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传感与测试技术
作者:王昌明 等编著
出版社:北京航空航天大学出版社
出版时间:2005-06-01
ISBN:9787810776110
定价:¥39.00
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内容简介
《传感与测试技术》介绍了传感与测试技术的理论基础和各种传感器的原理、特性及传感与测试技术在工程中的应用。全书共有3篇13章。第1篇第1章至第4章,主要阐述传感与测试技术的内涵、测量与测量系统的基本特性、工程信号分析和测量数据处理及表述等。第2篇第5章至第11章,根据传感器的工作原理分类,分别介绍传感器的工作原理、性能、测量电路及应用。第3篇第12章至第13章,介绍常用物理量测试方法和计算机在工程测试中的应用。《传感与测试技术》可作为机械工程、应用电子、工业自动化、仪器科学与技术以及计算机应用等专业的教材,也可供其他专业师生和有关工程技术人员参考。
作者简介
暂缺《传感与测试技术》作者简介
目录
第1篇 传感与测试技术的理论基础
第1章 绪论
1.1 传感与测试技术的内涵
1.2 传感器的组成及分类
1.2.1 传感器的组成
1.2.2 传感器的分类
1.3 传感与测试技术在工程中的地位
1.4 传感与测试技术的发展状况
1.5 本课程的内容及特点
思考题与习题
第2章 测量与测量系统的基本知识
2.1 测量的基础知识
2.1.1 直接测量
2.1.2 间接测量
2.1.3 标准
2.2 非电量电测系统的组成
2.3 传感器与测量系统的静态特性
2.3.1 静态标定
2.3.2 工作曲线及参考工作曲线
2.3.3 静态特性指标
2.4 传感器与测量系统的动态特性
2.4.1 线性时与不变系统
2.4.2 传感器与测量系统劝态特性描绘方法
2. 4.3典型系统的频率响应
2.4.4 曲型激励的系统响应
2.4.5 无失真测试条件
2.5 传感器及测量系统动态特性获取方法
2. 6 动态误差修正
2.6.1 频域修正方法
2.6.2 时域修正方法
思考题与习题
第3章 工程信号及其分析
3.1 工程信号的分类
3.1.1 确定性信号
3.1.2 随机信号
3.2 周期信号描述
3.2.1 周期信号的分解和频谱
3.2.2 周期信号的可测性分析
3.3 时限信号(瞬态信号)描述
3.3.1 时限信号的分解和频谱
3.3.2 时限信号的可测性分析
3.4 随机信号描述
3.4.1 随机信号的特征参数
3.4.2 随机信号的特征估计
3.5 典型激励信号描述
3.5.1 冲激函数及其频谱分析
3.5.2 单位阶跃信号及其频谱分析
3.5.3 单位斜坡信号及其频谱
思考题与习题
第4章 测量数据处理及表述
4.1 实验数据的表示方法
4.1.1 表格法
4.1.2 图解法
4.1.3 经验公式
4.1.4 有效数字及数据修约
4.2 误差的定义及分类
4.2.1 误差的定义
4.2.2 误差的分类
4.2.3 误差的表示方法
4.2.4 表征测量结果质量的指标
4.3 不确定度的基本概念
4.3.1 有关不确定度的术语
4.3.2 产生测量不确定度的原因和测量模型
4.4 标准不确定度的A类评定
4.4.1 单次测量结果试验标准差与平均值试验标准差
4.4.2 测量过程的合并样本标准差
4.4.3 规范测量中的合并样本标准有效期
4.4.4 极差
4.4.5 最小二乘法
4.4.6 不确定度A类评定的独立性
4.5 标准不确定度的B类评定
4.5.1 B类不确定度评定的信息来源
4.5.2 B类不确定度的评定方法
4.6 合成标准不确定度的评定
4.6.1 输入量不相关时不确定度的合成
4.6.2 输入量相关时不确定度的合成
