電氣測(cè)試技術(shù)

前言第1章〖〗概論1 1.1 電氣測(cè)試概述1 1.1.1 測(cè)試的任務(wù)和作用1 1.1.2 測(cè)試技術(shù)研究的內(nèi)容1 1.2 電氣測(cè)試系統(tǒng)的組成2 1.2.1 傳感器3 1.2.2 信號(hào)調(diào)理器3 1.2.3 終端輸出器3 1.3 電氣測(cè)試信號(hào)的描述3 1.3.1 信號(hào)的分類(lèi)和描述4 1.3.2 周期信號(hào)的頻譜8 1.3.3 非周期信號(hào)的頻譜9 1.3.4 傅里葉變換的常用性質(zhì)10 1.3.5 幾種典型信號(hào)的頻譜11 1.4 電氣測(cè)試技術(shù)的發(fā)展13 1.4.1 DPS應(yīng)用技術(shù)13 1.4.2 高精度A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)14 1.4.3 傳感器自評(píng)估技術(shù)15 1.4.4 多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)16 1.4.5 動(dòng)態(tài)誤差修正技術(shù)16 習(xí)題與思考18第2章〖〗電氣測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)19 2.1 電磁量測(cè)試基礎(chǔ)19 2.1.1 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)19 2.1.2 測(cè)量方法 20 2.1.3 測(cè)量結(jié)果的表示21 2.1.4 電學(xué)量和電學(xué)基準(zhǔn)22 2.2 非電量測(cè)試基礎(chǔ)25 2.2.1 傳感器的靜態(tài)特性25 2.2.2 傳感器的動(dòng)態(tài)特性27 2.2.3 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)31 2.3 測(cè)量誤差分析32 2.3.1 測(cè)量誤差的概念和分類(lèi)32 2.3.2 測(cè)量誤差的表示方法36 2.3.3 測(cè)量不確定度37 習(xí)題與思考41第3章〖〗溫度檢測(cè)42 3.1 溫標(biāo)及測(cè)溫方法42 3.1.1 溫標(biāo)42 3.1.2 常用測(cè)溫方法43 3.2 膨脹式溫度計(jì)44 3.2.1 雙金屬溫度計(jì)44 3.2.2 壓力式溫度計(jì)45 3.3 電阻式溫度傳感器47 3.3.1 金屬熱電阻傳感器47 3.3.2 熱敏電阻49 3.4 熱電偶52 3.4.1 熱電偶的工作原理52 3.4.2 熱電偶的基本定律55 3.4.3 熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償56 3.5 光纖溫度傳感器57 3.5.1 功能型光纖溫度傳感器57 3.5.2 傳輸型光纖溫度傳感器60 3.6 紅外溫度傳感器61 3.6.1 紅外測(cè)溫的原理61 3.6.2 紅外測(cè)溫的特點(diǎn)62 3.6.3 常見(jiàn)紅外溫度傳感器63 3.7 溫度傳感器的應(yīng)用64 3.7.1 浴池水溫控制器64 3.7.2 壓電晶體極化溫度控制器65 3.7.3 無(wú)觸點(diǎn)恒溫控制器65 習(xí)題與思考66第4章〖〗壓力檢測(cè)684.1 壓力的概念及測(cè)量方法68 4.1.1 壓力的概念68 4.1.2 壓力測(cè)量方法69 4.2 應(yīng)變式壓力傳感器70 4.2.1 電阻應(yīng)變效應(yīng)70 4.2.2 電阻應(yīng)變片 71 4.2.3 電阻應(yīng)變片的粘貼及溫度補(bǔ)償72 4.2.4 轉(zhuǎn)換電路73 4.2.5 應(yīng)變式壓力傳感器75 4.3 壓電式壓力傳感器77 4.3.1 壓電效應(yīng)77 4.3.2 壓電式壓力傳感器等效電路和測(cè)量電路81 4.3.3 壓電式壓力傳感器的應(yīng)用83 4.4 電容式壓力傳感器84 4.4.1 電容式壓力傳感器的工作原理及特性84 4.4.2 變極距型電容式壓力傳感器84 4.4.3 變面積型電容式壓力傳感器85 4.4.4 變介電常數(shù)型電容式壓力傳感器87 4.4.5 電容式壓力傳感器的應(yīng)用88 4.5 霍爾式壓力傳感器91 4.5.1 霍爾效應(yīng)91 4.5.2 霍爾式壓力傳感器工作原理91 4.5.3 霍爾式壓力傳感器的應(yīng)用92 4.6 電子秤93 4.6.1 電子秤的工作原理93 4.6.2 稱(chēng)重傳感器的工作原理94 6.6.3 電子秤的應(yīng)用94 4.7 壓力傳感器的應(yīng)用95 習(xí)題與思考96第5章〖〗機(jī)械位移檢測(cè)97 5.1 電容式位移傳感器97 5.2 電感式位移傳感器100 5.3 差動(dòng)變壓器式位移傳感器102 5.4 光柵位移傳感器103 5.4.1 光柵位移傳感器103 5.4.2 感應(yīng)同步器104 5.4.3 角數(shù)字編碼器106 5.5 位移傳感器的應(yīng)用108 習(xí)題與思考110第6章〖〗速度、加速度、振動(dòng)檢測(cè)111 6.1 速度傳感器111 6.1.1 模擬式轉(zhuǎn)速傳感器111 6.1.2 計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速傳感器113 6.2 加速度傳感器116 6.2.1 電容式加速度傳感器116 6.2.2 差動(dòng)變壓器式加速度傳感器116 6.2.3 電阻式加速度傳感器117 6.2.4 霍爾式加速度傳感器117 6.2.5 壓電式加速度傳感器118 6.3 振動(dòng)檢測(cè)傳感器119 6.3.1 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成119 6.3.2 單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)120 6.3.3 由系統(tǒng)的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)引起的受迫振動(dòng)121 