檢測(cè)原理與傳感技術(shù)

前言

　　人類進(jìn)入21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事及科學(xué)研究等領(lǐng)域的自動(dòng)化應(yīng)用水平越來(lái)越高，而檢測(cè)與傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化的基礎(chǔ)和前提。科學(xué)技術(shù)，特別是現(xiàn)代傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料、先進(jìn)的檢測(cè)理論與方法、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，是帶動(dòng)和促進(jìn)傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和條件?！　”緯谥攸c(diǎn)講述檢測(cè)理論的基本概念、基本理論和基本方法的基礎(chǔ)上，再介紹傳感器。首先，按照物理原理介紹各種傳感器，重點(diǎn)介紹傳感器的工作原理、特性、測(cè)量方法及其應(yīng)用，使讀者初步了解傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)，了解同一原理的傳感器可以檢測(cè)不同物理量；其次，按照工業(yè)過程物理量的檢測(cè)方法，重點(diǎn)介紹溫度、流量、成分檢測(cè)方法，使讀者了解每個(gè)工業(yè)過程物理量可以采用不同原理的傳感器進(jìn)行測(cè)量，了解它們之間的區(qū)別。這樣從兩個(gè)側(cè)面學(xué)習(xí)傳感器的知識(shí)，深化對(duì)傳感器知識(shí)的學(xué)習(xí)?！　”緯诰帉戇^程中注重實(shí)踐應(yīng)用，符合工科類專業(yè)教材要求。全書共12章，各章相對(duì)獨(dú)立，在使用本教材時(shí)，可以根據(jù)不同專業(yè)要求和特點(diǎn)，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行取舍?！　”緯啥徘甯帉懥说?、2、4、10章，劉海和高志峰共同編寫了第9章，高志峰編寫第7章，畢云峰編寫了8、11章，郭新編寫第5、12章，劉海還對(duì)全書編寫方向進(jìn)行了指導(dǎo)。全書最后由杜清府統(tǒng)稿。　　本書在編寫過程中，編者與楊永竹教授、王書源教授進(jìn)行討論，兩位教授提出很多寶貴建議；鄒曉玉老師也提出了很多好的修改建議，趙麗紅、王春曉在制圖時(shí)給予很多幫助，我們參閱了許多專家的著作、論文、企業(yè)技術(shù)手冊(cè)、網(wǎng)絡(luò)文章，還得到很多企業(yè)和同行的支持。在此一并表示衷心的感謝。　　由于作者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，書中錯(cuò)誤和遺漏在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《檢測(cè)原理與傳感技術(shù)》包括自動(dòng)檢測(cè)理論的基礎(chǔ)知識(shí)、常用傳感器的原理與應(yīng)用、工業(yè)生產(chǎn)過程物理量的檢測(cè)方法三部分內(nèi)容。第一部分介紹檢測(cè)理論的基本概念及理論基礎(chǔ)、測(cè)量誤差與處理的方法、傳感器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性；第二部分介紹電阻式、電感式、電容式、壓電式、光電式、霍爾式等傳感器的工作原理與應(yīng)用；第三部分從工業(yè)生產(chǎn)過程的角度，介紹常用物理量，如溫度、流量、壓力、成分等的檢測(cè)方法和常用傳感器?！　　稒z測(cè)原理與傳感技術(shù)》可以作為測(cè)控技術(shù)與儀器儀表、自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的本科教材，也可以供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 檢測(cè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)1.1 測(cè)量系統(tǒng)1.2 測(cè)量方法1.3 測(cè)量系統(tǒng)誤差分析基礎(chǔ)1.4 測(cè)量數(shù)據(jù)的估計(jì)和處理1.5 不等精度測(cè)量的權(quán)與誤差1.6 測(cè)量誤差的合成與分配第2章 傳感器概述2.1 傳感器的組成和分類2.2 傳感器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向2.3 傳感器的基本特性第3章 電阻式傳感器3.1 變阻器式電阻傳感器3.2 應(yīng)變片式電阻傳感器3.3 電阻應(yīng)變片特性3.4 電阻應(yīng)變片的測(cè)量電路3.5 應(yīng)變式傳感器應(yīng)用第4章 電感式傳感器4.1 變磁阻式傳感器4.2 差動(dòng)變壓器式傳感器4.3 電渦流式傳感器4.4 壓磁式傳感器4.5 感應(yīng)同步器第5章 電容式傳感器5.1 