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第1章 绪论1

1.1 检测技术的概念1

1.2 检测系统的组成2

1.3 检测系统的分类3

1.3.1 按检测参量分类3

1.3.2 按检测原理分类3

1.3.3 按检测方法分类3

1.3.4 按使用性质分类4

1.4 检测技术的发展4

1.5 学习检测技术的目的5

思考题与习题6

第2章 检测技术基础知识7

2.1 误差分析基础7

2.1.1 测量参照值7

2.1.2 误差的表示方法8

2.1.3 误差的分类10

2.2 误差的数据处理11

2.2.1 随机误差的处理方法11

2.2.2 系统误差的消除方法17

2.2.3 粗大误差的判别与舍弃21

2.2.4 测量误差的合成22

2.3 检测系统基本特性24

2.3.1 检测系统静态特性24

2.3.2 检测系统动态特性28

思考题与习题32

第3章 温度检测35

3.1 概述35

3.1.1 温度及其测量原理35

3.1.2 温标及其表示方法35

3.1.3 测温方式及其原理37

3.2 热膨胀式测温38

3.2.1 玻璃管液体温度计38

3.2.2 双金属温度计39

3.2.3 压力式温度计40

3.3 热电偶测温41

3.3.1 热电偶测温原理41

3.3.2 热电偶的应用定则43

3.3.3 常用热电偶种类44

3.3.4 热电偶的冷端温度补偿46

3.3.5 热电偶的结构49

3.3.6 热电偶的测温回路51

3.4 热电阻测温51

3.4.1 热电阻测温原理51

3.4.2 常用热电阻种类52

3.4.3 热电阻的结构53

3.4.4 热电阻测温电路54

3.4.5 热敏电阻55

3.5 集成温度传感器测温57

3.5.1 集成温度传感器的基本工作原理58

3.5.2 电压输出型温度传感器58

3.5.3 电流输出型集成温度传感器58

3.6 非接触式测温60

3.6.1 辐射温度计61

3.6.2 亮度温度计61

3.6.3 比色温度计62

3.7 工程应用62

3.7.1 整机电路组成62

3.7.2 前向通道电路设计63

思考题与习题65

第4章 压力检测66

4.1 概述66

4.1.1 压力单位及表示方法66

4.1.2 压力检测方法及分类67

4.2 应变式压力测量70

4.2.1 电阻应变片的工作原理71

4.2.2 电阻应变片的结构与种类71

4.2.3 应变片的特性72

4.2.4 电阻应变片的测量电路74

4.2.5 应变式压力传感器的应用76

4.3 压阻式压力测量77

4.3.1 压阻式传感器的工作原理78

4.3.2 压阻式传感器类型78

4.3.3 测量电路及温度补偿79

4.3.4 压阻式压力传感器的应用80

4.4 电容式压力测量81

4.4.1 电容器的结构及电容量81

4.4.2 单电容压力传感器82

4.4.3 差动式电容压力传感器82

4.4.4 电容式传感器的测量电路83

4.4.5 电容式压力传感器的应用83

4.5 压电式压力测量84

4.5.1 压电效应84

4.5.2 压电式传感器的测量电路84

4.5.3 压电式压力传感器的应用87

4.6 集成式压力测量88

4.6.1 压阻式集成压力传感器88

4.6.2 电容式集成压力传感器88

4.7 压力检测仪表的使用89

4.7.1 测压仪表的选用89

4.7.2 测压仪表的连接90

4.7.3 测压仪表的校验90

思考题与习题91

第5章 流量检测93

5.1 概述93

5.1.1 流量的概念93

5.1.2 流量的检测方法94

5.2 容积式流量计95

5.2.1 椭圆齿轮流量计95

5.2.2 腰轮流量计96

5.2.3 旋转活塞流量计97

5.2.4 刮板流量计97

5.2.5 容积式流量计的应用98

5.3 差压式流量计99

5.3.1 节流式流量计99

5.3.2 转子流量计107

5.4 速度式流量计109

5.4.1 涡轮流量计109

5.4.2 电磁流量计110

5.5 质量流量计112

5.5.1 推导式质量流量测量112

5.5.2 直接式质量流量测量114

5.6 工程应用115

5.6.1 整机电路组成115

5.6.2 检测电路115

5.6.3 检测算法116

思考题与习题116

第6章 物位检测118

6.1 概述118

6.1.1 物位的定义118

6.1.2 常用物位检测方法118

6.2 静压式液位计119

