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测试技术与感测器

测试技术与感测器

测试技术与感测器

《测试技术与感测器》是2014年西安电子科技大学出版社出版的图书,作者是罗志增、薛凌云、席旭刚。

基本介绍

  • 书名:测试技术与感测器
  • 作者:罗志增 薛凌云 席旭刚
  • ISBN:978-7-5606-1961-3/TN.0400
  • 定价:20.4元
  • 出版社:西安电子科技大学出版社
  • 出版时间:2014-04

编辑推荐

本书从测试技术的基础理论入手, 介绍信号检测、 数据处理方面的基本知识, 引出感测器分析的一般性理论基础, 然后再展开介绍各种类型感测器的工作原理、 特性及套用, 最后介绍感测器在工程测量方面的几个套用实例, 其中有些是作者在科研方面实际套用的例子。

内容简介

本书分为三个部分共13章。 第一部分是测试技术, 由信号分析基础和检测技术理论基础两章组成。 第二部分是感测器及其套用, 从第3章到第12章, 在介绍感测器的一般原理和动静态特性的基础上, 主要讲解感测器的物理原理、 转换电路、 信号调理或信号处理方式、 感测器的套用等; 各章节按感测器的物理原理划分, 包括电参量式(电阻、 电感、 电容)、 压电式、 磁电式、 光电式、 热电式、 半导体和智慧型感测器等。 超音波和红外感测器同属波的传播类感测器, 与光电式感测器纳入同一章讲解。 感测器的智慧型化和微型化是近年来感测器领域发展较快的技术之一, 各种智慧型化、 微型化的感测器种类繁多, 难以概括地叙述和综合, 本书主要讲解感测器的基本原理和组成方式。 第三部分只有一章, 给出感测器在工程套用中的一些实例, 介绍基于光电原理测量的温度和热释电感测器及基于单片机的硬币特徵参数检测系统, 其中后者将感测器、 信号处理及计算机的工程套用密切结合在一起, 起到综合运用的效果。
本书的特点是儘量用小的篇幅, 比较系统地介绍测试技术和感测器的基本原理, 并儘量以例题或套用实例的方式加深理解。 本书可作为自动化、 电气工程及自动化、 机械工程及自动化等专业的教学用书, 也可供相关领域的技术人员参考。
★本书配有电子教案, 需要者可与出版社联繫, 免费提供。

