前言第 1 章 传感器与检测技术基础 11. 1 检测技术概论 11. 1. 1 检测技术 11. 1. 2 传感器与检测技术的作用与地位 11. 2 传感器的定义及其分类 21. 2. 1 传感器的定义与组成 21. 2. 2 传感器的分类 21. 3 传感器的基本特性 31. 3. 1 传感器的静态特性 31. 3. 2 传感器的动态特性 61. 4 传感器技术的发展 9思考题与习题 10第 2 章 测量误差与数据处理 112. 1 测量误差的基本概念 112. 1. 1 量值 112. 1. 2 误差的表达方法 112. 2 误差的分类及其来源 132. 2. 1 系统误差 132. 2. 2 随机误差 132. 2. 3 粗大误差 132. 3 测量误差的处理 142. 3. 1 随机误差的处理 142. 3. 2 系统误差的处理 162. 3. 3 粗大误差的处理 17思考题与习题 18第 3 章 温度传感器 193. 1 热电偶 193. 1. 1 热电偶传感器测温原理 193. 1. 2 热电偶的基本定律 223. 1. 3 热电偶的结构与种类 233. 1. 4 热电偶的冷端温度补偿 253. 1. 5 热电偶的实用测温电路 263. 2 热电阻 273. 2. 1 铂热电阻 273. 2. 2 铜热电阻 283. 2. 3 热电阻的测量电路 283. 3 热敏电阻 293. 3. 1 热敏电阻的结构与特点 293. 3. 2 热敏电阻的类型及其温度特性 303. 4 辐射式温度传感器 303. 4. 1 辐射测温的物理基础 303. 4. 2 辐射式测温方法 313. 5 集成温度传感器 323. 5. 1 集成温度传感器的工作原理及分类 323. 5. 2 电压型集成温度传感器μPC616A / C 323. 5. 3 电流型集成温度传感器 AD590 333. 5. 4 数字型温度传感器 DS18B20 343. 6 温度传感器的应用 343. 6. 1 NTC 热敏电阻温度控制 343. 6. 2 PTC 热敏电阻自动延时电路 343. 6. 3 管道流量测量 353. 6. 4 集成温度传感器温差测量 35思考题与习题 35第 4 章 力学量传感器 374. 1 应变式压力传感器 374. 1. 1 电阻应变效应 374. 1. 2 电阻应变片的种类和结构 384. 1. 3 电阻应变式传感器的测量电路 394. 1. 4 电阻应变片温度误差及其补偿 424. 2 压电式传感器 444. 2. 1 压电效应 444. 2. 2 压电材料 46Ⅵ4. 2. 3 测量电路 474. 3 电容式传感器 514. 3. 1 电容式传感器的工作原理 514. 3. 2 电容式传感器的测量电路 554. 3. 3 电容式压力传感器 574. 4 电感式压力传感器 574. 4. 1 自感式压力传感器 584. 4. 2 互感式压力传感器 624. 5 力学量传感器的应用 644. 5. 1 电阻式传感器测量力、 重量和加速度 644. 5. 2 压电式传感器测量力和加速度 684. 5. 3 电容式传感器测量位移、 加速度、厚度和液位 684. 5. 4 电感式传感器测量压力和加速度 70思考题与习题 72第 5 章 声波传感器 745. 1 声波概述 745. 1. 1 声波 745. 1. 2 声波的物理特性 745. 2 微波传感器 765. 2. 1 微波传感器的工作原理 775. 2. 2 微波传感器的组成 775. 2. 3 微波传感器的特点 785. 3 超声波传感器 785. 3. 1 超声波及其特性 785. 3. 2 超声波传感器的分类 785. 4 次声波传感器 805. 4. 1 次声波及其特性 805. 4. 2 次声波传感器的分类 805. 5 声波传感器的应用 815. 5. 1 微波液位和湿度检测 815. 5. 2 超声波物位、 流量测量和无损探伤 825. 5. 3 次声波管道泄漏定位和灾害预测 85思考题与习题 86第 6 章 磁敏传感器 876. 1 磁电感应式传感器 876. 1. 1 磁电感应式传感器的工作原理 876. 1. 2 磁电感应式传感器的测量电路 896. 2 电涡流传感器 896. 2. 1 电涡流传感器的工作原理 896. 2. 2 电涡流传感器的测量电路 916. 3 霍尔式传感器 926. 3. 1 霍尔效应 926. 3. 2 霍尔元件 936. 3. 3 霍尔元件的误差及其补偿 946. 3. 4 霍尔式传感器的基本测量电路 966. 4 半导体磁阻传感器 966. 4. 1 磁阻效应 966. 4. 2 磁敏电阻元件 976. 4. 3 磁敏电阻的温度补偿 976. 5 结型磁敏器件 986. 5. 1 磁敏二极管 986. 5. 2 磁敏晶体管 996. 6 磁敏传感器的应用 1016. 6. 1 磁电感应式振动速度传感器和电磁流量计 1016. 6. 2 电涡流传感器振幅、 转速测量和无损探伤 1016. 6. 3 霍尔式传感器位移、 转速和功率测量 1026. 6. 4 交流电流监视器 1046. 6. 5 磁电式无触点开关 104思考题与习题 105第 7 章 光电式传感器 1067. 1 光电式传感器的类型和基本形式 1067. 1. 1 光电式传感器的类型 1067. 1. 