本书是“十四五”职业教育国家规划教材、“十二五”职业教育国家规划教材、普通高等教育“十一五”国家级规划教材。主要内容包括：检测技术的基本知识；工业、生活等领域常用传感器的基本原理、转换电路及其应用；检测系统信号的处理、变换及抗干扰技术；智能视觉系统及其应用等。

本书突出了传感器应用和制造工艺方面的内容，特别介绍了新技术、新器件在自动检测领域的新应用，具有较强的实用性和可参考性，旨在帮助读者提高理论联系实际的能力。

本书可作为高等职业院校电气自动化类、仪器仪表类、电子技术类、智能制造类、机电技术及数控类、计算机类等专业的教材，也可供生产技术、管理、运行人员及其他工程技术人员参考。

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前言

绪论1

第１章检测技术的基本知识5

１１测量的基本概念5

１１１测量5

１１２测量方法6

113测量方法的选择原则6

１２测量误差及其分类7

１２１误差的表达方式7

１２２测量误差的分类8

123测量仪表的精确度与分辨率9

13测量结果的数据分析及处理11

131测量结果的数据分析11

１３２测量结果的数据处理12

１３３测量系统静态误差的合成15

１４传感器及其基本特性15

１４１传感器的定义及组成15

142传感器的分类16

143传感器的基本特性17

144传感器的技术指标20

15传感器的选用要求与原则20

151传感器的选用要求20

152传感器的选用原则21

16传感器中的弹性敏感元件22

161弹性敏感元件的基本特性22

162弹性敏感元件的形式及应用

范围23

复习思考题27

第２章电阻式传感器及其应用28

21电阻应变片式传感器28

211电阻应变片的结构和粘贴28

212电阻应变片的工作原理32

213测量转换电路34

214应用37

22电位器式传感器41

221工作原理及特点41

222结构及测量转换电路41

223电位器式电阻传感器应用举例42

23测温热电阻式传感器43

231热电阻的工作原理43

232热电阻材料及结构44

233常用热电阻46

234热电阻的应用——热电阻式

流量计47

24其他电阻式传感器48

241热敏电阻式传感器48

242湿敏电阻式传感器50

243气敏电阻式传感器52

复习思考题55

第３章电感式传感器及其应用56

31自感式传感器56

311工作原理56

312自感式电感传感器的转换电路60

313应用63

32差动变压器式传感器65

321工作原理65

322主要性能66

323测量电路67

324应用69

33电涡流式传感器70

331电涡流式传感器的基本结构与

工作原理71

332转换电路74

333应用76

复习思考题79

第４章电容式传感器及其应用80

41电容式传感器的工作原理及

结构形式80

411变面积（A）式电容传感器81

412变极距（d）式电容传感器82

413变介电常数（ε）式电容

传感器83

414差动电容传感器85

42电容式传感器的测量转换电路85

421电桥电路85

422调频电路86

423差动脉宽调制电路86

424运算放大器式电路88

425二极管T型网络89

426转换电路的使用注意事项89

43电容式传感器的应用90

431电容式传感器的优缺点90

432电容式传感器的设计改善措施91

433应用实例92

复习思考题95

第5章热电偶传感器及其应用97

51热电偶的工作原理97

５１１工作原理97

５１２热电偶定律99

５２热电偶的结构和种类102

５２１热电偶的结构102

５２２热电偶的种类103

５２３常用热电偶简介及镍铬-镍硅热

电偶分度表104

５３热电偶的冷端温度补偿和测温电路105

５３１热电偶的冷端温度补偿105

５３２热电偶的测温电路106

５４热电偶的应用及配套仪表109

５４１伺服式温度表110

５４２动圈式仪表110

５４３数字式温度表111

５４４热电偶用于金属表面温度的

测量111

５４５热电偶用于管道内温度的测量111

546热电偶用于测量小氮肥厂中

转化炉的温度112

复习思考题112

第６章光电传感器及其应用113

６１光电效应及光电元器件114

６１１光电效应及其分类114

６１２光电元器件特性及基本测量

电路114

６２光电开关及光电断续器126

６２１光电开关126

６２２光电断续器127

６3光电式传感器的应用127

