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传感器与检测技术 第3版 |
【评分星级】
共有0位网友参与打分 |
【作 者】胡向东 |
【出 版 社】机械工业出版社 |
【出版日期】2018年5月 |
【I S B N】978-7-111-58771-2 |
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【装 帧】平装 |
【图书状态】
上架
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【所属类别】
设备类 >> 自动化设备
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内容简介
介绍了传感器与检测技术的基本概念、基本原理和典型应用。按照传感器原理、检测技术与检测系统三大模块组织内容,分为概述、传感器基本特性、电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器、辐射与波式传感器、化学传感器、生物传感器、新型传感器;参数检测、微弱信号检测、软测量、多传感器数据融合、测量不确定度与回归分析;虚拟仪器、自动检测系统。
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图书目录
前 言 上篇 传感器原理 第1 章 概述 1 1. 1 课程简介 1 1. 1. 1 本课程的地位和作用 1 1. 1. 2 本课程的内容体系 4 1. 1. 3 本课程的任务及目标 5 1. 2 传感器的定义与组成 7 1. 3 传感器的分类 9 1. 4 传感器技术的发展 12 1. 4. 1 提高与改善传感器的性能 12 1. 4. 2 开展基础理论研究 13 1. 4. 3 传感器的无线化 16 1. 4. 4 传感器的微型化 16 1. 4. 5 传感器的集成化 17 1. 4. 6 传感器的网络化 17 1. 4. 7 传感器的智能化 18 1. 4. 8 传感器的安全化 19 1. 4. 9 传感器的虚拟化 20 学习拓展与探究式研讨 20 习题云 20 第2 章 传感器的基本特性 22 2. 1 传感器的静态特性 23 2. 1. 1 线性度 23 2. 1. 2 灵敏度 23 2. 1. 3 分辨率 24 2. 1. 4 迟滞 25 2. 1. 5 重复性 25 2. 1. 6 漂移 25 2. 2 传感器的动态特性 25 2. 2. 1 传感器的数学模型 26 2. 2. 2 传递函数 27 2. 2. 3 频率响应函数 28 2. 2. 4 传感器的动态特性分析 28 2. 3 传感器的标定与校准 32 2. 3. 1 静态标定 32 2. 3. 2 动态标定 33 学习拓展与探究式研讨 33 习题云 34 第3 章 电阻式传感器 35 3. 1 工作原理 36 3. 1. 1 应变效应 36 3. 1. 2 电阻应变片种类 37 3. 1. 3 电阻应变片温度误差及其 补偿 39 3. 1. 4 工程测试中的注意事项 42 3. 2 测量电路 42 3. 2. 1 直流电桥 43 3. 2. 2 交流电桥 46 3. 3 典型应用 49 3. 3. 1 电阻式力传感器 49 3. 3. 2 电阻式压力传感器 52 3. 3. 3 电阻式差压传感器 53 3. 3. 4 电阻式液体重量传感器 54 3. 3. 5 电阻式加速度传感器 55 学习拓展与探究式研讨 56 复杂工程问题实践 56 习题云 56 第4 章 电感式传感器 58 4. 1 变磁阻电感式传感器(自感式) 59 Ⅵ 4. 1. 1 工作原理 59 4. 1. 2 输出特性 60 4. 1. 3 测量电路 63 4. 1. 4 变磁阻电感式传感器的应用 66 4. 2 差动变压器电感式传感器 (互感式) 67 4. 2. 1 变隙式差动变压器 67 4. 2. 2 螺线管式差动变压器 70 4. 2. 3 差动变压器电感式传感器的 应用 76 4. 3 电涡流电感式传感器(互感式) 77 4. 3. 1 工作原理 77 4. 3. 2 等效电路 78 4. 3. 3 测量电路 79 4. 3. 4 电涡流电感式传感器的应用 81 学习拓展与探究式研讨 82 习题云 82 第5 章 电容式传感器 83 5. 1 工作原理 84 5. 1. 1 变面积型 86 5. 1. 2 变介质型 87 5. 1. 3 变极距型 89 5. 2 测量电路 92 5. 2. 1 调频电路 92 5. 2. 2 运算放大器 93 5. 2. 3 变压器式交流电桥 94 5. 2. 4 二极管双T 型交流电桥 94 5. 2. 5 脉冲宽度调制电路 (PWM 方式) 96 5. 3 典型应用 98 5. 3. 1 电容式压力传感器 99 5. 3. 2 电容式位移传感器 100 5. 3. 3 电容式加速度传感器 100 5. 3. 4 电容式厚度传感器 101 学习拓展与探究式研讨 101 复杂工程问题实践 102 习题云 102 第6 章 压电式传感器 103 6. 1 工作原理 103 6. 1. 1 压电效应 103 6. 1. 2 压电材料 104 6. 2 测量电路 109 6. 