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第1章 绪论1

1.1 检测的基本概念1

1.2 检测技术研究的主要内容1

1.3 检测技术与检测系统的发展趋势2

第2章 检测系统的基本特性5

2.1 检测系统概述5

2.2 检测系统的组成6

2.3 检测系统的静态特性8

2.3.1 静态特性的性能指标8

2.3.2 检测系统的静态标定11

2.3.3 静态特性的测试11

2.4 检测系统的动态特性12

2.4.1 微分方程12

2.4.2 传递函数12

2.4.3 频率响应函数13

2.4.4 动态特性的测试16

2.5 检测系统不失真测量条件18

第3章 信号及其描述21

3.1 信号的分类与描述21

3.1.1 确定性信号21

3.1.2 随机信号22

3.1.3 连续信号与离散信号22

3.1.4 信号的描述和评价23

3.2 周期信号与离散频谱25

3.2.1 傅里叶级数的三角函数展开式25

3.2.2 傅里叶级数的复指数函数展开式26

3.2.3 周期信号的强度表述29

3.3 瞬变信号与连续频谱31

3.3.1 傅里叶变换31

3.3.2 傅里叶变换的主要性质34

3.3.3 几种典型瞬变信号的频谱37

第4章 无源传感器43

4.1 无源传感器概述43

4.1.1 传感器的定义与组成43

4.1.2 传感器的地位和作用44

4.1.3 传感器的分类44

4.1.4 传感器的发展方向46

4.2 电阻式传感器47

4.2.1 电阻应变式传感器47

4.2.2 压阻式传感器57

4.2.3 热电阻式传感器59

4.2.4 光敏电阻64

4.2.5 气敏电阻68

4.2.6 湿敏传感器69

4.3 电容式传感器74

4.3.1 电容式传感器的工作原理及分类74

4.3.2 电容式传感器的等效电路76

4.3.3 电容式传感器的测量电路77

4.3.4 电容式传感器的应用78

4.4 电感式传感器81

4.4.1 自感式传感器81

4.4.2 互感式传感器88

4.4.3 电涡流式传感器91

第5章 有源传感器100

5.1 热电偶温度传感器100

5.1.1 热电效应100

5.1.2 热电偶的基本定律102

5.1.3 热电偶冷端温度误差及补偿102

5.1.4 热电偶的分类105

5.1.5 热电偶测温电路106

5.2 压电式传感器107

5.2.1 压电式传感器的工作原理107

5.2.2 压电式传感器的等效电路和测量电路109

5.2.3 压电式传感器的应用113

5.3 磁电感应式传感器115

5.3.1 恒磁通磁电式传感器115

5.3.2 变磁通磁电式传感器116

5.3.3 磁电式传感器的动态特性117

5.4 光电式传感器118

5.4.1 光电效应118

5.4.2 光电元件119

5.4.3 光电式传感器的应用124

5.5 超声波传感器125

5.6 红外探测器及其应用127

5.6.1 热探测器127

5.6.2 光子探测器128

5.6.3 红外探测器的应用129

第6章 数字式传感器与新型传感器132

6.1 数字式传感器概述132

6.2 编码器133

6.2.1 光电式编码器的结构与分类133

6.2.2 光电式编码器的工作原理134

6.3 光栅式传感器135

6.3.1 光栅的结构和类型135

6.3.2 光栅式传感器的工作原理136

6.4 感应同步器139

6.4.1 感应同步器的类型及其结构139

6.4.2 感应同步器的工作原理141

6.4.3 输出信号处理143

6.4.4 感应同步器的应用143

6.5 磁栅式传感器144

6.5.1 磁栅式传感器的工作原理144

6.5.2 信号处理145

6.5.3 磁栅式传感器的应用147

6.6 容栅式传感器147

6.6.1 容栅式传感器的基本结构及工作原理147

6.6.2 容栅式传感器的特点148

6.6.3 容栅式传感器的信号处理方式148

6.6.4 容栅式传感器的应用151

6.7 光纤传感器151

6.7.1 光纤传感器的分类151

6.7.2 光纤导光原理152

6.7.3 光纤传感器的应用153

6.7.4 光纤传感器的特点154

第7章 测量误差156

7.1 误差概述156

7.1.1 误差的基本概念156

7.1.2 误差的表示方法157

7.1.3 误差的来源158

7.1.4 测量误差的分类159

7.2 系统误差160

7.2.1 系统误差的特点及变化规律160

7.2.2 系统误差的判别160

7.2.3 系统误差的消除162

7.3 随机误差163

7.3.1 随机误差的特征和概率分布163

7.3.2 等精度测量随机误差的数据处理164

7.3.3 不等精度测量随机误差的数据处理167

7.4 粗大误差168

7.4.1 莱以特准则168

7.4.2 格拉布斯准则168

7.5 测量误差的合成169

7.5.1 系统误差的合成170

7.5.2 随机误差的合成172

7.5.3 系统误差与随机误差的合成172

第8章 测量信号调理174

8.1 电桥174

8.1.1 直流电桥174

8.1.2 交流电桥177

8.1.3 带感应耦合臂的电桥179

8.2 信号放大电路179

8.2.1 测量放大器179

8.2.2 程控增益放大器181

8.2.3 隔离放大器184

8.3 滤波器185

8.3.1 滤波器概述185

8.3.2 滤波器性能分析186

8.3.3 实际滤波电路187

8.3.4 带通滤波器在信号频率分析中的应用189

8.4 调制与解调192

8.4.1 幅度调制与解调192

8.4.2 频率调制与解调194

第9章 现代测试系统197

9.1 现代测试系统概述197

9.2 智能仪器197

9.3 虚拟仪器198

9.3.1 虚拟仪器概述198

9.3.2 硬件构成201

9.3.3 虚拟仪器的软件实现202

9.3.4 虚拟仪器的应用204

9.4 无线传感器网络205

9.4.1 无线传感器网络的发展历程205

9.4.2 ZigBee技术209

9.4.3 ZigBee技术在无线传感器网络中的应用212

9.4.4 无线传感器网络的应用215

9.5 微型仪器217

参考文献219