6.3.4 電感式振動(dòng)傳感器122 6.3.5 電阻式振動(dòng)傳感器123 6.4 速度、加速度、振動(dòng)傳感器的應(yīng)用123 習(xí)題與思考125第7章〖〗電壓與電流檢測(cè)126 7.1 電壓與電流測(cè)量基本原理126 7.1.1 直接測(cè)量法126 7.1.2 間接測(cè)量法129 7.2 幾種常用的直讀式測(cè)量?jī)x表130 7.2.1 磁電系儀表130 7.2.2 電磁系儀表134 7.2.3 電動(dòng)系儀表136 7.3 電壓互感器和電流互感器138 7.3.1 電壓互感器138 7.3.2 電流互感器140 7.3.3 電子式互感器142 7.4 電壓與電流檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用147 習(xí)題與思考149第8章〖〗時(shí)間與頻率檢測(cè)150 8.1 概述150 8.1.1 時(shí)間與頻率的基本概念150 8.1.2 時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)151 8.2 頻率的頻率響應(yīng)法測(cè)量152 8.2.1 諧振法測(cè)量頻率152 8.2.2 電橋法測(cè)量頻率153 8.3 時(shí)間和頻率的數(shù)字化測(cè)量154 8.3.1 電子計(jì)數(shù)器的工作原理154 8.3.2 頻率和頻率比的測(cè)量155 8.3.3 時(shí)間和時(shí)間間隔的測(cè)量156 8.4 電子計(jì)數(shù)器的誤差158 8.4.1 電子計(jì)數(shù)器誤差的來(lái)源159 8.4.2 測(cè)量頻率的誤差160 8.4.3 測(cè)量周期的誤差161 習(xí)題與思考161第9章〖〗電功率和功率因數(shù)檢測(cè)163 9.1 概述163 9.1.1 電功率的基本概念163 9.1.2 交流電路的功率因數(shù)164 9.1.3 功率和功率因數(shù)的測(cè)量方法165 9.2 單相功率的檢測(cè)165 9.2.1 間接法測(cè)量165 9.2.2 直接法測(cè)量166 9.3 三相功率的檢測(cè)167 9.3.1 間接法測(cè)量167 9.3.2 用單相功率表測(cè)有功功率169 9.3.3 用單相功率表測(cè)無(wú)功功率170 9.4 功率因數(shù)的檢測(cè)172 9.4.1 直接測(cè)量法172 9.4.2 間接測(cè)量法172 9.5 電功率和功率因數(shù)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用173 習(xí)題與思考175第10章〖〗磁學(xué)量檢測(cè)177 10.1 概述177 10.1.1 概述177 10.1.2 磁學(xué)基礎(chǔ)178 10.1.3 磁性材料及磁場(chǎng)分類(lèi)184 10.1.4 磁學(xué)量的測(cè)量方法185 10.1.5 常用測(cè)量?jī)x器儀表186 10.2 磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)186 10.2.1 磁感應(yīng)法186 10.2.2 霍爾效應(yīng)法187 10.2.3 磁通門(mén)法188 10.2.4 其他磁測(cè)量法189 10.3 磁性材料測(cè)量191 10.3.1 磁性材料測(cè)量的意義191 10.3.2 磁性材料特性及其測(cè)量特點(diǎn)191 10.3.3 退磁192 10.3.4 磁性材料靜態(tài)特性測(cè)量193 10.3.5 磁性材料動(dòng)態(tài)特性測(cè)量196 10.3.6 磁性材料特性測(cè)量電路的發(fā)展198 10.4 磁傳感器199 10.4.1 霍爾元件199 10.4.2 半導(dǎo)體霍爾元件200 10.4.3 霍爾元件的應(yīng)用201 習(xí)題與思考204第11章〖〗現(xiàn)代傳感器205 11.1 智能傳感器205 11.1.1 智能傳感器的功能205 11.1.2 智能傳感器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)206 11.1.3 智能傳感器的實(shí)現(xiàn)207 11.1.4 智能傳感器的應(yīng)用208 11.2 微傳感器210 11.2.1 MEMS與微加工210 11.2.2 微傳感器的概述211 11.2.3 壓阻式微傳感器212 11.2.4 電容式微傳感器214 11.2.5 電感式微傳感器216 11.2.6 熱敏電阻式微傳感器217 11.3 網(wǎng)絡(luò)傳感器217 11.3.1 網(wǎng)絡(luò)傳感器的概念及特點(diǎn)217 11.3.2 網(wǎng)絡(luò)傳感器的類(lèi)型218 11.3.3 基于IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)傳感器219 11.3.4 網(wǎng)絡(luò)傳感器測(cè)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)222 11.3.5 網(wǎng)絡(luò)傳感器的應(yīng)用前景223 習(xí)題與思考224第12章〖〗電氣測(cè)量抗干擾技術(shù)225 12.1 常見(jiàn)干擾源分析225 12.1.1 干擾的定義、類(lèi)型及來(lái)源225 12.1.2 干擾信號(hào)的耦合方式226 12.2 常用的抑制干擾技術(shù)227 12.2.1 差模干擾及抑制技術(shù)228 12.2.2 共模干擾及抑制技術(shù)229 12.2.3 電源引入干擾的抑制233 12.2.4 其他抑制干擾的措施235 12.3 電磁兼容235 12.3.1 電磁兼容含義235 12.3.2 電磁兼容設(shè)計(jì)236 12.3.3 電磁干擾濾波器246 12.4 電氣測(cè)量抗干擾技術(shù)的應(yīng)用249 習(xí)題與思考252參考文獻(xiàn)〖〗253