2. 1 等效电路 109 6. 2. 2 测量电路 110 6. 2. 3 压电元件的连接 113 6. 3 典型应用 114 6. 3. 1 压电式力传感器 114 6. 3. 2 压电式加速度传感器 114 6. 3. 3 压电式交通检测 115 学习拓展与探究式研讨 116 习题云 116 第7 章 磁敏式传感器 117 7. 1 磁电感应式传感器 117 7. 1. 1 工作原理 118 7. 1. 2 测量电路 122 7. 1. 3 磁电感应式传感器的应用 123 7. 2 霍尔式传感器 125 7. 2. 1 工作原理 126 7. 2. 2 测量电路 131 7. 2. 3 霍尔式传感器的应用 131 学习拓展与探究式研讨 133 复杂工程问题实践 134 习题云 134 第8 章 热电式传感器 135 8. 1 热电偶 136 8. 1. 1 热电偶测温原理 136 8. 1. 2 热电偶的结构与种类 143 8. 1. 3 热电偶的冷端温度补偿 146 8. 1. 4 热电偶的实用测温电路 148 8. 1. 5 热电偶的选用与安装 150 8. 1. 6 热电偶的应用 151 8. 2 热电阻 151 8. 2. 1 铂热电阻 152 8. 2. 2 铜热电阻 153 8. 2. 3 热电阻的测量电路 154 8. 2. 4 热电阻的应用 155 8. 3 热敏电阻 156 Ⅶ 目 录 8. 3. 1 热敏电阻的特性 157 8. 3. 2 热敏电阻的应用 158 复杂工程问题实践 159 习题云 159 第9 章 光电式传感器 160 9. 1 概述 161 9. 1. 1 光电式传感器的类别 161 9. 1. 2 光电式传感器的基本形式 162 9. 2 光电效应与光电器件 163 9. 2. 1 外光电效应型光电器件 164 9. 2. 2 内光电效应型光电器件 168 9. 3 CCD 固体图像传感器 181 9. 3. 1 CCD 的工作原理 181 9. 3. 2 CCD 固体图像传感器的分类 184 9. 3. 3 CCD 图像传感器的特性参数 186 9. 3. 4 CCD 固体图像传感器的应用 188 9. 4 光纤传感器 193 9. 4. 1 光纤 193 9. 4. 2 光纤传感器 196 9. 4. 3 光纤布拉格光栅 198 9. 4. 4 光纤传感器的应用 201 9. 5 光电式编码器 206 9. 5. 1 码盘式编码器 206 9. 5. 2 脉冲盘式编码器 209 9. 5. 3 光电式编码器的应用 211 9. 6 计量光栅 213 9. 6. 1 光栅的结构和工作原理 213 9. 6. 2 计量光栅的组成 215 9. 6. 3 计量光栅的应用 218 学习拓展与探究式研讨 219 复杂工程问题实践 219 习题云 219 第10 章 辐射与波式传感器 221 10. 1 红外传感器 221 10. 1. 1 工作原理 222 10. 1. 2 红外传感器的应用 225 10. 2 微波传感器 230 10. 2. 1 工作原理 231 10. 2. 2 微波传感器的应用 233 10. 3 超声波传感器 237 10. 3. 1 工作原理 237 10. 3. 2 超声波传感器的应用 241 学习拓展与探究式研讨 249 复杂工程问题实践 249 习题云 250 第11 章 化学传感器 251 11. 1 气敏传感器 251 11. 1. 1 气敏传感器概述 252 11. 1. 2 半导体式气敏传感器的工作 原理 255 11. 1. 3 气敏传感器的应用 259 11. 2 湿敏传感器 261 11. 2. 1 湿敏传感器概述 261 11. 2. 2 常用湿敏传感器的基本原理 263 11. 2. 3 湿敏传感器测量电路 267 11. 2. 4 湿敏传感器的应用 268 学习拓展与探究式研讨 270 复杂工程问题实践 270 习题云 270 第12 章 生物传感器 271 12. 1 概述 271 12. 1. 1 生物传感器的概念 272 12. 1. 2 生物传感器的功能 272 12. 1. 3 生物传感器的特点 272 12. 1. 4 生物传感器的分类 273 12. 2 工作原理 273 12. 2. 1 生物分子特异性识别 274 12. 2. 2 生物放大 275 12. 2. 3 信号转换与处理 275 12. 2. 4 几种主要的生物传感器 276 12. 3 生物芯片 279 12. 4 生物传感器的应用 280 12. 4. 1 传统医学领域 280 12. 4. 2 非传统医学领域 283 12. 5 生物传感器的发展 283 学习拓展与探究式研讨 284 Ⅷ 传感器与检测技术 第3 版 习题云 284 第13 章 新型传感器 285 13. 1 智能传感器 285 13. 1. 1 智能传感器的特点 286 13. 1. 2 智能传感器的作用 287 13. 1. 3 智能传感器的发展趋势 287 13. 1. 4 智能传感器的应用实例 289 13. 2 模糊传感器 292 13. 2. 1 模糊传感器概述 292 13. 2. 2 模糊传感器的结构 293 13. 2. 3 典型模糊传感器举例 295 13. 3 微传感器 297 13. 3. 1 MEMS 与微加工 297 13. 