传感器与仪表是利用各种物理效应、化学效应（或反应）以及生物效应实现非电量到电量转换的装置或者器件。传感器与仪表在现代化的科学技术、工农业生产和人类日常生活中都起着不可替代的作用，在国民经济中具有极其重要的作用。本书按照热工类、机械类、化学类和光电类等4个方面介绍了传感器与仪表的基本工作原理、特性参数及应用案例。

本书可供传感器与仪表等相关领域的工程、技术、管理、维护人员阅读，也可以作为自动化、电子、电气工程、计算机、机电一体化等专业师生的辅导用书。

前言

第1章传感器与仪表概述1

1.1传感器与仪表功能1

1.1.1传感器的定义与作用1

1.1.2传感器的数学模型、特性与

技术指标4

1.1.3仪表的定义6

1.1.4传感器与仪表的关系8

1.2电阻式传感器的工作原理9

1.2.1电阻式传感器的定义9

1.2.2应变式传感器的工作原理9

1.2.3应变片的直流电桥测量电路10

1.3电感式传感器的工作原理11

1.3.1电感式传感器11

1.3.2自感式传感器12

1.3.3互感式传感器（差动

变压器）12

1.3.4电涡流传感器13

1.3.5压磁式传感器14

1.4电容式传感器的工作原理15

1.4.1电容式传感器的定义15

1.4.2改变极板遮盖面积的电容式

传感器15

1.4.3改变介质介电常数的电容式

传感器16

1.4.4改变极板间距离的电容式

传感器17

1.5传感器与仪表的接口电路18

1.5.1传感器输出信号的特点18

1.5.2常见传感器接口电路19

1.5.3抗干扰技术20

思考与练习21

第2章热工传感器与仪表应用23

2.1流量传感器与仪表23

2.1.1流量计量的概念23

2.1.2电磁流量计的工作原理、

选型与安装27

2.1.3弯管流量计在小流量计量中的

应用33

2.1.4玻璃转子流量计的选型与

刻度修正35

2.2温度传感器与仪表37

2.2.1温度传感器与仪表的基本

概念37

2.2.2热敏电阻的种类及其应用39

2.2.3热电阻传感器及其应用42

2.2.4热电偶传感器及其应用45

2.2.5集成温度传感器及其应用48

2.3压力传感器与仪表50

2.3.1流体压力的概念50

2.3.2压阻式传感器及其应用51

2.3.3压力传感器的选型54

2.3.41151系列电容式压力、差压变送器

的测试与维修57

2.3.5双法兰智能差压变送器的安装、

调试与故障处理59

2.4液位传感器与仪表66

2.4.1液位与液位传感器的概念66

2.4.2锅炉电极式液位传感器67

2.4.3超声波液位传感器69

思考与练习71

第3章机械传感器与仪表应用73

3.1霍尔传感器73

3.1.1霍尔传感器的概念73

3.1.2霍尔元件的测量电路75

3.1.3霍尔传感器在机械设备上的

应用77

3.2角度编码器80

3.2.1角度编码器的分类80

3.2.2编码器在数字测速中的应用82

3.2.3编码器在测量位移中的应用83

3.2.4编码器的其他应用87

3.2.5编码器的安装方式89

3.3振动传感器91

3.3.1振动测试与振动传感器概念91

3.3.2电涡流传感器93

3.3.3压电式传感器95

3.3.4VT800动平衡仪99

3.4张力传感器102

3.4.1典型的张力控制系统102

3.4.2张力传感器和张力信号103

3.4.3TC818张力控制器的应用105

思考与练习117

图解传感器与仪表应用第2版

目录

第4章化学传感器与仪表应用120

4.1气体传感器120

4.1.1气体传感器的概念及工作

原理120

4.1.2可燃烧性气体的气体传感器124

4.1.3气体传感器的应用127

4.2烟雾传感器129

4.2.1基本概念129

4.2.2烟雾传感器在宾馆火灾自动报警

系统中的应用130

4.3湿度与水分传感器131

4.3.1湿度与湿度传感器131

4.3.2含水量检测方法134

4.3.3湿度传感器的应用135

4.4pH传感器136

4.4.1pH概念及传感器136

4.4.2在线pH传感器137

思考与练习141

第5章光电传感器与仪表应用142

5.1光电传感器与光电开关142

5.1.1光电传感器与光电开关概述142

5.1.2光敏器件的应用147

5.1.3光电开关的接线方式149

5.1.4光电开关的具体应用151

5.2光纤传感器156

5.2.1光纤传感器的工作原理156

5.2.2光纤传感器的分类157

5.2.3光纤传感器在各行业中的

应用159

5.3激光传感器161

5.3.1激光传感器原理161

5.3.2激光传感器在工业中的应用165

5.4视觉传感器171

5.4.1视觉传感器原理171

5.4.2线阵CCD扫描实现零件二维

尺寸的高精度测量174

5.4.3视觉检测系统的结构与工作

原理176

5.4.4一种机器人视觉系统模块的

设计177

5.4.5iVu系列视觉传感器在标签喷码

检测上的应用179

思考与练习180

附录182

附录A工业热电阻分度表182

附录B镍?镍硅（镍铝）K型热电偶分度表

（自由端温度为0℃）184

附录Cbanner公司部分光纤及传感器

资料185

参考文献193