６3１模拟式光电传感器128

632脉冲式光电传感器130

６4热释电元件及红外人体检测132

６4１热释电效应及传感器结构132

６4２用于人体探测的热释电传感器133

复习思考题134

第７章霍尔传感器及其应用135

71霍尔效应原理与霍尔元件的结构135

711霍尔效应原理135

712霍尔元件的结构136

72霍尔元件的特性参数及误差137

721霍尔元件的主要特性参数137

722霍尔元件的误差137

73霍尔集成电路138

731霍尔元件的常用电路138

732常用霍尔集成电路140

74霍尔传感器的应用142

741磁场测量142

742霍尔压力传感器142

743霍尔电流传感器143

744霍尔传感器用于角度检测144

745转速测量144

746霍尔开关按键145

747霍尔无刷电动机145

748用霍尔集成传感器实现无触头

照明控制146

749霍尔式无触头汽车电子点火

装置146

复习思考题147

第８章数字式传感器及其应用148

81码盘式传感器148

811增量式编码器149

812绝对式编码器150

813光电编码器的测量方法153

82光栅传感器153

821光栅的结构与类型154

822基本工作原理155

823辨向及细分156

824光栅传感器的应用157

83磁栅传感器158

831磁栅结构及工作原理159

832信号处理方式160

833磁栅传感器的应用161

84感应同步器163

841种类和结构163

842工作原理165

843感应同步器的信号处理方式166

844感应同步器数显表及其应用167

复习思考题170

第９章其他类型传感器及其应用171

９１压电式传感器171

９１１压电效应171

９１２压电材料173

９１３测量电路174

９１４应用175

92超声波传感器178

９２１超声波及其物理性质179

９２２超声波的特点及应用181

93光纤传感器188

931光纤的基本概念188

932光纤传感器的应用190

复习思考题192

第１０章汽车常用传感器及其应用193

101转速传感器193

1011电磁式转速传感器193

1012脉冲信号式转速传感器194

1013车速传感器196

102液位传感器199

1021浮子笛簧开关式液位传感器199

1022热敏电阻式液位传感器200

1023可变电阻式液位传感器201

1024电极式液位传感器201

103氧量传感器202

1031氧量传感器在三元系统中的

作用202

1032二氧化锆型氧量传感器203

1033二氧化钛型氧量传感器204

1034氧量传感器的检测205

104空气流量传感器206

1041叶片式空气流量传感器206

1042卡门涡旋式空气流量传感器208

1043热线式空气流量传感器210

105安全气囊系统及碰撞传感器211

1051碰撞传感器212

1052气体发生器214

1053SRS气囊组件214

复习思考题216

第11章智能视觉系统及其应用217

111机器视觉基本概述217

1111机器视觉的定义及特点217

1112机器视觉系统的构成219

1113机器视觉系统的一般工作

过程220

1114机器视觉系统的应用领域及发展

趋势221

112视觉传感器224

1121CCD视觉传感器225

1122CMOS视觉传感器229

1123智能相机231

113机器人智能视觉系统233

1131信捷智能视觉系统的组成233

1132信捷智能相机236

1133镜头及光源237

1134智能相机的安装238

1135数字图像采集239

复习思考题243

第１2章信号的处理、变换及抗干扰

技术244

121信号的处理与变换244

1211电桥电路244

1212模拟开关245

1213放大器247

1214信号转换电路248

1215线性化250

122抗干扰技术252

1221电子测量装置的两种干扰252

1222屏蔽技术253

1223接地技术255

1224滤波技术258

1225光电耦合技术260

复习思考题261

附录263

附录A测量的基准、标准和单位制

简介263

附录B常用传感器的性能比较264

附录C工业热电阻分度表265

附录D镍铬-镍硅热电偶分度表

(自由端温度为０℃）266

附录E常用光敏电阻的规格、型号及

参数268

附录F2CR型硅光电池特性参数269

参考文献270