自动检测技术

绪论 1

1 检测技术理论基础 2

1.1 测量方法 2

1.1.1 概述 2

1.1.2 直接测量、间接测量与联立测量 3

1.1.3 偏差式测量、零位式测量和微差式测量 3

1.2 测量仪表及测量系统 4

1.2.1 测量仪表的功能 5

1.2.2 测量仪表的特性 6

1.2.3 测量仪表的组成环节 13

1.2.4 测量系统 14

1.3 测量数据处理方法 16

1.3.1 静态测量数据处理方法 16

1.3.2 测量误差的估计和处理 21

1.3.3 测量误差的合成与分配 25

1.3.4 测量数据处理 27

1.3.5 自动检测仪表的动态误差 32

本章小结 37

习题及思考题 37

2 非电量电测法 43

2.1 概述 43

2.1.1 非电量电测技术及其优越性 43

2.1.2 非电量电测系统结构原理 43

2.2 应变式传感器 44

2.2.1 应变效应 45

2.2.2 电阻应变片、弹性体与应变胶 47

2.2.3 应变式传感器的参数调整与补偿 58

2.2.4 应变式传感器的应用 60

2.3 电感式传感器 63

2.3.1 可变磁阻式传感器 63

2.3.2 差动变压器式传感器 73

2.3.3 电涡流式传感器 83

2.4 电容式传感器 91

2.4.1 电容式传感器工作原理 91

2.4.2 电容式传感器的结构和特点 94

2.4.3 电容式传感器的测量电路 99

2.4.4 电容式传感器的应用 105

2.5 压电式传感器 106

2.5.1 压电效应 106

2.5.2 压电材料 108

2.5.3 压电式传感器及其等效电路 109

2.5.4 压电式传感器测量电路 111

2.6 压磁式传感器 115

2.6.1 压磁式传感器工作原理 115

2.6.2 压磁式传感器的基本特性 116

2.6.3 压磁式传感器环境试验 118

2.6.4 压磁式传感器测量电路 119

2.7 光电式传感器 120

2.7.1 外光电效应器件 120

2.7.2 内光电效应器件 123

2.7.3 阻挡层光电效应器件 125

2.7.4 图像传感器 129

2.7.5 光电式传感器的基本形式 130

2.8 核辐射传感器 131

2.8.1 放射源 131

2.8.2 探测器 132

2.8.3 核辐射传感器测量电路 139

2.8.4 核辐射传感器的应用 140

2.9 激光式传感器 141

2.9.1 激光的特点 141

2.9.2 激光器 142

2.9.3 激光的应用 144

2.10 光纤传感器 147

2.10.1 光纤及光纤传感器 148

2.10.2 传光型光纤传感器 151

2.10.3 传感型光纤传感器 153

2.11 数字式传感器 158

2.11.1 转角-数字式传感器 158

2.11.2 光栅式传感器 161

2.11.3 磁栅式传感器 164

2.11.4 感应同步器 166

2.11.5 信号处理 168

2.12 其他传感器 174

2.12.1 霍尔式传感器 174

2.12.2 超声式传感器 180

2.12.3 振动式传感器 184

2.12.4 智能式传感器 187

本章小结 191

习题及思考题 193

3 电测技术中的抗干扰问题 199

3.1 干扰与防护 199

3.1.1 干扰与防护 199

3.1.2 干扰的类型及防护 199

3.2 噪声源与噪声耦合方式 201

3.2.1 噪声与信噪比 201

3.2.2 噪声源 201

3.2.3 噪声电压的迭加 204

3.2.4 噪声耦合方式 204

3.3 共模干扰与差模干扰 209

3.3.1 差模干扰 209

3.3.2 共模干扰 210

3.3.3 共模干扰抑制比 211

3.4 屏蔽、接地、浮置与其他噪声抑制技术 212

3.4.1 屏蔽技术 212

3.4.2 接地 217

3.4.3 浮置 221

3.4.4 平衡电路 222

3.4.5 滤波器 223

3.4.6 光耦合器与隔离放大器 225

3.4.7 脉冲电路的噪声抑制技术 225

3.5 电源变压器与工频干扰 226

3.5.1 加入单层静电屏蔽后的泄漏电流分析 227

3.5.2 加入双层屏蔽的接法及漏电分析 227

3.5.3 电源变压器原、副边之间采用三层屏蔽的接法及干扰分析 228

3.6 电子测量仪表的屏蔽与防护 229

3.6.1 测量仪表中实用屏蔽规则 229

3.6.2 数字电压表的屏蔽与防护分析 232

3.6.3 电子测量仪表的屏蔽与防护小结 237

本章小结 238

习题及思考题 238

4 线性化及温度补偿技术 243

4.1 非线性特性的线性化 243

4.1.1 仪表组成环节的非线性特性 243

4.1.2 非线性特性的补偿方法 243

4.1.3 实用线性化器举例 250

4.2 自动检测技术中的温度补偿技术 261

4.2.1 概述 261

4.2.2 温度补偿原理 261

本章小结 266

习题及思考题 267

5 特种测量技术 270

5.1 微弱信号检测 270

5.1.1 微弱信号检测的意义 270

5.1.2 锁定放大器 270

5.1.3 取样积分器 277

5.2 利用噪声进行信号检测 280

5.2.1 概述 280

5.2.2 相关测速 280

5.2.3 噪声温度计 285

5.3 反馈测量技术 287

5.3.1 反馈测量系统 287

5.3.2 逆传感器 288

5.3.3 力平衡式测量系统 290

5.3.4 温度平衡式测量系统 292

5.3.5 热流量平衡式测量系统 293

5.4 计算机检测系统与软测量技术 295

5.4.1 计算机检测系统 295

5.4.2 软测量技术 299

本章小结 305

习题及思考题 306

索引 309

参考文献 312

部分传感器、仪器仪表生产商网站 317