4.6.3 合成标准不确定度的自由度
4.7 扩展不确定度的评定及表示形式
4.7.1 扩展不确定度的评定
4.7.2 测量不确定度的报告与表示
4.8 回归分析及其应用
4.8.1 直线拟合一(一元线性回归)
4.8.2 曲线拟合一(一元非线性回归)
思考题与习题
第2篇 传感器技术
第5章 应变式传感器
5.1 电阻应变片工作原理
5.1.1 电阻应变片的结构和工作原理
5.1.2 电阻应变片的种类、材料和参数
5.2 电阻应变片特性及粘贴
5.2.1 应变片的主要工作参数
5.2.2 应变片的粘贴
5.2.3 电阻应变片的温度误差及补偿
5.3 电阻应变片的信号调理电路
5.3.1 直流电桥
5.3.2 交流电桥
5.3.3 电桥的平稀装置
5.3.4 电阻应变仪
5.4 常用敏感元件及应变片的排列与接桥
5.4.1 常用应变测力传感器的结构
5.4.2 各种载荷测量中应变片的排列和连桥
思考题与习题
第6章 电感式传感器
6.1 自感式电感传感器
6.1.1 单磁路自感式电感传感器
6.1.2 自感式差动电感传感器
6.1.3 螺管式电感传感器
6.2 差动变压器式传感器
6.2.1 工作原理
6.2.2 差动变压器式传感器的结构类型和主要特性
6.2.3 差动变压器的测量电路
6.3 电涡流式传感器
6.3.1 高频率反射式电涡流传感器
6.3.2 低频透射式涡流传感器
6.3.3 电涡流传感顺的应用
思考题与习题
第7章 电容式传感器
7.1 电容式传感器的工作原理及结构
7.1.1 工作原理
7.1.2 结构类型
7.2 电容式传感器的灵敏度及非线性
7.2.1 变极距型平板电容式传感器
7.2.2 变面积型板状线位移传感器
7.2.3 变介电常数型传感器
7.2.4 差动电容式传感器
7.3 电容式传感器的测量电路
7.3.1 电桥电路
7.3.2 差动脉冲调宽电路
7.3.3 运算放大器式电路
7.4 硅电容式集成传感器
7.4.1 硅电容式集成压力传感器
7.4.2 硅电容式加速度传感器
思考题与习题
第8章 压电式传感器
8.1 压电效应与压电常数
8.1.1 压电效应
8.1.2 压电常数
8.2 压电材料及压电元件结构形式
8.2.1 压电晶体
8.2.2 压电陶瓷
8.2.3 压电薄膜
8.2.4 压电元件的结构形式
8.3 压电式传感器的等效电路
8.3.1 压电元件的等效电路
8.3.2 压电传感器的等效电路
8.4 测量电路
8.4.1 电压放大器
8.4.2 电荷放大器
8.5 压电式传感器
8.5.1 压电式力和压力传感器
8.5.2 压电式加速度传感器
8.6 误差分析
8.6.1 环境温度的影响
8.6.2 环境湿度的影响
8.6.3 电蓝噪声
思考题与习题
第9章 磁电式传感器
9.1 磁电感应式传感器
9.1.1磁电式振动传感器的工作原理
9.1.2典型结构
9.1.3磁电式传感器的误差
9.2 霍耳式传感器
9.2.1霍耳效应
9.2.2霍耳元件
9.2.3霍耳元件的不等位电势和温度误差的补偿
9.2.4霍耳元件传感器
9.2.5应用
思考题与习题
第10章 光电式传感器
10.1 光电器件
10.1.1外光电效应的光电器件
10.1.2内光电效应的光电器件
10.1.3光电耦合器件
10.1.4电荷耦合器件
10.2 光纤传感器
10.2.1光纤的结构和传输原理
10.2.2几种常用的光纤传感器
10.3 红外传感器
10.3.1红外辐射
10.3.2红外探测器
10.3.3红外探测器使用中应注意的问题
10.3.4红外测温
10.4 光电传感器的应用
思考题与习题
第11章 气、湿、色敏传感器
11.1 气敏传感器
11.1.1引言
11.1.2气敏传感器的分类
11.1.3半导体气敏传感器的工作原理及结构