電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)特性5.2 電容式傳感器的等效電路5.3 電容式傳感器的測(cè)量電路5.4 電容式傳感器的應(yīng)用5.5 電容式傳感器的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)與應(yīng)用中存在的問題第6章 霍爾傳感器6.1 霍爾傳感器的工作原理6.2 霍爾傳感器的基本測(cè)量電路及誤差補(bǔ)償6.3 常用霍爾傳感器GaAs（砷化鎵）和InSb（銻化銦）介紹6.4 霍爾元件的應(yīng)用第7章 壓電式傳感器7.1 晶體的壓電效應(yīng)7.2 壓電加速度傳感器7.3 壓電諧振式傳感器第8章 光電式傳感器8.1 概述8.2 常用光源及特性8.3 外光電效應(yīng)傳感器8.4 內(nèi)光電效應(yīng)傳感器8.5 光電耦合器件8.6 旋轉(zhuǎn)式光電編碼器8.7 光柵傳感器8.8 位置敏感探測(cè)器8.9 光電圖像傳感器件第9章 溫度測(cè)量9.1 溫度概述9.2 膨脹式溫度傳感器9.3 熱電偶傳感器9.4 熱電阻傳感器9.5 集成溫度傳感器9.6 AD590器件9.7 AD590的應(yīng)用電路9.8 DSl820器件第10章 流量檢測(cè)10.1 流量的基本概念10.2 流量檢測(cè)方法的分類10.3 節(jié)流差壓式10.4 電磁流量計(jì)10.5 渦輪流量計(jì)10.6 渦街流量計(jì)10.7 超聲流量計(jì)10.8 質(zhì)量流量計(jì)第11章 成分檢測(cè)11.1 成分檢測(cè)儀器概述11.2 熱導(dǎo)式氣體檢測(cè)儀器11.3 氣相色譜儀11.4 光譜分析儀器第12章 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)12.1 概述12.2 標(biāo)定的基本方法12.3 壓力傳感器的標(biāo)定參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.2傳感器技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向　　在信息時(shí)代里，隨著各種系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和復(fù)雜性的增加。需要獲取的信息量越來(lái)越多，不僅對(duì)傳感器的精度、可靠性和響應(yīng)要求越來(lái)越高，還要求傳感器有標(biāo)準(zhǔn)輸出形式，以便連接成系統(tǒng)。近年來(lái)，微電子、微機(jī)械、新材料、新工藝的發(fā)展與計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的結(jié)合創(chuàng)造出新一代的傳感器與檢測(cè)系統(tǒng)。　　2.2.1發(fā)現(xiàn)新物理現(xiàn)象　　利用物理現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)和生物效應(yīng)是各種傳感器工作的基本原理，所以，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象與新效應(yīng)是發(fā)展傳感器技術(shù)的重要工作，是研究新型傳感器的重要基礎(chǔ)，其意義極為深遠(yuǎn)?！　?.2.2研究新材料　　傳感器材料是傳感器技術(shù)的重要基礎(chǔ)，由于材料科學(xué)的進(jìn)步，人們?cè)谥圃鞎r(shí)，可任意控制它們的成分，從而設(shè)計(jì)制造出用于各種傳感器的功能材料。　　2.2.3利用新的微細(xì)加工技術(shù)和工藝　　微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展使加工工藝得到很大的提高。如氧化、光刻、擴(kuò)散、沉積、平面電子工藝、各向異性腐蝕以及蒸鍍、濺射薄膜工藝都可用于傳感器制造，因而制造出各式各樣的新型傳感器。微傳感器的特征之一是體積小，其敏感元件的尺寸一般為微米級(jí)。微機(jī)械加工技術(shù)制作，包括可活動(dòng)的膜片、懸臂梁、橋以及凹槽、孔隙、錐體等。這些微結(jié)構(gòu)與特殊用途的薄膜和高性能的集成電路相結(jié)合，已成功地用于制造各種微傳感器乃至多功能的敏感元件陣列（如光電探測(cè)器等），實(shí)現(xiàn)了諸如壓力、力、加速度、角速率、應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、流量、成像、磁場(chǎng)、濕度、pH值、氣體成分、離子和分子濃度以及生物傳感器等。　　2.2.4研究集成多功能傳感器　　實(shí)際工程中測(cè)量的物理量很多，特別是某些相關(guān)的測(cè)量，通常是一起測(cè)量，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)在將各種傳感器集成在一起，構(gòu)成一個(gè)多功能傳感器成為新的發(fā)展趨勢(shì)。如，日本豐田研究所開發(fā)出同時(shí)檢測(cè)Na+、K+和H+等多離子傳感器。

圖書封面

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