3. 2 微传感器的概念与特点 299 13. 3. 3 微传感器的发展现状 300 13. 4 网络传感器 301 13. 4. 1 网络传感器的概念 301 13. 4. 2 网络传感器的基本结构 302 13. 4. 3 网络传感器的类型 302 13. 4. 4 基于IEEE1451 标准的网络 传感器 303 13. 4. 5 网络化测控系统体系结构 305 13. 4. 6 网络传感器的应用前景 305 学习拓展与探究式研讨 306 习题云 306 中篇 检测技术 第14 章 参数检测 307 14. 1 概述 308 14. 1. 1 检测技术的地位和作用 308 14. 1. 2 参数检测的基本概念 308 14. 1. 3 工业检测的主要内容 312 14. 2 参数检测的一般方法 313 14. 2. 1 过程参数检测 314 14. 2. 2 机械量参数检测 323 14. 2. 3 其他参数检测 327 14. 3 检测技术的发展 327 学习拓展与探究式研讨 329 复杂工程问题实践 330 习题云 330 第15 章 微弱信号检测 331 15. 1 概述 331 15. 2 噪声 332 15. 3 微弱信号检测方法 334 15. 3. 1 相关检测法 334 15. 3. 2 同步积累法 339 习题云 343 第16 章 软测量 344 16. 1 概述 344 16. 2 软测量的方法 345 16. 2. 1 选择辅助变量 345 16. 2. 2 处理输入数据 346 16. 2. 3 建立软测量模型 347 16. 2. 4 软测量模型的在线校正 349 16. 3 软测量的意义及适用条件 350 习题云 350 第17 章 多传感器数据融合 351 17. 1 概述 351 17. 1. 1 数据融合的起源 351 17. 1. 2 数据融合的目的 352 17. 1. 3 数据融合的定义 352 17. 1. 4 数据融合的特性 353 17. 1. 5 数据融合的优点 353 17. 2 数据融合的基本原理 354 17. 2. 1 数据融合的层次 354 17. 2. 2 数据融合的处理形态 355 17. 2. 3 数据融合模型 355 17. 2. 4 数据融合的关键技术 357 17. 3 数据融合的方法 358 17. 3. 1 随机类方法 359 17. 3. 2 人工智能类方法 360 17. 4 数据融合系统的应用 361 Ⅸ 目 录 学习拓展与探究式研讨 362 习题云 362 第18 章 误差理论与数据处理基础 363 18. 1 测量误差概述 363 18. 2 测量误差的处理 368 18. 2. 1 随机误差的处理 368 18. 2. 2 系统误差的处理 371 18. 2. 3 粗大误差的处理 373 18. 2. 4 间接测量误差的传递 375 18. 2. 5 测量误差的合成 375 18. 2. 6 测量误差的分配 376 18. 3 最小二乘法与回归分析 379 18. 3. 1 最小二乘法 379 18. 3. 2 一元线性拟合 382 18. 3. 3 多元线性拟合 382 18. 3. 4 曲线拟合 383 习题云 383 下篇 检测系统 19. 1 概述 386 19. 1. 1 虚拟仪器的基本概念 386 19. 1. 2 虚拟仪器的构成与特点 386 19. 1. 3 虚拟仪器技术的应用 389 19. 1. 4 虚拟仪器的整体设计 390 19. 1. 5 虚拟仪器的发展方向 390 19. 2 虚拟仪器系统开发环境 391 19. 2. 1 LabWindows/ CVI 391 19. 2. 2 LabVIEW 395 19. 3 虚拟仪器系统的数据采集实现 396 19. 3. 1 基于LabWindows/ CVI 的数据 采集 396 19. 3. 2 基于LabVIEW 的数据采集 397 复杂工程问题实践 400 习题云 400 第20 章 自动检测系统 401 20. 1 自动检测系统的组成 402 20. 1. 1 数据采集系统 402 20. 1. 2 输入输出通道 407 20. 1. 3 自动检测系统的软件 407 20. 2 自动检测系统的基本设计方法 410 20. 2. 1 系统需求分析 410 20. 2. 2 系统总体设计 411 20. 2. 3 采样速率的确定 414 20. 2. 4 标度变换 415 20. 2. 5 硬件设计 416 20. 2. 6 软件设计 419 20. 2. 7 系统的集成与维护 419 20. 3 典型自动检测系统举例 420 20. 3. 1 自动温度测量系统 420 20. 3. 2 无线传感器网络 422 20. 3. 3 物联网 428 20. 4 自动检测系统的发展 432 学习拓展与探究式研讨 434 复杂工程问题实践 434 工程案例详解 435 习题云 436 附录 438 附录A 传感器样例 438 附录B 中国工程教育专业认证通用标准 (毕业要求) 441 附录C 部分习题参考答案(精减版) 441 附录D 传感器与检测技术综合 自测试题 442 参考文献 443
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