11.1.4其他气敏传感器
11.1.5半导体气敏元件的主要特性参数
11.1.6气敏传感器的应用
11.2 湿敏传感器
11.2.1引言
11.2.2湿敏传感器的主要特性参数
11.2.3湿敏传感器的分类
11.2.4湿敏传感器的测量电路
11.3 色敏传感器
11.3.1半导体色敏器件的结构与工作原理
11.3.2半导体色敏传感器的颜色识别电路
思考题与习题
第3篇 工程测试技术
第12章 常用物理量测试方法
12.1 应力、应变、力测量
12.1.1应变、应力测量
12.1.2力的测量
12.1.3传感器的标定
12.2 压力测量
12.2.1概述
12.2.2常用测压传感器
12.2.3动态压力测量时管道传输效应
12.2.4测压系统的标定
12.3 流量测量
12.3.1流量测量的基本知识
12.3.2常用流量计
12.3.3流量计的定度
12.4 温度测量
12.4.1概述
12.4.2接触式测量
12.4.3非接触式温度测量
12.5 噪声测量
12.5.1噪声测量基础
12.5.2常用噪声测量仪器
12.5.3噪声测量的方法
12.6 位移、速度、加速度测量
12.6.1概述
12.6.2位移测量
12.6.3速度测量
12.6.4加速度测量
12.7 机械振动测量
12.7.1振动测量系统的组成
12.7.2振动系统的合理选用
12.7.3传感器的安装
12.7.4机械阻抗测试
思考题与习题
第13章 计算机化测试技术
13.1 概述
13.1.1智能测量仪器
13.1.2计算机自动测试系统
13.1.3计算机数据处理
13.2 采样
13.2.1采样过程
13.2.2采样定理
13.2.3量化
13.3 计算机辅助测试技术中的接口技术
13.3.1概述
13.3.2RS232C标准接口总线
13.3.3GPIB标准接口总线
13.3.4其他标准接口总线简介
13.4 VXI总线系统
13.4.1概述
13.4.2VXI总线的特点
13.4.3VXI总线系统简介
13.5 虚拟仪器系统
13.5.1概述
13.5.2虚拟仪器的结构及特点
13.5.3虚拟仪器的系统组成
13.5.4VXIplug&play
13.5.5虚拟仪器软件开发平台
13.6 计算机辅助测试系统及应用实例
13.6.1多通道数据采集系统
13.6.2微型计算机在火箭发动测试中的应用
13.6.3基于PCI的半正弦压力发生器的测控系统
思考题与习题
参考文献
第1章 绪论
1.1 传感与测试技术的内涵
1.2 传感器的组成及分类
1.2.1 传感器的组成
1.2.2 传感器的分类
1.3 传感与测试技术在工程中的地位
1.4 传感与测试技术的发展状况
1.5 本课程的内容及特点
思考题与习题
第2章 测量与测量系统的基本知识
2.1 测量的基础知识
2.1.1 直接测量
2.1.2 间接测量
2.1.3 标准
2.2 非电量电测系统的组成
2.3 传感器与测量系统的静态特性
2.3.1 静态标定
2.3.2 工作曲线及参考工作曲线
2.3.3 静态特性指标
2.4 传感器与测量系统的动态特性
2.4.1 线性时与不变系统
2.4.2 传感器与测量系统劝态特性描绘方法
2. 4.3典型系统的频率响应
2.4.4 曲型激励的系统响应
2.4.5 无失真测试条件
2.5 传感器及测量系统动态特性获取方法
2. 6 动态误差修正
2.6.1 频域修正方法
2.6.2 时域修正方法
思考题与习题
第3章 工程信号及其分析
3.1 工程信号的分类
3.1.1 确定性信号
3.1.2 随机信号
3.2 周期信号描述
3.2.1 周期信号的分解和频谱
3.2.2 周期信号的可测性分析
3.3 时限信号(瞬态信号)描述
3.3.1 时限信号的分解和频谱
3.3.2 时限信号的可测性分析
3.4 随机信号描述