目录

绪论 1
第1章 信号分析基础 6
1.1 信号的分类及其描述 6
1.1.1 信号的分类 6
1.1.2 信号的描述 8
1.2 信号的时域分析 9
1.2.1 信号的时域分解 9
1.2.2 信号的统计分析 10
1.2.3 信号的相关分析 12
1.3 信号的频域分析 13
思考题与习题 16
第2章 检测技术理论基础 18
2.1 测量概述 18
2.1.1 测量的概念及测量结果的组成 18
2.1.2 测量方法及其分类 19
2.1.3 测量误差分类 21
2.2 测量数据的估计和处理 25
2.2.1 随机误差分析 25
2.2.2 系统误差分析 29
2.2.3 粗大误差剔除 30
2.3 不等精度测量的权与误差以及误差的合成与分配 32
2.3.1 不等精度测量的权与误差 32
2.3.2 误差的合成与分配 34
2.4 最小二乘法与线性回归分析 36
2.4.1 最小二乘法 36
2.4.2 线性回归分析 40
思考题与习题 42
第3章 感测器理论基础 43
3.1 感测器的定义和组成 43
3.1.1 感测器的定义 43
3.1.2 感测器的组成 43
3.2 感测器的分类 44
3.3 感测器的一般特性 45
3.3.1 静态特性 45
3.3.2 动态特性 48
3.4 感测器的标定 53
3.4.1 感测器静态特性标定 54
3.4.2 感测器动态特性标定 55
思考题与习题 55
第4章 应变式感测器 56
4.1 应变式感测器的工作原理 56
4.2 电阻应变片的特性 57
4.2.1 电阻应变片 57
4.2.2 横向效应 58
4.2.3 应变片的温度误差及补偿 59
4.3 应变片的测量电路 60
4.3.1 直流电桥 60
4.3.2 交流电桥 63
4.4 应变式感测器的套用 65
4.4.1 柱(筒)式力感测器 65
4.4.2 膜片式压力感测器 65
思考题与习题 66
第5章 电感式感测器 68
5.1 自感式感测器 68
5.1.1 自感式感测器的工作原理 68
5.1.2 变隙式自感感测器 69
5.1.3 差动变隙式自感感测器 70
5.1.4 测量电路 71
5.2 互感式感测器 73
5.2.1 互感式感测器的结构和工作原理 73
5.2.2 互感式感测器的二次处理电路 74
5.2.3 互感式感测器的套用 75
5.3 电涡流式感测器 75
5.3.1 电涡流式感测器的结构和工作原理 76
5.3.2 电涡流的形成範围 77
5.3.3 测量电路 79
5.3.4 电涡流式感测器的套用 80
思考题与习题 80
第6章 电容式感测器 81
6.1 电容式感测器的工作原理和结构 81
6.1.1 电容式感测器的工作原理 81
6.1.2 变极距型电容式感测器 81
6.1.3 变面积型电容式感测器 84
6.1.4 变介质型电容式感测器 84
6.2 电容式感测器的测量电路 85
6.2.1 调频电路 86
6.2.2 运算放大器式电路 86
6.2.3 脉冲宽度调製电路 86
6.3 电容式感测器的套用 88
6.3.1 电容式加速度感测器 88
6.3.2 电容式传声器 89
思考题与习题 89
第7章 压电式感测器 90
7.1 压电转换和压电材料 90
7.1.1 压电转换 90
7.1.2 石英的压电机理分析 92
7.1.3 压电陶瓷的压电机理分析 93
7.1.4 新型压电材料 93
7.1.5 高分子压电材料PVDF 94
7.2 压电感测器的测量电路 94
7.2.1 电压放大器电路 95
7.2.2 电荷放大器电路 96
7.3 压电感测器的套用 97
7.3.1 压电式力感测器 98
7.3.2 压电式加速度感测器 99
思考题与习题 100
第8章 磁电式感测器 101
8.1 霍尔感测器 101
8.1.1 霍尔效应与霍尔元件 101
8.1.2 霍尔感测器的套用 106
8.2 磁电感应式感测器 107
8.2.1 磁电感应式感测器的工作原理 107
8.2.2 磁电感应式感测器的套用 109
思考题与习题 110
第9章 光电式感测器 111
9.1 光电器件 111
9.1.1 光电效应 111
9.1.2 光敏电阻 112
9.1.3 光敏二极体和电晶体 114
9.1.4 光电池 117
9.1.5光电耦合器件 119
9.1.6 电荷耦合器件 121
9.1.7 光电器件的套用 123
9.2 光纤感测器 125
9.2.1 光纤结构及传光原理 125
9.2.2 光纤感测器的工作原理、 组成结构及工作过程 127
9.2.3 光纤感测器的套用 127
9.3 红外感测器 128
9.3.1 红外辐射 129
9.3.2 红外感测器的套用 129
9.4 超音波感测器 132
9.4.1 超音波的特性 132
9.4.2 超音波感测器的工作原理与结构 134
9.4.3 超音波感测器的套用 135
思考题与习题 137
第10章 热电式感测器 138
10.1 热电偶 138
10.1.1 热电效应 138
10.1.2 热电偶的基本定律 140
10.1.3 常用热电偶 143
10.1.4 热电偶的冷端补偿 144
10.1.5 热电偶的套用 146
10.2 金属热电阻和半导体热敏电阻 147
10.2.1 金属热电阻测温原理及常用金属热电阻 147
10.2.2 半导体热敏电阻 148
10.2.3 热敏电阻的套用 148
10.3 集成温度感测器 149
10.3.1 模拟集成温度感测器 150
10.3.2 智慧型集成温度感测器 151
10.3.3 集成温度感测器的套用 153
思考题与习题 154
第11章 半导体感测器 155
11.1 气敏感测器 155
11.1.1 气敏感测器概述 155
11.1.2 常用气敏元件简介 156
11.1.3 气敏感测器的套用 157
11.2 湿敏感测器 157
11.2.1 湿敏感测器概述 157
11.2.2 湿敏元件的分类 158
11.3 色敏感测器 161
11.3.1 半导体色敏感测器的基本原理 161
11.3.2 半导体色敏感测器的基本特性 163
11.3.3 半导体色敏感测器的套用 164
思考题与习题 165
第12章 感测器的智慧型化和微型化 166
12.1 感测器的智慧型化和微型化概述 166
12.1.1 感测器的智慧型化 166
12.1.2 感测器的微型化 168
12.2 智慧型感测器 170
12.2.1 智慧型感测器的概念和特点 170
12.2.2 智慧型感测器的结构和功能 171
12.2.3 智慧型感测器的套用 173
12.3 微型感测器 176
12.3.1 微型感测器的概念、 特点和分类 176
12.3.2 典型微型感测器介绍 178
思考题与习题 184
第13章 感测器套用实例 185
13.1 基于光电原理测量的实例 185
13.1.1 红外接近觉感测器 185
13.1.2 热释电红外感测器 189
13.2 基于单片机的硬币特徵参数检测系统 194
13.2.1 投币机的工作原理 194
13.2.2 硬币特徵检测感测电路 196
13.2.3 基于单片机的投币机检测与控制 198
参考文献 201

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