传感器与检测技术（第3版）

　　《新编高等职业教育电子信息、机电类规划教材：传感器与检测技术（第3版）》是新编21世纪高等职业教育机电一体化技术专业规划教材，是根据教育部制定的《高职高专教育传感器与检测技术教学基本要求》编写而成的。《新编高等职业教育电子信息、机电类规划教材：传感器与检测技术（第3版）》共9章，第1、2章着重介绍测试技术及传感器的基本知识；第3、4、5章介绍常用传感器的工作原理及应用；第6、7章介绍传感器与检测系统的信号处理及干扰抑制技术；第8章介绍典型非电参量的测试方法，第9章实验与实训。本书取材广泛，内容丰富，注重知识的系统性和适用性，并尽量反映传感器及检测技术领域内的新技术和新动向。《新编高等职业教育电子信息、机电类规划教材：传感器与检测技术（第3版）》可作为机电一体化、数控技术和电子信息专业“传感器与检测技术”课程的教材，也可供相近专业师生及有关工程技术人员参考。

　　谢志萍，教授，1970年6月出生，1992年毕业于湖南大学机械设计及自动化专业。1992年至1997年在四川职业技术学院但任教学工作。1997年至2000年在西南交通大学攻读机械电子工程硕士学位，2000年至今在成都工业学院（原成都电子机械高等专科学校）但任教学和管理工作，任机电教研室主任。承担了《传感器与检测技术》、《设备电气控制》和《可编程控制器及应用》等多门课程的教学任务。近五年来，负责或主研国家级，省级科研课题6项，校级课题5项，在EI或中文核心期刊上发表论文8篇，被评为校学术骨干，多次获得教学优质奖。

