圖書簡介：
本書主要介紹機械工程中常見機械參量的檢測和信號轉換的原理與方法。全書共分9章，主要內容包括自動檢測技術的基本知識、應變和力的測試、位移的測量、速度的檢測、機械振動的檢測、流量和壓力的測量、溫度的檢測、環境量的檢測及無損探傷技術和計算機輔助檢測系統。
本書適用于高職高專及成人高校機械、電氣及電子工程、汽車和冶金類等工科專業使用，也可供高等學校本科相關專業選用，同時可以供傳感器技術愛好者自學及從事測控技術工作的工程技術人員參考。
前 言
隨著自動化技術和信息技術的發展，傳感器技術的應用領域日趨擴大。自動檢測與信號轉換技術課程，全面講述了各種傳感器的原理和應用技術、非電量的檢測與信號轉換方法方面的知識。高職高專工科類專業學生學習并熟練掌握這些基本內容，將有助于對后續專業課程的學習。
本書從高職高專學生學習特點和崗位需求出發，教材內容的選擇、構造和體系適用于應用型教學的需要，力求理論簡潔實用、圖文并茂、通俗易懂，達到舉一反三、融會貫通的目的，體現高職教學特色。在編寫安排上力爭做到由淺入深、循序漸進，所編寫內容注重實用性和可操作性，理論分析以適度、夠用為限，突出重點，難點分散。
全書共分9章，具體內容如下。
第1章為自動檢測技術的基本知識，主要介紹測量的基本概念及方法、測量誤差及其分類、測量結果的數據分析及其處理、傳感器及其基本特性。
第2章為應變和力的測試，主要介紹應變的測試、測量電路——電橋、應變片的選擇與粘貼。
第3章為位移的測量，主要介紹位移-數字式傳感器、其他常用的位移傳感器。
第4章為速度的檢測，主要介紹運動速度的測量、轉速的測量。
第5章為機械振動的檢測，主要介紹機械振動的類型、振動的激勵和激振器、測振傳感器和振動的測量。
第6章為流量和壓力的測量，主要介紹總量測量儀表、流體阻力式流量計、測速式流量計和壓力的概念。
第7章為溫度的檢測，主要介紹溫度測量的基本概念、熱電偶傳感器的工作原理、熱電偶的種類及結構、熱電偶冷端的延長、熱電偶的冷端溫度補償、熱電偶的應用、膨脹式溫度計和壓力式溫度計和熱敏電阻溫度傳感器。
第8章為環境量的檢測及無損探傷技術，主要介紹濕敏電阻傳感器、噪聲的測量、氣體及煙霧的檢測和無損檢測技術。
第9章為計算機輔助檢測系統，主要介紹計算機輔助檢測系統、計算機輔助檢測技術應用實例。
本書由王振成教授擔任主編并負責全書的統稿，具體的編寫分工如下：王振成教授編寫緒論、第1章、附表和附錄；吳耀宇教授編寫第2章和第3章；魏瑞娟老師編寫第4章和第5章；李九宏教授(院長)編寫第6章和第9章；劉瑞禮老師編寫第7章和第8章。此外，中州大學工程技術學院的王欣、鄭路、狄恩倉、張璐璐、宋海軍、劉宏宇六位老師對本書所需資料的收集、實驗數據的提供及全書的插圖給予了大力協助，在此深表謝意！本書在編寫過程中參閱了很多專家老師編纂的教材和專著，在此一并表示感謝！
高職高專教育在新時期具有新的教學模式和特色，其完善需要長期和艱苦的工作，目前，許多院校都在進行這方面的探索。如果我們的努力能為這項教學改革盡到微薄之力，這將是我們最大的心愿。
由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，敬請專家和廣大讀者批評指正。
編 者
目 錄緒論 1
第1章 自動檢測技術的基本知識 7
1.1 測量的基本概念及方法 8
1.1.1 測量的基本概念 8
1.1.2 測量方法 8
1.2 測量誤差及其分類 9
1.2.1 測量誤差的表示方式 9
1.2.2 測量誤差的分類 10
1.3 測量結果的數據分析及其處理 13
1.3.1 測量結果的數據分析 14
1.3.2 測量結果的數據處理 15
1.3.3 測量系統靜態誤差的合成 17
1.4 傳感器及其基本特性 18
1.4.1 傳感器的定義及組成 18
1.4.2 傳感器的分類 20
1.4.3 傳感器的基本特性 21
復習思考題 24
第2章 應變和力的測試 25
2.1 應變的測試 26
2.1.1 應變片的工作原理 26
2.1.2 應變片的類型 27
2.2 測量電路——電橋 28
2.2.1 直流電橋 28
2.2.2 交流電橋 30
2.3 應變片的選擇與粘貼 30
2.3.1 應變片的選擇 30
2.3.2 應變片的粘貼 31
2.3.3 試件上的布片與接橋 32
2.3.4 提高應變測試精度的措施 32
復習思考題 33
第3章 位移的測量 35
3.1 概述 36
3.2 位移-數字式傳感器 36
3.2.1 光柵式位移傳感器 36
3.2.2 數字式角編碼器 37
3.2.3 磁柵式傳感器 43
