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第一篇 测量技术基础2

第一章 测量技术的基本概念2

第一节 测量的概念2

一、测量的意义2

二、测量过程2

三、测量变换的概念3

第二节 测量仪表3

一、测量仪表的基本功能3

二、测量仪表的构成4

三、仪表的基本性能5

习题8

第二章 测量误差的理论基础9

第一节 误差及其分类9

一、误差的基本概念9

二、误差的分类10

第二节 精度及提高精度的方法12

一、精度的表示法12

二、提高精度的方法13

第三节 线性误差及消除方法15

一、线性误差15

二、减小线性误差的方法16

第四节 量程及其扩展17

一、变换器的全量程17

二、变换器的工作量程17

三、量程的扩展17

第五节 误差的评价与处理18

一、随机误差的评价18

二、系统误差的综合、分配和处理20

三、误差的合成23

四、测量结果的数据整理25

习题27

第三章 直接变换式测量电路28

第一节 直接变换式仪表28

一、组成及特点28

二、分类28

第二节 发电式变换器的测量电路29

第三节 参数式变换器的串接式电路30

第四节 参数式变换器的分压器式电路31

一、电阻式31

二、电感式31

三、差动式32

第五节 电桥测量电路33

一、灵敏度34

二、非线性38

三、影响桥路测量精度的其他因素39

第六节 交流电桥的特点40

一、交流电桥的平衡条件40

二、灵敏度40

三、变压器电桥44

四、交流电桥的电源及平衡指示器45

习题45

第四章 平衡式测量电路46

第一节 概述46

第二节 有差随动平衡式测量电路47

一、有差随动平衡式测量电路误差分析47

二、基本特性49

第三节 无差随动平衡式测量电路50

一、工作原理50

二、误差及基本特性51

第四节 最佳平衡深度的选择53

一、精度对相对平衡深度的要求53

二、稳定性对平衡深度的要求54

习题55

第二篇 传感器技术58

第五章 传感器技术基础58

第一节 传感器的概念58

一、传感器的基本概念和物理定律58

二、传感器的构成法59

三、传感器的分类及要求60

四、传感器技术的发展趋势61

第二节 传感器的一般数学模型62

一、静态模型62

二、动态模型63

第三节 传递函数的特性与指标64

一、传感器的静态特性64

二、传感器的动态特性68

三、传感器的性能指标一览74

第四节 改善传感器性能指标的途径74

一、结构、材料与参数的合理选择74

二、差动技术75

三、平均技术75

四、稳定性处理76

五、屏蔽、隔离与干扰抑制76

六、零示法、微差法与闭环技术76

七、补偿与校正77

八、集成化与智能化77

习题77

第六章 传感器的工作原理78

第一节 传感器信号的转换方式78

第二节 无源传感器79

一、电阻式传感器79

二、电容式传感器88

三、电感式传感器95

四、电容和电感式传感器测量电路99

第三节 有源传感器103

一、感应式传感器103

二、热电式传感器106

三、压电式传感器109

第四节 特殊传感器及其测量电路113

一、霍尔式传感器113

二、离散信号传感器116

三、辐射传感器原理120

习题124

第七章 变送器125

第一节 变送器的构成125

一、构成原理125

二、变送器输出信号与电源的连接方式126

第二节 压力变送器127

一、弹性式压力变送器127

二、气动压力变送器127

三、电动压力变送器130

四、电气式压力变送器130

第三节 流量测量及其变送131

一、差压式流量计131

二、转子流量计132

第四节 物位测量及其变送133

一、差压式液位计133

二、电容式料位计134

三、核辐射料位计134

第五节 温度测量及其变送134

一、温度测量的基本原理135

二、热电偶温度计135

三、热电阻温度计136

四、电动温度变送器136

习题138

第八章 执行器140

第一节 气动执行器140

一、气动执行器的结构和分类140

二、调节阀的流量特性140

三、气动执行器的安装143

第二节 电动执行器143

第三节 电气转换器及电-气阀门定位器144

习题147

第九章 简单调节系统148

第一节 简单调节系统的组成148

第二节 调节系统的分析方法149

一、微分方程的建立149

二、调节系统微分方程的求解151

习题153

第三篇 传感器工程应用156

第十章 传感器在工程检测中的应用156

第一节 温度测量156

一、温度概念156

二、膨胀式温度传感器157

三、热电式传感器159

四、热电阻式传感器168

五、辐射式温度传感器170

六、集成温度传感器173

第二节 压力测量176

一、压力概念176

二、液柱式压力计176

三、弹性式压力表177

第三节 流量测量181

一、流量的概念181

二、差压式流量传感器182

三、电磁流量传感器184

四、涡轮流量传感器185

五、旋涡式流量传感器186

六、质量流量传感器188

第四节 物位测量190

一、物位概念190

二、浮力式液位传感器190

三、静压式液位传感器192

第五节 气体成分测量193

一、热导式气体传感器193

二、接触燃烧式气体传感器196

三、氧化锆氧气传感器（又称氧化锆浓差电池式传感器）199

四、恒电位电解式气体传感器201

五、伽伐尼电池式气体传感器202

第六节 振动的测量203

一、振动概念203

二、测振传感器204

三、激振器205

习题208

第十一章 多传感器信息融合技术209

第一节 多传感器信息融合技术概述209

一、多传感器信息融合技术的概念209

二、信息融合技术的意义及应用209

第二节 多传感器信息融合分类和结构210

一、多传感器信息融合分类210

二、多传感器信息融合结构210

三、多传感器信息融合系统结构实例210

第三节 多传感器信息融合的一般方法211

一、嵌入约束法211

二、证据组合法213

三、人工神经网络法214

第四节 多传感器信息融合的发展215

习题216

第十二章 传感器与物联网217

第一节 物联网概述217

一、物联网概念217

二、国内外物联网发展现状217

三、物联网功能特征217

四、物联网与互联网218

第二节 传感器在物联网中的应用及发展趋势219

一、传感器在物联网中的应用219

二、中国物联网技术发展趋势220

习题221

参考文献222