3.4.1 随机信号的特征参数
3.4.2 随机信号的特征估计
3.5 典型激励信号描述
3.5.1 冲激函数及其频谱分析
3.5.2 单位阶跃信号及其频谱分析
3.5.3 单位斜坡信号及其频谱
思考题与习题
第4章 测量数据处理及表述
4.1 实验数据的表示方法
4.1.1 表格法
4.1.2 图解法
4.1.3 经验公式
4.1.4 有效数字及数据修约
4.2 误差的定义及分类
4.2.1 误差的定义
4.2.2 误差的分类
4.2.3 误差的表示方法
4.2.4 表征测量结果质量的指标
4.3 不确定度的基本概念
4.3.1 有关不确定度的术语
4.3.2 产生测量不确定度的原因和测量模型
4.4 标准不确定度的A类评定
4.4.1 单次测量结果试验标准差与平均值试验标准差
4.4.2 测量过程的合并样本标准差
4.4.3 规范测量中的合并样本标准有效期
4.4.4 极差
4.4.5 最小二乘法
4.4.6 不确定度A类评定的独立性
4.5 标准不确定度的B类评定
4.5.1 B类不确定度评定的信息来源
4.5.2 B类不确定度的评定方法
4.6 合成标准不确定度的评定
4.6.1 输入量不相关时不确定度的合成
4.6.2 输入量相关时不确定度的合成
4.6.3 合成标准不确定度的自由度
4.7 扩展不确定度的评定及表示形式
4.7.1 扩展不确定度的评定
4.7.2 测量不确定度的报告与表示
4.8 回归分析及其应用
4.8.1 直线拟合一(一元线性回归)
4.8.2 曲线拟合一(一元非线性回归)
思考题与习题
第2篇 传感器技术
第5章 应变式传感器
5.1 电阻应变片工作原理
5.1.1 电阻应变片的结构和工作原理
5.1.2 电阻应变片的种类、材料和参数
5.2 电阻应变片特性及粘贴
5.2.1 应变片的主要工作参数
5.2.2 应变片的粘贴
5.2.3 电阻应变片的温度误差及补偿
5.3 电阻应变片的信号调理电路
5.3.1 直流电桥
5.3.2 交流电桥
5.3.3 电桥的平稀装置
5.3.4 电阻应变仪
5.4 常用敏感元件及应变片的排列与接桥
5.4.1 常用应变测力传感器的结构
5.4.2 各种载荷测量中应变片的排列和连桥
思考题与习题
第6章 电感式传感器
6.1 自感式电感传感器
6.1.1 单磁路自感式电感传感器
6.1.2 自感式差动电感传感器
6.1.3 螺管式电感传感器
6.2 差动变压器式传感器
6.2.1 工作原理
6.2.2 差动变压器式传感器的结构类型和主要特性
6.2.3 差动变压器的测量电路
6.3 电涡流式传感器
6.3.1 高频率反射式电涡流传感器
6.3.2 低频透射式涡流传感器
6.3.3 电涡流传感顺的应用
思考题与习题
第7章 电容式传感器
7.1 电容式传感器的工作原理及结构
7.1.1 工作原理
7.1.2 结构类型
7.2 电容式传感器的灵敏度及非线性
7.2.1 变极距型平板电容式传感器
7.2.2 变面积型板状线位移传感器
7.2.3 变介电常数型传感器
7.2.4 差动电容式传感器
7.3 电容式传感器的测量电路
7.3.1 电桥电路
7.3.2 差动脉冲调宽电路
7.3.3 运算放大器式电路
7.4 硅电容式集成传感器
7.4.1 硅电容式集成压力传感器
7.4.2 硅电容式加速度传感器
思考题与习题
第8章 压电式传感器
8.1 压电效应与压电常数
8.1.1 压电效应
8.1.2 压电常数
8.2 压电材料及压电元件结构形式
8.2.1 压电晶体
8.2.2 压电陶瓷
8.2.3 压电薄膜
8.2.4 压电元件的结构形式
8.3 压电式传感器的等效电路
8.3.1 压电元件的等效电路
8.3.2 压电传感器的等效电路
8.4 测量电路
8.4.1 电压放大器
8.4.2 电荷放大器
8.5 压电式传感器