3.2.4 容柵式傳感器 47
3.3 其他常用的位移傳感器 50
3.3.1 電感式傳感器 50
3.3.2 渦流式傳感器 58
3.3.3 電容式傳感器 62
復習思考題 68
第4章 速度的檢測 71
4.1 運動速度的測量 72
4.1.1 激光多普勒測速 72
4.1.2 相關法測速 73
4.2 轉速的測量 74
4.2.1 機械式轉速計 74
4.2.2 閃光測轉速法 75
4.2.3 霍爾傳感器測量轉速 75
4.2.4 光電式傳感器測量轉速 78
4.2.5 數字式轉速測量系統 81
復習思考題 84
第5章 機械振動的檢測 85
5.1 概述 86
5.2 機械振動的類型 87
5.2.1 振動的類型及其表征參數 87
5.2.2 振動計量器具檢定系統 90
5.2.3 振動測量儀器的檢定 93
5.3 振動的激勵和激振器 95
5.3.1 振動的激勵 95
5.3.2 激振器 98
5.4 測振傳感器 101
5.4.1 壓電式加速度傳感器及阻抗頭 102
5.4.2 磁電式速度傳感器 110
5.4.3 電渦流測振傳感器 112
5.5 振動的測量 113
5.5.1 振動量的測量 113
5.5.2 固有頻率和阻尼的測量 115
復習思考題 117
第6章 流量和壓力的測量 119
6.1 概述 120
6.1.1 流量的概念 120
6.1.2 流量計的分類 120
6.1.3 流量計的類型 121
6.2 總量測量儀表 122
6.2.1 容積式流量計的工作原理 122
6.2.2 容積式流量計的誤差 123
6.3 流體阻力式流量計 124
6.3.1 轉子流量計的測量原理 125
6.3.2 轉子流量計的特性 126
6.4 測速式流量計 127
6.4.1 渦輪流量計 127
6.4.2 超聲波流量計 128
6.5 壓力的概念 130
6.5.1 壓力的表示方法及單位 130
6.5.2 壓力傳感器 131
6.5.3 壓力測量儀表的選擇和使用 135
復習思考題 136
第7章 溫度的檢測 137
7.1 溫度測量的基本概念 138
7.1.1 溫度 138
7.1.2 溫標 138
7.1.3 溫度測量及傳感器分類 140
7.2 熱電偶傳感器的工作原理 141
7.2.1 熱電效應 141
7.2.2 中間導體定律 142
7.3 熱電偶的種類及結構 143
7.3.1 熱電極材料和通用熱電偶 143
7.3.2 熱電偶的結構形式 145
7.4 熱電偶冷端的延長 147
7.5 熱電偶的冷端溫度補償 148
7.5.1 冷端溫度補償法 148
7.5.2 計算修正法 149
7.5.3 儀表機械零點調整法 150
7.5.4 電橋補償法 150
7.6 熱電偶的應用 150
7.6.1 與熱電偶配套的儀表 150
7.6.2 熱電偶的應用舉例 151
7.7 膨脹式溫度計和壓力式溫度計 153
7.7.1 膨脹式溫度計 153
7.7.2 壓力式溫度計 155
7.8 熱敏電阻溫度傳感器 156
7.8.1 鉑熱敏電阻傳感器 157
7.8.2 銅熱敏電阻傳感器 157
7.8.3 半導體熱敏電阻傳感器 158
7.8.4 熱敏電阻溫度傳感器的測量誤差 158
7.8.5 PN結與集成溫度傳感器 160
復習思考題 161
第8章 環境量的檢測及無損探傷技術 163
8.1 濕敏電阻傳感器 164
8.1.1 大氣濕度與露點 164
8.1.2 測量濕度的傳感器 165
8.2 噪聲的測量 167
8.2.1 噪聲的物理量度 167
8.2.2 噪聲測試儀器——聲級計 169
8.2.3 噪聲測試方法 169
8.3 氣體及煙霧的檢測 170
8.4 無損檢測技術 175
8.4.1 無損檢測方法 175
8.4.2 無損檢測的應用實例 178
復習思考題 179
第9章 計算機輔助檢測系統 181
9.1 計算機輔助檢測系統簡介 182
9.1.1 計算機輔助檢測系統的特點及功能 182
9.1.2 計算機輔助檢測系統的工作流程 183
9.1.3 系統中的幾種重要部件 183
9.1.4 可編程序控制器中的傳感器接口板 187
9.2 計算機輔助檢測技術應用實例 189
9.2.1 陶瓷隧道窯溫度、壓力監測控制系統 189
9.2.2 智能化流量積算儀 190
9.2.3 傳感器在模糊控制洗衣機中的應用 192
復習思考題 193
附表 202
附錄1 測量的基準、標準和單位制
簡介 199
附錄2 實驗指導 201
參考文獻 218