6.2.1 测量原理119

6.2.2 零点迁移120

6.2.3 安装方式123

6.3 浮力式液位计124

6.3.1 钢带浮子式液位计124

6.3.2 磁浮子式液位计124

6.3.3 浮筒式液位计125

6.4 超声波物位计127

6.4.1 声波的组成127

6.4.2 测量原理127

6.4.3 应用举例128

6.5 电容式物位计129

6.5.1 测量原理129

6.5.2 电容式液位计130

6.5.3 电容式料位计131

6.5.4 应用举例131

6.6 射频式物位计132

6.7 物位开关133

6.7.1 测量原理及分类133

6.7.2 微波式物位开关134

6.7.3 电导式物位开关135

6.8 工程应用137

6.8.1 系统概述138

6.8.2 硬件电路138

6.8.3 程序设计139

思考题与习题140

第7章 成分分析检测141

7.1 概述141

7.1.1 成分分析原理及分类141

7.1.2 自动分析仪表系统的构成142

7.2 热导式气体分析仪142

7.2.1 热导率概念143

7.2.2 工作原理143

7.3 红外式气体分析仪145

7.3.1 工作原理145

7.3.2 应用举例146

7.4 半导体气敏传感器146

7.4.1 概述146

7.4.2 工作原理147

7.4.3 应用举例148

7.5 氧量分析仪149

7.5.1 工作原理149

7.5.2 工作条件及安装方式151

7.5.3 应用举例151

7.6 色谱分析仪152

7.6.1 工作原理153

7.6.2 应用举例154

7.7 湿度检测155

7.7.1 湿度的含义与表示方法155

7.7.2 干湿球湿度计的工作原理156

7.7.3 汽车后窗自动除湿装置157

7.8 工程应用158

思考题与习题159

第8章 位移检测160

8.1 概述160

8.1.1 位移传感器的类型160

8.1.2 位移传感器性能比较160

8.2 电容式位移测量161

8.2.1 工作原理161

8.2.2 测量电路163

8.2.3 应用举例165

8.3 自感式位移测量165

8.3.1 测量原理166

8.3.2 差动式结构166

8.3.3 测量电路167

8.3.4 应用举例168

8.4 互感式位移测量169

8.4.1 测量原理169

8.4.2 输出特性170

8.4.3 测量电路171

8.4.4 应用举例173

8.5 光栅式位移测量173

8.5.1 光栅的结构与种类173

8.5.2 工作原理174

8.5.3 辨向与细分电路175

8.5.4 应用举例177

思考题与习题178

第9章 转速检测179

9.1 概述179

9.1.1 转速的定义179

9.1.2 转速测量方法179

9.2 离心式转速测量180

9.3 测速发电机181

9.3.1 结构与种类181

9.3.2 测速原理182

9.4 磁电式转速测量182

9.4.1 电磁感应原理182

9.4.2 变磁通式磁电传感器183

9.5 霍尔式转速测量184

9.5.1 霍尔效应184

9.5.2 霍尔元件184

9.5.3 测量电路185

9.6 光电式转速测量186

9.6.1 光电式传感器186

9.6.2 测量电路187

9.7 旋转编码器式转速测量187

9.7.1 结构与分类187

9.7.2 绝对编码器188

9.7.3 增量编码器190

9.8 工程应用191

9.8.1 M法测转速191

9.8.2 T法测转速191

思考题与习题192

第10章 现代检测技术193

10.1 虚拟仪器193

10.1.1 虚拟仪器概述193

10.1.2 虚拟仪器系统的构成及其特点194

10.1.3 虚拟仪器在测控系统中的应用196

10.2 软测量技术197

10.2.1 软测量技术概述197

10.2.2 软测量技术的实现方法198

10.2.3 软测量仪表的工业应用201

10.3 传感器网络202

10.3.1 传感器网络的定义和组成202

10.3.2 传感器网络的功能与特点203

10.3.3 传感器网络的关键技术205

10.3.4 传感器网络的延展和应用207

10.4 视觉检测技术210

10.4.1 视觉检测系统组成211

10.4.2 视觉检测系统的应用215

思考题与习题216

附录A 常用铂铑10-铂热电偶（S型）E（t）分度表217

附录B 铂热电阻（Pt100型）R（t）分度表222

参考文献225