1检测系统中的干扰204

7.2.2常用抗干扰技术206

7.3加热炉温度测控系统设计211

7.3.1温度测控系统的设计要求与组成211

7.3.2温度测控系统的硬件电路212

7.3.3温度测控系统的软件设计217

习题与思考题220

第8章 工程应用典型产品及系统简介221

8.1变送隔离器件222

8.1.1 H060S-103智能型温度变送器222

8.1.2 H060S-123智能型调理器225

8.1.3 GDB-F频率变送器227

8.1.4 GDB-TR热电阻信号隔离器230

8.2流量检测仪表232

8.2.1 H050多孔流量计232

8.2.2 H056系列智能电磁流量计234

8.2.3 LCR-U超声波热能表240

8.3 EDA9018A温度采集模块244

8.3.1 EDA9018A温度采集模块主要性能简介245

8.3.2 EDA9018A温度采集模块引脚定义及功能框图246

8.3.3 EDA9018A温度采集模块硬件实现247

8.3.4 EDA9018A温度采集模块典型应用简介250

8.4应用LC9723.3ST芯片的开发系统251

8.4.1关于LC9723.3ST芯片251

8.4.2应用举例253

8.4.3编程要点254

8.5 KJ216顶板动态（矿压）监测系统255

8.5.1煤矿顶板安全监测系统结构与组成255

8.5.2系统实现功能259

8.5.3 KJ216顶板动态监测系统检测原理259

附录265

参考文献272