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前言1

第1章 工业检测技术简介1

1.1 电子技术基础1

1.1.1 基本的电参量1

1.1.2 电信号的基本参数20

1.1.3 测量信号的获取26

1.1.4 数据采集卡的选用29

1.2 测量技术基础33

1.2.1 测量中的误差33

1.2.2 工业检测中的常用技术指标37

1.2.3 实例：称重传感器的性能测试41

1.3 工业过程的检测42

1.3.1 传感器与测量系统42

1.3.2 信号的接口技术46

1.3.3 实例：性能监测系统50

第2章 常用基础测试仪器及其使用53

2.1 万用表53

2.1.1 万用表的选用53

2.1.2 万用表的基本测试功能55

2.2 示波器59

2.2.1 示波器的基本功能59

2.2.2 利用示波器进行基本测量63

2.2.3 示波器的选用65

2.3 其他基础测试仪器70

2.3.1 信号发生器70

2.3.2 频率计72

2.3.3 逻辑分析仪73

2.3.4 频谱分析仪76

第3章 初级敏感元件及其检测技术78

3.1 电阻式敏感元件及其检测78

3.1.1 电阻值的变化范围78

3.1.2 电阻的测量79

3.1.3 单臂电桥及其变形81

3.2 电容式敏感元件及其检测85

3.2.1 导体间的电容86

3.2.2 电容检测基础88

3.2.3 电容检测电路93

3.3 电感式敏感元件及其检测98

3.3.1 自感式传感器99

3.3.2 互感式传感器101

3.3.3 电涡流传感器103

第4章 热学量的检测110

4.1 热学量与温度110

4.1.1 基本的热学量110

4.1.2 温度与温标112

4.1.3 温度传感器115

4.2 热电偶117

4.2.1 泽贝克效应118

4.2.2 热电偶的测量原理119

4.2.3 热电偶的应用121

4.3 热电阻124

4.3.1 热电阻的温度特性124

4.3.2 热电阻的类型125

4.3.3 热电阻的测量126

4.4 热敏电阻127

4.4.1 正温度系数热敏电阻127

4.4.2 负温度系数热敏电阻132

4.5 热膨胀式温度传感器134

4.5.1 玻璃管式温度计134

4.5.2 压力表式温度计135

4.6 集成温度传感器136

4.6.1 模拟型集成温度传感器136

4.6.2 逻辑输出型集成温度传感器137

4.6.3 数字型集成温度传感器138

第5章 辐射量的检测139

5.1 工业检测中的辐射量139

5.1.1 核辐射与电磁辐射139

5.1.2 计量核辐射的参量141

5.1.3 计量电磁辐射的参量144

5.2 核辐射的检测148

5.2.1 盖革计数器148

5.2.2 闪烁计数器150

5.2.3 核辐射检测仪表151

5.3 光电检测技术153

5.3.1 光探测器154

5.3.2 图像传感器159

5.3.3 光敏传感器应用举例162

5.4 红外检测技术164

5.4.1 红外辐射164

5.4.2 红外辐射探测器166

5.4.3 红外测温仪172

第6章 机械量的检测176

6.1 工业检测中的机械量176

6.2 压力的测量177

6.2.1 压力的测量方式177

6.2.2 常见的压力传感器179

6.2.3 压力检测仪表的选择与使用183

6.3 流量的测量184

6.3.1 流量测量的相关定义184

6.3.2 流量计及其应用185

6.4 物位的检测191

6.4.1 液位的检测191

6.4.2 固体料位的检测193

6.4.3 相界面的检测194

6.5 运动量的检测194

6.5.1 位移传感器194

6.5.2 速度传感器206

6.5.3 加速度传感器207

6.6 力的检测210

第7章 磁学量的检测212

7.1 磁场的测量212

7.1.1 磁场的描述212

7.1.2 磁传感器213

7.2 低强度磁场的测量215

7.2.1 超导量子干涉器215

7.2.2 探测线圈216

7.2.3 其他低强度磁场探测器216

7.3 中等强度磁场的测量218

7.3.1 磁通门218

7.3.2 磁感应传感器219

7.3.3 各向异性磁阻传感器220

7.4 高强度磁场的测量222

7.4.1 干簧管222

7.4.2 霍尔元件224

7.4.3 磁敏电阻231

7.4.4 磁敏二极管及磁敏晶体管232

7.4.5 巨磁阻元件233

第8章 化学量的检测236

8.1 化学量检测的基本概念及定义236

8.1.1 化学量检测的目标236

8.1.2 物质的含量237

8.1.3 化学量传感器239

8.2 电化学检测技术243

8.2.1 电极电位244

8.2.2 电化学检测的基本概念247

8.2.3 电化学分析系统253

8.3 气体的检测256

8.3.1 气体检测的需求256

8.3.2 电化学气体传感器258

8.3.3 气体传感器与气体检测系统262

8.4 离子选择电极265

8.4.1 离子选择电极原理266

8.4.2 pH电极267

8.4.3 其他类型离子选择电极与pH电极的区别268

8.4.4 离子选择电极的使用269

8.5 生物检测技术273

8.6 环境污染的检测276

8.6.1 大气环境污染及其检测277

8.6.2 水环境的污染及其监测281

第9章 工业检测系统的抗干扰技术285

9.1 干扰与噪声285

9.1.1 干扰286

9.1.2 噪声287

9.2 接地与电磁屏蔽289

9.2.1 接地技术289

9.2.2 电磁屏蔽291

9.3 阻抗匹配293

9.4 印制电路板的抗干扰设计296

9.4.1 印制电路板的布局296

9.4.2 去耦电容298

9.4.3 接地300

9.4.4 电路连线与引脚屏蔽302

9.5 仪器的连线305

第10章 工业检测中的常用知识311

10.1 数据的记录与表达311

10.1.1 单位制311

10.1.2 有效数字314

10.1.3 数据的分析与表达316

10.2 常用的电子器件321

10.2.1 二极管321

10.2.2 晶体管324

10.2.3 集成电路326

10.2.4 其他常用器件328

10.3 工业检测中的信号调理332

10.3.1 传递函数332

10.3.2 信号调理电路334

10.4 工业检测中的常用物理原理336

参考文献343