本書系統地介紹了智能檢測與控制技術的基本概念及基礎知識。全書共分9章，內容包括：智能檢測與控制技術概念及其應用，檢測誤差的概念、誤差分析與數據處理方法，非電量測量原理及方法，微弱信號檢測方法，無損檢測方法，信號調理及處理方法，抗干擾技術，檢測系統的可靠性技術，智能控制技術。
普通高等教育儀器類“十三五”規劃教材編委會
主 任：丁天懷（清華大學）
委 員：陳祥光（北京理工大學）
王 祁（哈爾濱工業大學）
王建林（北京化工大學）
曾周末（天津大學）
余曉芬（合肥工業大學）
侯培國（燕山大學）
前 言
檢測與轉換技術是傳感與檢測技術、電子技術、通信技術等結合的產物，內容涉及較廣泛，涵蓋了傳感器檢測信號、信號的調理及分析處理等內容。
本書共分9章。第1章介紹檢測與轉換技術、智能檢測技術的基本概念、構成及其應用。第2章介紹溫度檢測的方法，主要包括熱電偶、熱電阻、PN結和集成溫度傳感器、光電溫度傳感器，介紹了各自的原理、特征及應用方法。第3章介紹力與壓力檢測技術，闡述了測力與稱重、壓力檢測的傳感器及應用方法。第4章介紹磁電檢測方法、霍爾式傳感器、變磁阻傳感器、磁敏二極管和磁敏三極管及磁敏電阻傳感器。第5章介紹光電檢測技術，主要包括光電式傳感器的基本概念、光電效應與光電器件，并介紹了常用的光電器件及光纖傳感器的工作原理與應用方法。第6章介紹聲的檢測技術，在介紹聲波性質的基礎上，闡述了聲敏傳感器、超聲波傳感器、聲表面波傳感器、聲板波傳感器的檢測原理及應用方法。第7章介紹氣體檢測技術，介紹了氣體檢測的基本原理及常見氣體檢測用傳感器。第8章介紹濕度檢測方法、濕度的基本定義，對常見的濕度檢測方法及應用進行了闡述。第9章介紹生物信號與電化學檢測技術，包括酶電極生物傳感器、免疫傳感器、微生物傳感器、組織傳感器、生物芯片和電化學傳感器。
本書注重與工程實踐的聯系，每章均有相關工程應用案例或產品應用介紹，同時采用二維碼技術，對相關知識點進行擴充，讀者可以通過掃描二維碼，學習對相關知識點的更多輔助介紹，包括相關文字介紹、圖片展示或動畫演示。
本書由付華、徐耀松、初淑香主編。其中，1.1節由付華、馬玉芳、高姬執筆，1.2～1.5節由郭瑞執筆；第2章由初淑香執筆；第3～7章由徐耀松執筆；第8章由王丹丹執筆；第9章由王雨虹執筆。全書的寫作思路由付華教授提出，全書由付華和徐耀松統稿。此外，參編人員還有劉宏志、魏林、李猛、任仁、陶艷風、代巍、湯月、司南楠、陳東、謝鴻、郭玉雯、于田、孟繁東、梁漪、曹坦坦、劉雨竹、王慶貴、邱尚龍、趙珊影等。在此，向對本書的完成給予了熱情幫助的同行們表示感謝。
由于作者的水平有限，加上時間倉促，書中難免有錯誤和不妥之處，敬請讀者批評指正。
編 者
2017年2月
付華，遼寧工程大學教授。中國煤炭工業信息與自動化專業委員會委員，遼寧省儀器學科教學指導委員會委員。主持完成國家863項目、國家自然科學基金項目、教育部博士點基金、博士后基金、遼寧省科技攻關項目、遼寧省重大科技項目、省創新團隊項目、優秀人才項目等40余項，主持完遼寧省教改項目、省十一五、十二五教學科研項目多項。
目 錄
第1章 檢測技術基礎 （1）
1．1 檢測的基本概念及方法 （1）
1．1．1 檢測的基本概念 （1）
1．1．2 檢測信號及其分類 （2）
1．1．3 檢測方法 （4）
1．2 檢測技術的作用 （6）
1．3 檢測系統的組成 （7）
1．3．1 敏感元件 （7）
1．3．2 信號的轉換與處理電路 （8）
1．3．3 顯示電路 （8）
1．3．4 信號傳輸 （9）
1．4 檢測系統的分類 （9）
1．5 智能檢測技術 （10）
習題 （11）
第2章 溫度的檢測 （12）
2．1 溫度與溫標 （12）
2．2 熱電偶及應用 （13）
2．2．1 熱電偶 （13）
2．2．2 熱電偶的基本定律 （15）
2．2．3 熱電偶的使用原理 （17）
2．3 電阻式溫度傳感器及應用 （20）
2．3．1 熱電阻溫度傳感器及應用 （20）
2．3．2 熱敏電阻溫度傳感器及應用 （23）
2．4 PN結和集成溫度傳感器及應用 （25）
2．4．1 PN結溫度傳感器及其應用電路 （25）
2．4．2 集成溫度傳感器 （26）
2．4．3 集成溫度傳感器應用電路 （29）
2．5 光電溫度計 （31）
2．5．1 光電高溫計 （31）
2．5．2 紅外測溫儀 （32）
2．5．3 光纖溫度傳感器 （33）
習題 （35）
第3章 力與壓力的檢測 （36）
3．1 測力與稱重 （36）
3．1．1 測力傳感器的原理 （36）
3．1．2 測力傳感器的應用 （43）
3．1．3 扭矩測量 （44）
3．1．4 電子皮帶秤 （46）
3．1．5 電子計價秤 （47）
3．2 壓力傳感器及應用 （49）
3．2．1 壓力的基本概念及單位 （49）
3．2．2 壓力傳感器的檢測原理 （50）
3．2．3 壓力傳感器及其類別 （65）
3．2．4 集成壓力傳感器的應用電路 （71）
