自动检测与转换技术(罗振成)

  自动检测就是在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而自动进行并完成的。实现自动检测可以提高自动化水平和程度，减少人为干扰因素和人为差错，可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。它是自动化科学技术的一个重要分支学科，是在仪器仪表的使用、研制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。
  自动检测的任务主要有两个：一是将被测参数直接测量并显示出来，以告诉人们或其他系统有关被测对象的变化情况，即通常而言的自动检测或自动测试；二是用作自动控制系统的前端系统，以便根据参数的变化情况做出相应的控制决策，实施自动控制。由此可以看出，自动检测的核心任务之一就是获取信息。获取信息的手段就是传感器技术，它是信息获取的源头和基础，是自动化系统的关键技术之一。
  本书的编写是为了满足高职、高专教学改革发展的需要，使教材更加贴近教学的实际要求。本书介绍了检测技术的基本概念、信号分析方法、常用传感器的基本工作原理和应用、虚拟仪器技术和抗干扰技术。为了方便教学，在附录中给出了常用传感器的特点和热电阻、热电偶分度表。本书理论知识以必需、够用为度，突出传感器的应用和使用方法，理论联系实际，图文并茂，易于自学，方便教学。
  本书共13章：第1章由杨兴编写；第2章由陶富贵编写；第3～5章由张桂枝编写；第6章由贾玉芬编写；第7、9、10章由罗振成编写；第8章由王广权、王永琴编写；第11章由郭俊杰编写；第12、13章由闫哲峰编写。全书由罗振成、张桂枝主编。编写过程中得到了周芝田、王小平的大力帮助，在此表示感谢。
  本书有配套电子教案，可赠送给用本书作为授课教材的院校和老师，如果有需要，可发邮件至hqlbook@126com索取。
  由于编者水平有限，书中不妥之处敬请读者指正。
编者
2010年4月

  本书在介绍了检测技术、信号处理技术、传感器技术基本概念的基础上，对电阻式、电容式、电感式、磁电式、光电式、热电式、数字式传感器和超声波传感器的基本工作原理、使用方法和应用作了全面的阐述，在最后介绍了检测技术中常用的抗干扰措施，并对虚拟仪器技术作了简单介绍。书中理论知识以必需、够用为度，突出传感器的应用和使用方法，理论联系实际，图文并茂，易于自学，方便教学。
  本书可作为高职高专院校机电类相关专业的教材，也可作为工程技术人员学习检测技术的参考书。

第1章检测技术的基本概念1
11检测技术的基本概念1
12检测系统的特性3
13测量误差9
14检测系统的考虑因素11
15检测技术的地位和作用12
16检测技术的发展13
17本课程的学习方法15
思考与练习15
 第2章传感器与信号处理17
21传感器概述17
22信号分类与信号分析方法20
23常用信号处理电路22
24传感器的使用30
思考与练习32
 第3章电阻传感器33
31电位器式电阻传感器33
32应变式电阻传感器37
33固态压阻式电阻传感器47
34气敏电阻传感器49
35湿敏电阻传感器52
思考与练习55
 第4章电感式传感器57
41自感式电感传感器57
42差动变压器61
43电涡流传感器68
44接近开关74
思考与练习78
 第5章电容式传感器80
51电容式传感器的工作原理与类型80
52电容式传感器的特点及等效电路83
53电容式传感器的测量转换电路86
54电容式传感器的应用90
55集成电容式加速度传感器94
56容栅传感器97
57电容式触摸传感器100
思考与练习102
 第6章压电式传感器105
61压电式传感器的工作原理105
62压电式传感器的等效电路与常用结构形式108
63测量转换电路110
64压电式传感器的应用113
65压电式传感器在其他方面的应用116
思考与练习118
 第7章磁电式传感器119
71磁电感应式传感器119
72电磁流量计122
73霍尔式传感器125
74磁敏电阻与磁敏管134
思考与练习141
 第8章超声波传感器143
81超声波的物理基础143
82超声波探头146
83超声波传感器的应用150
84超声波焊接153
85超声波清洗及应用157
86超声波的无损探伤158
87超声波雾化与应用162
思考与练习163
 第9章热电式传感器165
91温度测量的基本概念165
92电阻式温度传感器167
93热电偶173
94集成温度传感器178
95红外测温传感器182
思考与练习188
 第10章光电式传感器191
101光电效应与光电器件191
102光电器件的应用电路205
103光电式传感器206
104光电式传感器的应用209
105光纤传感器216
106固态图像传感器221
思考与练习225
 第11章数字式传感器228
111感应同步器228
112磁栅传感器234
113光栅传感器237
114数字编码器243
思考与练习248
 第12章检测系统的抗干扰技术251
121干扰的类型251
122干扰的抑制255
思考与练习261
 第13章虚拟仪器技术262
131虚拟仪器概述262
132虚拟仪器的组成264
133虚拟仪器的结构265
134虚拟仪器的软件开发平台267
135虚拟仪器的应用270
思考与练习271
 附录272
附录A常用传感器的性能及选择272
附录B常用位移传感器及其主要参数274
附录C热电阻分度表274
附录D镍铬镍硅K型热电偶分度表（自由端温度为0℃）276
 参考文献278