2 光电式传感器的基本形式 1077. 2 光电效应与光电器件 1077. 2. 1 外光电效应及其典型器件 1087. 2. 2 内光电效应及其典型器件 1117. 2. 3 光生伏特效应及其典型器件 1147. 3 光纤传感器 1207. 3. 1 光纤的传光原理及主要特性 1217. 3. 2 光纤传感器的组成和分类 1227. 4 计量光栅传感器 1237. 4. 1 光栅的结构和分类 1237. 4. 2 光栅传感器的工作原理 1247. 4. 3 辨向与细分技术 1277. 5 光电编码器 1287. 5. 1 工作原理 1287. 5. 2 光电码盘 1297. 6 红外传感器 131Ⅶ7. 6. 1 红外辐射基本性质 1317. 6. 2 热探测器 1327. 6. 3 光子探测器 1337. 7 CCD 图像传感器 1337. 7. 1 CCD 的基本结构和工作原理 1347. 7. 2 CCD 的特性参数 1367. 7. 3 CCD 图像传感器的分类 1377. 8 光电式传感器的应用 1397. 8. 1 精密核辐射探测器 1397. 8. 2 光电式火灾探测报警器 1407. 8. 3 路灯自动控制器和楼道双光控延时开关 1417. 8. 4 光电式数字转速计 1417. 8. 5 光纤温度、 图像和流量传感器 142思考题与习题 144第 8 章 气敏与湿敏传感器 1468. 1 气敏传感器 1468. 1. 1 气敏传感器概述 1468. 1. 2 半导体电阻式气敏传感器 1478. 1. 3 接触燃烧式气敏传感器 1498. 1. 4 红外吸收式气敏传感器 1518. 1. 5 热导式气敏传感器 1538. 1. 6 热磁式气体分析传感器 1548. 2 湿敏传感器 1558. 2. 1 湿敏传感器概述 1558. 2. 2 电阻式湿敏传感器 1568. 2. 3 电容式湿敏传感器 1608. 2. 4 集成电容式湿敏传感器IH3605 1618. 3 气敏与湿敏传感器的应用 1638. 3. 1 简易家用气体报警电路 1638. 3. 2 便携式矿井瓦斯超限报警器 1638. 3. 3 有害气体鉴别、 报警与控制电路 1638. 3. 4 酒精检测报警器 1648. 3. 5 汽车后风窗玻璃自动去湿装置 1658. 3. 6 房间湿度控制器 1658. 3. 7 镜面水汽清除器 1668. 3. 8 土壤缺水告知器 1668. 3. 9 电容式谷物水分测量仪 1678. 3. 10 重油含水量测量 168思考题与习题 170第 9 章 虚拟仪器 1719. 1 虚拟仪器概述 1719. 1. 1 虚拟仪器的组成 1719. 1. 2 虚拟仪器与传统仪器的比较 1719. 1. 3 虚拟仪器的优点 1739. 2 LabVIEW 虚拟仪器开发环境 1739. 2. 1 LabVIEW 程序的基本构成 1739. 2. 2 LabVIEW 程序的特点 1749. 3 虚拟仪器在工程中的应用 1769. 4 虚拟仪器数据采集 1779. 4. 1 数据采集 (DAQ) 系统组成 1779. 4. 2 数据采集 (DAQ) 设备 1779. 4. 3 DAQ 系统中的计算机 1789. 4. 4 DAQ 系统中的软件组件 1789. 4. 5 使用 LabVIEW 连接测量硬件 1789. 5 超越 PC 的虚拟仪器系统 183思考题与习题 183第 10 章 无线传感器网络与物联网 18510. 1 无线传感器网络 18510. 1. 1 无线传感器网络概念 18510. 1. 2 无线传感器网络工作原理 18510. 1. 3 无线传感器节点构成 18610. 2 物联网 18710. 2. 1 物联网的定义 18710. 2. 2 物联网的技术架构 18710. 2. 3 物联网的特点 18810. 3 物联网的无线通信技术 18910. 3. 1 近距离无线通信 18910. 3. 2 远距离移动无线通信 19010. 4 物联网的应用 19110. 4. 1 智能交通物联网 19110. 4. 2 智能家居物联网 19310. 4. 3 智能农业物联网 19510. 4. 4 智能医疗物联网 195思考题与习题 197第 11 章 自动检测系统 19811. 1 自动检测系统的结构组成 19811. 1. 1 自动检测系统的基本结构 19811. 1. 2 自动检测系统的组成 19911. 1. 3 自动检测系统的软件 20211. 2 自动检测系统的基本设计方法 20411. 2. 1 系统需求分析 204Ⅷ11. 2. 2 系统总体设计 20411. 2. 3 采样频率的确定 20511. 2. 4 标度变换 20511. 2. 5 硬件设计 20611. 2. 6 软件设计 20811. 2. 7 系统集成与维护 20911. 3 自动检测系统的设计案例 20911. 3. 1 智能人体电子秤 20911. 3. 2 基于虚拟仪器直流电动机性能的综合测试系统 21111. 3. 3 基于 ZigBee 建筑塔吊安全监测预警系统 21611. 3. 4 基于 WSN 和 COMWAY 协议温室大棚参数远程监控系统 22111. 3. 5 基于 GPRS 和 OneNet 水质远程监测预警系统 227思考题与习题 241参考文献 242