本书为普通高等教育“十一五”规划教材。
本书从系统工程的角度,以被控参量的类型为模块,以误差理论为依据,**介绍传感器的测量电路及测试方法,并对温度、转速、压力、流量等非电量参数进行了电路设计,具有取材新颖、内容丰富、适用面广等特点。全书共八章,主要内容包括绪论、测量误差理论、检测信号处理、常用传感器、电参数测量、非电量测量、检测综合设计、工程实践方法等。

一、测量的定义和分类
测量是以确定量值为目的的一组操作,有时也称为计量。
按获取被测量结果的方法不同,测量方法一般可分为直接测量法和间接测量法。所谓间接测量法是指,通过直接测量的量值与被测量量值之间的已知函数关系,确定被测量量值的测量方法。所谓直接测量法是指直接获取被测量量值的测量方法。不难理解,直接测量法是间接测量法的一种特例,而间接测量法更具有一般性。
例如,用尺子测量长度、用玻璃温度计测量温度、用量筒测量液体体积等测量均属于直接测量;根据测量电阻、导线长度和截面积的方法确定金属电阻率的方法则属于间接���量。
在计量学领域,为了获得更好的测量结果,还经常采用诸如定义测量法、直接比较法、闭环组合测量法、替代测量法、交换(对置)测量法、微差测量法、零位测量法及*常见的偏移测量法等。这些方法均属于上述两种方法的范畴,只是具体实施方法略有不同,因此对于不同的测量任务,应选择合适的测量方法。 测量与计量既有联系,又有区别。计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动,这个活动通常伴随测量。计量学是关于测量的科学,是保证单位统一和量值准确可靠的科学。计量学覆盖测量的理论与实践的各个方面。计量学曾经称为度量衡学、权度学。计量学研究的主要内容包括:可测量的量、计量单位、计量基准和计量标准的建立与复现、量值保存及传递、测量原理、测量方法、测量不确定度、观测者进行测量的能力、计量的法制和管理、物理常量与物理常数、标准(参考)物质、材料特性的准确确定等。
为贯彻落实教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》和《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》的精神,加强教材建设,确保教材质量,中国电力教育协会组织制订了普通高等教育“十一五”教材规划。该规划强调适应不同层次、不同类型院校,满足学科发展和人才培养的需求,坚持专业基础课教材与教学急需的专业教材并重、新编与修订相结合。本书为新编教材。
随着微型计算机及微电子技术在检测领域的广泛应用,传感器及检测技术在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化。因此,学习传感器及检测技术的工作原理,掌握相关的新技术和设计方法是十分重要的。
本书是为高等学校电类相关专业编写的省部级“十一五”规划教材,内容上以本科应用型人才的培养为目标,注重培养学生的实践能力。本书主要特点为:
(1)在取材和教材体系编排上注重原理与应用技术相结合,突出应用性和针对性,把误差理论、传感器原理、检测方法及工程实践的具体事例联系在一起,突出实践能力的培养;
(2)力求将*新的传感技术、检测技术等及时反映在教材中,同时还增加了检测综合设计、工程实践方法等内容;
(3)测量电路实用性强,所有测量电路均通过实践验证,部分电路可直接应用到生产实际中。
本书内容包括测量误差理论、检测信号处理、常用传感器、电参数测量、非电量测量等内容,**讲述了监测系统综合设计和工程实践方法。
本书由付家才教授任主编,沈显庆、孟毅男任副主编。编写分工为:**章由付家才编写,第二章由孟毅男编写,第三章由韩龙编写,第四章由曹小燕编写,第五章**节、第二节、第四节由周杰编写,第五章第三节、第五节以及第六章**节、第二节、第三节、第四节由沈显庆编写,第六章第五节、第六节、第七节、第八节、第九节由孙桂芝编写,第七章由孙鹏编写,第八章由潘洪亮编写。全书由付家才策划与统稿。华北电力大学常太华、苏杰老师,西安电子科技大学赵建老师审阅了本书。
由于编者水平有限,书中不足之处在所难免,敬请广大读者批评指正。

前言
**章 绪论
**节 传感器的组成与分类
第二节 传感器技术的发展动向
第三节 检测技术的地位与作用
第四节 检测技术的发展趋势
本章小结
习题与思考题

第二章 测量误差理论
**节 测量与测量误差的基本概念
第二节 测量误差的性质与基本规律
第三节 *佳估计值及其误差分析
第四节 测量不确定度及其评定
本章小结
习题与思考题

第三章 检测信号处理
**节 测量电桥
第二节 测量放大器
第三节 噪声信号处理
第四节 微弱信号的处理
本章小结
习题与思考题

第四章 常用传感器
**节 传感器的特性
第二节 电阻应变式传感器
第三节 电容式传感器
第四节 电感式传感器
第五节 电涡流式传感器
第六节 压电式传感器
第七节 磁电式传感器
第八节 光电式传感器
第九节 霍尔式传感器
第十节 光纤传感器
第十一节 超声波传感器
第十二节 微波传感器
第十三节 智能传感器
第十四节 其他传感器
第十五节 传感器的标定
本章小结
习题与思考题

第五章 电参数测量
**节 电压测量
第二节 电流测量
第三节 电抗测量
第四节 频率时间测量
第五节 相位差测量
本章小结
习题与思考题

第六章 非电量测量
**节 长度及线位移测量
第二节 角度及角位移测量
第三节 速度、转速及加速度测量
第四节 力、力矩及应力测量
第五节 温度测量
第六节 流量测量
第七节 压力测量
第八节 振动测量
第九节 成分与物性测量
本章小结
习题与思考题

第七章 检测综合设计
**节 综合设计基础
第二节 温度系统设计
第三节 转速系统设计
第四节 位移系统设计
第五节 压力系统设计
本章小结
习题与思考题

第八章 工程实践方法
**节 工程实践内容
第二节 设计实践
本章小结
习题与思考题
参考文献
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