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目录5

绪论5

第一篇　测量基本知识和测量误差5

第一章　测量的基本知识5

§1.1　测量方法及其分类5

一、概述5

二、直接测量、间接测量与组合测量6

三、偏差式测量法、零位式测量法与7

微差式测量法7

§1.2　测量仪表的基本性能10

一、精确度10

二、稳定性11

三、仪表的输出-输入特性12

§1.3　传感器的分类和性能指标20

一、传感器的分类20

二、传感器的性能指标22

第二章　测量误差25

§2.1　误差定义及分类25

一、误差定义25

二、误差的分类与来源28

三、系差和随差的表达式30

§2.2　随机误差30

一、正态分布31

二、均方根误差33

三、误差概率的计算35

四、最佳值的选定36

§2.3　削弱系统误差的基本方法38

五、算术平均值？的均方根误差？x38

一、仪器误差的削弱39

二、装置误差的削弱39

三、人员误差的削弱39

四、方法误差或理论误差的削弱39

五、采用特殊的测量方法消除或削弱误差40

§2.4　粗差42

一、拉依达准则42

二、肖维涅准则43

§2.5　测量结果的处理实例46

§2.6　间接测量中误差的传递48

一、绝对误差和相对误差的传递48

二、标准差（均方根误差）的传递50

三、误差传递公式在间接测量中的应用51

§3.1　电位器式电阻传感器55

一、工作原理55

第二篇　常用传感器55

第三章　电阻式传感器55

二、非线性误差和改善的方法56

三、电位器结构和电压分辨力58

§3.2　应变式电阻传感器59

一、应变效应和灵敏系数59

二、电阻应变片的种类61

三、应变式电阻传感器的主要优缺点63

四、测量电路64

§3.3　应用举例80

一、电位器式压力传感器80

二、荷重传感器在电子皮带秤上的应用80

§4.1　改变气隙式电感传感器82

一、工作原理82

第四章　电感式传感器82

二、等效电路84

三、特性84

§4.2　差动式电感传感器86

一、结构和工作原理86

二、输出特性88

三、测量电路88

§4.3　差动变压器94

一、工作原理95

二、等效电路96

三、测量电路97

§4.4　应用举例101

一、JGH型电感测厚仪…份101

二、焊条偏心度测量102

三、远传浮子液位测量103

§4.5　电涡流式传感器104

一、基本原理105

二、等效电路105

三、测量电路106

四、应用举例107

第五章　电容式传感器110

§5.1　概述110

一、基本原理110

二、结构形式111

§5.2　主要特性112

一、变间隙式112

二、变面积式116

三、变介电常数式116

一、桥式电路117

§5.3　测量电路117

二、二极管不平衡环形电路122

三、差动脉冲宽度调制电路124

四、运算放大器式电路126

五、调频电路128

§5.4　应用举例129

一、电容测厚仪129

二、电容式液位计129

三、利用电容量变化效应的温度传感器130

第六章　电势式传感器132

§6.1　磁电式传感器132

一、工作原理及结构132

二、传感器的灵敏度134

三、温度补偿135

四、应用举例136

五、测量电路138

§6.2　压电晶体传感器139

一、压电效应139

二、压电材料142

三、压电传感器143

四、压电传感器的等效电路145

五、压电传感器的测量电路146

六、应用举例151

§6.3　霍尔传感器153

一、霍尔元件的基本工作原理153

二、霍尔元件的测量误差及补偿方法155

三、霍尔元件的使用159

四、霍尔元件在非电量电测技术中的应用162

举例162

一、热电偶测温原理167

第七章　热电传感器167

§7.1　热电偶167

二、热电偶结构与种类172

三、热电偶自由端温度补偿179

四、热电偶实用测温电路185

§7.2　热电阻188

一、铂电阻189

二、铜电阻190

三、其它热电阻191

四、热电阻的测量电路与应用举例191

§7.3　热敏电阻193

一、电阻—温度特性193

二、主要技术参数194

三、应用195

一、光电管201

第八章　光电传感器207

§8.1　光电管和光电倍增管207

二、光电倍增管211

§8.2　光敏电阻215

一、原理215

二、基本特性和参数216

§8.3　光电池、光敏二极管和光敏三极管219

一、光电池219

二、光敏二极管及光敏三极管221

§8.4　光电传感器的类型及应用举例225

一、类型225

二、应用举例226

§9.1　气敏传感器236

第九章　气敏及湿敏传感器236

一、半导体气敏传感器的结构237

二、气敏机理概述239

三、SnO2气敏器件240

四、应用举例246

§9.2　湿敏传感器249

一、湿敏元件的特性参数249

二、湿敏元件的种类252

三、典型器件介绍253

第十章　数字式传感器265

§10.1　盘式角度数字传感器265

一、脉冲盘式角度数字传感器265

二、码盘式角度数字传感器267

一、直线式感应同步器的结构272

§10.2　感应同步器272

二、工作原理274

三、感应同步器输出信号的检测275

四、感应同步器位移数字显示装置276

§10.3　计量光栅280

一、基本原理281

二、利用莫尔条纹测量位移的原理283

三、辨向与细分原理286

§10.4　频率输出式数字传感器287

一、改变力学系统固有频率的数字式传感器288

二、改变振荡回路固有频率的数字式传感器291

三、压控振荡器的数字式传感器293

四、基本测量电路294

第十一章　放大电路301

§11.1　理想运算放大器及其应用301

第三篇　传感器和微型计算机组成的测量系统301

§11.2　实际运算放大器存在的问题305

一、Uos和r对放大器输出电压的影响305

二、CMRR对放大器输出电压的影响306

三、交流性能307

§11.3　仪器放大器308

§11.4　调制型直流放大器310

一、概述310

二、调制器315

三、解调器317

四、集成电路调制解调器简介318

§12.1　绝对值转换电路320

一、线性检波电路320

第十二章　信号处理电路320

二、绝对值电路321

§12.1　有效值转换电路326

一、应用对数-反对数技术的有效值转换电路327

二、模式有效值转换电路330

三、有效值转换的集成芯片332

§12.3　峰值保持电路336

一、原理336

二、简单的峰值保持电路337

三、高速峰值保持电路339

四、峰-峰值保持电路340

第十三章　数模（D/A）转换与模数（A/D）转换342

§13.1　D/A转换电路342

一、权电阻D/A转换电路343

二、T形电阻D/A转换电路345

三、D/A转换电路的主要参数347

四、D/A集成芯片与其输出的典型电路348

五、串行D/A转换器简介352

§13.2　A/D转换电路353

一、转换原理353

二、A/D转换电路的主要参数359

三、A/D集成芯片362

§13.3　A/D转换器的外围电路366

一、采样保持电路366

二、多路模拟开关372

三、A/D转换器和微机的连接375

第十四章　传感器特性的线性化及温度补偿377

§14.1　传感器非线性特性的线性化377

一、模拟线性化378

二、数字线性化390

一、温度补偿原理394

§14.2　温度补偿394

二、温度补偿方法396

第十五章　接口电路与微机测量系统400

§15.1　微型计算机的基础知识400

一、微型计算机的结构、原理简介401

二、Z-80微型计算机403

§15.2　微机测量系统的接口电路411

一、Z-80并行输入／输出控制器PIO412

二、Z-80计数器／定时器CTC418

§15.3　微型计算机在转速测量系统中的应用423

一、转速测量方法概述423

二、M/T法测速的硬件线路设计426

三、微机控制的速度测量系统实例428

参考文献436