目 录
第1章 检测技术的基本知识 （1）
1.1 测量方法及检测系统的组成 （1）
1.1.1 测量的基本概念 （1）
1.1.2 测量方法 （2）
1.1.3 检测系统的组成 （3）
1.2 误差的基本概念 （5）
1.2.1 测量误差 （5）
1.2.2 误差的处理及消除方法 （8）
习题1 （13）
第2章 传感器的基本概念 （15）
2.1 传感器的定义与组成 （15）
2.2 传感器的分类 （15）
2.3 传感器的基本特性 （16）
2.3.1 传感器的静态特性 （16）
2.3.2 传感器的动态特性 （18）
2.4 传感器的应用领域及其发展 （20）
2.4.1 传感器的应用领域 （21）
2.4.2 传感器的发展 （21）
2.5 传感器的正确选用 （23）
习题2 （24）
第3章 常用传感器的工作原理及应用 （25）
3.1 电阻式传感器 （25）
3.1.1 电阻式传感器的工作原理 （25）
3.1.2 电位器式传感器 （25）
3.1.3 电阻应变式传感器 （27）
3.2 电容式传感器 （31）
3.2.1 电容式传感器的工作原理 （32）
3.2.2 电容式传感器的测量电路 （35）
3.2.3 电容式传感器的应用 （37）
3.3 电感式传感器 （39）
3.3.1 自感式传感器 （39）
3.3.2 互感式传感器 （42）
3.3.3 电感式传感器的应用 （45）
3.4 压电式传感器 （46）
3.4.1 压电效应 （46）
3.4.2 压电式传感器的测量电路 （49）
3.4.3 压电式传感器的应用 （49）
3.5 霍尔传感器 （52）
3.5.1 霍尔元件的工作原理 （52）
3.5.2 霍尔传感器的测量电路 （53）
3.5.3 霍尔集成电路 （54）
3.5.4 霍尔传感器的应用 （55）
3.6 热敏传感器 （57）
3.6.1 热电偶 （57）
3.6.2 热电阻式传感器 （64）
3.6.3 热电阻式传感器的应用 （67）
3.7 光电传感器 （68）
3.7.1 常用光电元器件 （69）
3.7.2 光电开关和光电断续器 （71）
3.7.3 光电传感器的应用 （72）
3.7.4 红外传感器 （76）
3.7.5 接近开关 （79）
习题3 （83）
第4章 数字式传感器 （86）
4.1 光栅数字式传感器 （86）
4.1.1 光栅的分类 （86）
4.1.2 光栅传感器的结构和工作原理 （87）
4.1.3 光栅传感器的测量电路 （89）
4.1.4 光栅传感器的应用 （93）
4.2 磁栅数字式传感器 （95）
4.2.1 磁栅的结构和种类 （95）
4.2.2 磁头的结构和种类 （96）
4.2.3 磁栅传感器的信号处理 （97）
4.2.4 磁栅传感器的应用 （98）
4.3 感应同步器 （99）
4.3.1 感应同步器的类型和结构 （100）
4.3.2 感应同步器的工作原理 （102）
4.3.3 感应同步器的信号处理 （103）
4.3.4 感应同步器的应用 （105）
4.4 编码器 （106）
4.4.1 脉冲盘式编码器 （106）
4.4.2 码盘式编码器 （107）
4.4.3 编码器的应用 （112）
4.5 拉线位移传感器 （113）
4.5.1 拉线位移传感器工作原理 （114）
4.5.2 拉线位移传感器的特点 （114）
4.5.3 拉线位移传感器的典型应用 （115）
习题4 （116）
第5章 新型传感器 （117）
5.1 仿生传感器 （117）
5.1.1 机器人内部传感器概述 （117）
5.1.2 机器人外部传感器 （119）
5.2 光纤传感器 （123）
5.2.1 光纤结构 （124）
5.2.2 光纤传感器的工作原理 （124）
5.2.3 光纤传感器的特点 （125）
5.2.4 光纤传感器的应用举例 （126）
5.3 微型传感器 （127）
5.3.1 电容式微型传感器 （128）
5.3.2 电感式微型传感器 （128）
5.3.3 压阻式微型传感器 （128）
5.3.4 热敏电阻式微型传感器 （129）
5.3.5 微机械陀螺仪 （130）
5.4 集成传感器 （131）
5.4.1 集成温度传感器 （131）
5.4.2 智能压力传感器 （134）
5.5 超声波传感器 （137）
5.5.1 超声波传感器的工作原理 （137）
5.5.2 超声波传感器的应用 （138）
5.6 无线传感器网络 （143）
5.6.1 无线传感器网络的基本结构体系 （143）
5.6.2 无线传感器网络的特点 （145）
5.6.3 无线传感器网络的应用领域 （146）
5.7 新型传感器研发的重点领域 （147）
习题5 （149）
第6章 传感器与检测系统的信号处理技术 （150）
6.1 电桥电路 （150）
6.1.1 直流电桥 （151）
6.1.2 交流电桥 （153）
6.2 信号的放大与隔离 （155）
6.2.1 运算放大器 （155）
6.2.2 测量放大器 （156）
6.2.3 程控测量放大器PGA （159）
6.2.4 隔离放大器 （160）
6.3 信号的变换 （163）
6.3.1 电压与电流转换 （164）
6.3.2 电压与频率的相互转换 （165）
习题6 （167）
第7章 传感器与检测系统的干扰抑制技术 （168）
7.1 噪声干扰的形成 （168）
7.1.1 噪声源 （168）
7.1.2 噪声的耦合方式 （169）
7.1.3 噪声的干扰模式 （171）
7.2 硬件抗干扰技术 （173）
7.2.1 接地技术 （173）
7.2.2 屏蔽技术 （175）
7.2.3 滤波技术 （176）
7.3 软件抗干扰技术 （176）
7.3.1 数字滤波 （177）
7.3.2 软件冗余技术 （178）
7.3.3 软件陷阱技术 （179）
7.3.4 “看门狗”技术 （180）
习题7 （180）
第8章 典型非电参量的测试方法 （181）
8.1 应变的测量 （181）
8.1.1 简单受力状态的应变测量 （181）
8.1.2 复杂受力情况下单向应力应变测量 （183）
8.1.3 平面应力状态的应力测量 （186）
8.2 力及压力的测量 （187）
8.2.1 弹性力传感器 （188）
8.2.2 电阻应变式力传感器 （189）
8.2.3 其他力传感器 （190）
8.3 位移的测量 （192）
8.3.1 电阻式位移传感器 （194）
8.3.2 电涡流式位移传感器 （194）
8.3.3 其他位移传感器 （197）
8.4 振动的测量 （198）
8.4.1 测振传感器 （199）
8.4.2 激振方式 （201）
8.4.3 激振器 （201）
8.5 流量的测量 （204）
8.5.1 差压流量传感器 （204）
8.5.2 涡轮流量计 （205）
8.5.3 电磁流量计 （206）
8.5.4 超声波流量计 （207）
8.5.5 流量传感器的选用 （209）
8.6 温度的测量 （210）
8.6.1 中低温测量 （210）
8.6.2 高温测量 （210）
8.6.3 温度传感器的选用 （213）
习题8 （214）
第9章 实验与实训项目 （215）
项目1 霍尔传感器及应用方法 （215）
项目2 光电传感器及应用方法 （217）
项目3 力传感器及应用方法 （220）
项目4 温度传感器及应用方法 （224）
附录 标准化热电偶分度表 （228）
附录A 铂铑10-铂热电偶分度表 （228）
附录B 铂铑30-铂铑6热电偶分度表 （230）
附录C 镍铬-镍硅（镍铝）热电偶分度表 （232）
附录D 镍铬-考铜热电偶分度表 （234）
附录E 铜-康铜热电偶分度表 （234）