8.5.1 压电式力和压力传感器
8.5.2 压电式加速度传感器
8.6 误差分析
8.6.1 环境温度的影响
8.6.2 环境湿度的影响
8.6.3 电蓝噪声
思考题与习题
第9章 磁电式传感器
9.1 磁电感应式传感器
9.1.1磁电式振动传感器的工作原理
9.1.2典型结构
9.1.3磁电式传感器的误差
9.2 霍耳式传感器
9.2.1霍耳效应
9.2.2霍耳元件
9.2.3霍耳元件的不等位电势和温度误差的补偿
9.2.4霍耳元件传感器
9.2.5应用
思考题与习题
第10章 光电式传感器
10.1 光电器件
10.1.1外光电效应的光电器件
10.1.2内光电效应的光电器件
10.1.3光电耦合器件
10.1.4电荷耦合器件
10.2 光纤传感器
10.2.1光纤的结构和传输原理
10.2.2几种常用的光纤传感器
10.3 红外传感器
10.3.1红外辐射
10.3.2红外探测器
10.3.3红外探测器使用中应注意的问题
10.3.4红外测温
10.4 光电传感器的应用
思考题与习题
第11章 气、湿、色敏传感器
11.1 气敏传感器
11.1.1引言
11.1.2气敏传感器的分类
11.1.3半导体气敏传感器的工作原理及结构
11.1.4其他气敏传感器
11.1.5半导体气敏元件的主要特性参数
11.1.6气敏传感器的应用
11.2 湿敏传感器
11.2.1引言
11.2.2湿敏传感器的主要特性参数
11.2.3湿敏传感器的分类
11.2.4湿敏传感器的测量电路
11.3 色敏传感器
11.3.1半导体色敏器件的结构与工作原理
11.3.2半导体色敏传感器的颜色识别电路
思考题与习题
第3篇 工程测试技术
第12章 常用物理量测试方法
12.1 应力、应变、力测量
12.1.1应变、应力测量
12.1.2力的测量
12.1.3传感器的标定
12.2 压力测量
12.2.1概述
12.2.2常用测压传感器
12.2.3动态压力测量时管道传输效应
12.2.4测压系统的标定
12.3 流量测量
12.3.1流量测量的基本知识
12.3.2常用流量计
12.3.3流量计的定度
12.4 温度测量
12.4.1概述
12.4.2接触式测量
12.4.3非接触式温度测量
12.5 噪声测量
12.5.1噪声测量基础
12.5.2常用噪声测量仪器
12.5.3噪声测量的方法
12.6 位移、速度、加速度测量
12.6.1概述
12.6.2位移测量
12.6.3速度测量
12.6.4加速度测量
12.7 机械振动测量
12.7.1振动测量系统的组成
12.7.2振动系统的合理选用
12.7.3传感器的安装
12.7.4机械阻抗测试
思考题与习题
第13章 计算机化测试技术
13.1 概述
13.1.1智能测量仪器
13.1.2计算机自动测试系统
13.1.3计算机数据处理
13.2 采样
13.2.1采样过程
13.2.2采样定理
13.2.3量化
13.3 计算机辅助测试技术中的接口技术
13.3.1概述
13.3.2RS232C标准接口总线
13.3.3GPIB标准接口总线
13.3.4其他标准接口总线简介
13.4 VXI总线系统
13.4.1概述
13.4.2VXI总线的特点
13.4.3VXI总线系统简介
13.5 虚拟仪器系统
13.5.1概述
13.5.2虚拟仪器的结构及特点
13.5.3虚拟仪器的系统组成
13.5.4VXIplug&play
13.5.5虚拟仪器软件开发平台
13.6 计算机辅助测试系统及应用实例
13.6.1多通道数据采集系统
13.6.2微型计算机在火箭发动测试中的应用
13.6.3基于PCI的半正弦压力发生器的测控系统
思考题与习题
参考文献
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