3．2．5 壓力計的選擇和使用 （72）
習題 （74）
第4章 磁電檢測 （75）
4．1 霍爾傳感器 （75）
4．1．1 霍爾傳感器工作原理 （75）
4．1．2 霍爾傳感器的結構及其特性分析 （77）
4．1．3 測量電路 （78）
4．1．4 霍爾式傳感器的應用 （82）
4．2 變磁阻式傳感器 （84）
4．2．1 電感式傳感器 （84）
4．2．2 差動電感式傳感器 （85）
4．2．3 差動變壓器式傳感器 （86）
4．2．4 電動式傳感器 （86）
4．2．5 電渦流式傳感器 （87）
4．3 磁敏二極管和磁敏三極管 （88）
4．3．1 磁敏二極管 （88）
4．3．2 磁敏三極管 （91）
4．3．3 磁敏二極管和磁敏三極管的應用 （93）
4．4 磁敏電阻傳感器 （95）
4．4．1 磁阻效應 （95）
4．4．2 磁阻元件的主要特性 （98）
4．4．3 磁敏電阻傳感器的應用 （99）
習題 （103）
第5章 光電檢測 （104）
5．1 光電傳感器概述 （104）
5．2 光電效應與光電器件 （106）
5．2．1 基本原理 （106）
5．2．2 光電器件 （107）
5．3 CCD固體圖像傳感器 （119）
5．3．1 CCD概述 （119）
5．3．2 CCD圖像傳感器的應用 （122）
5．4 光纖傳感器 （123）
5．4．1 光纖結構及其傳光原理 （123）
5．4．2 光纖傳感器 （124）
5．4．3 光纖傳感器的應用領域 （126）
5．5 其他光電傳感器 （128）
5．5．1 高速光電二極管 （128）
5．5．2 色敏光電傳感器 （129）
5．5．3 光位置傳感器 （129）
習題 （131）
第6章 聲的檢測 （132）
6．1 聲波的基本性質 （132）
6．2 聲敏傳感器 （133）
6．2．1 電阻變換型聲敏傳感器 （133）
6．2．2 壓電聲敏傳感器 （133）
6．2．3 電容式聲敏傳感器 （140）
6．2．4 音響傳感器 （140）
6．3 超聲波傳感器 （142）
6．3．1 超聲波及其物理性質 （142）
6．3．2 超聲波探頭 （143）
6．3．3 超聲波傳感器的應用 （145）
6．4 聲表面波傳感器 （147）
6．4．1 SAW傳感器的結構和工作原理 （148）
6．4．2 高分辨率SAW溫度傳感器 （148）
6．4．3 SAW壓力傳感器 （149）
6．5 聲板波傳感器 （150）
6．5．1 APM傳感器原理 （150）
6．5．2 APM傳感器的應用 （152）
習題 （152）
第7章 氣體檢測 （153）
7．1 氣體檢測基本概述 （153）
7．2 氣體檢測原理 （154）
7．2．1 半導體式氣敏傳感器 （154）
7．2．2 接觸燃燒式氣體傳感器 （157）
7．2．3 電化學式氣體傳感器 （157）
7．2．4 紅外式傳感器 （158）
7．3 常見氣體傳感器的應用 （159）
7．3．1 可燃性氣體檢測 （159）
7．3．2 CO氣體檢測 （160）
7．3．3 CO2氣體檢測 （160）
7．3．4 瓦斯氣體檢測 （161）
7．3．5 PM2．5檢測 （163）
習題 （163）
第8章 濕度檢測 （165）
8．1 濕度的基本定義 （165）
8．1．1 絕對濕度 （165）
8．1．2 相對濕度 （166）
8．1．3 含濕量 （166）
8．2 常見濕度檢測方法 （166）
8．2．1 干濕球法 （167）
8．2．2 露點法 （168）
8．2．3 電解法 （168）
8．2．4 電阻法 （169）
8．2．5 電容法 （172）
8．3 濕度檢測的應用 （173）
習題 （179）
第9章 生物信號與電化學檢測 （180）
9．1 生物傳感器基本知識 （180）
9．2 酶電極生物傳感器 （181）
9．2．1 基本原理 （181）
9．2．2 酶傳感器的應用 （182）
9．3 免疫傳感器 （183）
9．3．1 基本原理 （183）
9．3．2 免疫傳感器的應用 （185）
9．4 微生物傳感器 （186）
9．4．1 基本特性 （186）
9．4．2 種類與原理 （187）
9．4．3 微生物傳感器的應用 （187）
9．5 組織傳感器 （188）
9．5．1 基本原理 （188）
9．5．2 組織傳感器的應用 （189）
9．6 生物芯片 （189）
9．6．1 基本介紹 （189）
9．6．2 生物芯片的應用 （190）
9．7 電化學傳感器 （191）
9．7．1 離子選擇性電極 （191）
9．7．2 固態電解質傳感器 （192）
9．7．3 電化學聯用傳感器 （192）
9．7．4 電化學傳感器的應用 （192）
習題 （193）
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