本书在编写中贯穿“以职业标准为依据,以企业需求为导向,以职业能力为核心”的理念，整合了高等职业教育城市轨道交通机电技术专业所需掌握的基本理论知识,以轨道交通机电设备中的常见参数检测为主线,将知识点贯穿于各章节中。全书共分十章,包括温度、压力、流量,液位、运动量、成分与含量检测,检测系统信号转换与处理,检测系统抗干扰技术,仪表日常维护等内容。

本书适合作为高等职业教育机电类、自动化类、仪器仪表类专业的教材,也可供其他相关专业技术人员参考。

       传感器技术作为现代科技的前沿技术,它与通信技术和计算机技术构成了信息技术的三大支柱,是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段﹐也是国内外公认的最具发展前途的高技术产业,在城市轨道交通领域也得到了极为广泛的应用。“传感器技术强﹐则自动化产业强”的观点已为业界所公认。传感器技术水平高低不但直接影响信息技术水平,而且还影响信息技术的发展与应用。目前,传感器技术已渗透到国民经济的各个领域,在工农业生产、科学研究及改善人民生活等方面﹐起着越来越大的作用。许多尖端科学和新兴技术更是需要新型传感器技术来装备﹐新型传感器与计算机相结合,不但使计算机的应用进入了崭新时代,也为传感器技术展现了一个更加广阔的应用领域和发展前景。
       现代轨道交通系统,包括大量的以计算机处理技术为核心的各种自动化控制系统,如电梯系统、自动售检票(AFC)系统、环境与设备监控(BAS)系统、火灾自动报警(FAS)系统、安全门系统、给排水系统、低压配电与照明系统、人防系统、数据采集与监视控制(SCADA)九大系统,在运营控制中心(OCC)的统一指挥和控制下,发挥各自不同的作用，确保城市轨道交通系统的正常运营。而保证这些系统和设备稳定运行的基础是大量自动化检测设备的应用。无论是BAS系统,还是FAS系统,每一类机电设备系统都是以检测技术为基础的。检测技术是这些机电设备控制系统的基础性技术,是实现轨道交通自动化、智能化的基础和前提。而每一类机电控制系统中各类传感器的大量应用,实现了各种工艺参数和运行状态的及时准确检测,为各类控制系统提供了“眼睛”,使所有的机电控制系统有条不紊地按照预先确定的控制策略和要求精确控制、准确调节,满足地铁车站整体的控制要求,保证良好的运行秩序。
       第一版自出版以来,先后6次印刷。本书在第一版的基础上,不仅在内容上作了适当修改,而且增加了部分动画(索取资源邮箱: wuxiaohua2100@ 126.com),使得内容更实用，可读性更强。
       本书共分为十章,包括温度、压力、流量、液位、运动量、成分与含量检测,检测系统信号转换与处理,检测系统抗干扰技术,仪表日常维护等内容。
       本书具有如下特点:
       (1)在总内容的安排上,以轨道交通机电设备中的常见参数检测为主线,将知识点贯穿于各章节中﹔
       (2)在内容的组织上,结合传感器的原理、结构,技术参数及特点,突出传感器的具体应用来加深对以上内容的理解;
       (3)在内容的承载方式上,增加了大量直观的图形、波形和实物,力求图文并茂﹐从而提高教材的可读性;
       (4)为适应现代职业教育人才培养的特点和规律,简化了理论,不做过多的电路分析和公式推导﹔
       (5)为满足轨道交通机电设备专业技术人员的基本技能要求,教材的每一章都把轨道交通的典型传感器及其维护保养的方法和故障处理的方法作为重要的一部分来进行说明,更适应于岗位的需求。
       本书由北京交通运输职业学院吴晓华任主编,北京市工贸技师学院闫毅平、北京交通运输职业学院胡经纬任副主编。其中,吴晓华编写第l章至第5章,闫毅平编写第6章至第8章﹐胡经纬编写第9章和第10章,全书由吴晓华统稿。在编写过程中,编者参考了大量文献资料和网络资料,在此向所有参考文献的作者表示衷心的感谢。
       由于编者水平所限,加之时间仓促﹐书中疏漏和不妥之处在所难免,恳请广大专家和读者批评指正。
       编者
       2024年8月

第1章 绪论 1
1.1 城市轨道交通与传感器和检测技术 1
1.2 传感器和检测技术的概念与作用 5
1.3 传感器的组成、分类与特性 7
1.4 常见工业检测内容 11
1.5 自动检测系统构成 11
1.6 传感器和检测技术的发展 14
1.7 测量误差及消除方法 16
第2章 温度检测 20
2.1 温标及测温方法 21
2.2 热电偶 22
2.3 热电阻 36
2.4 热敏电阻 45
2.5 双金属温度计 49
2.6 其他轨道交通常用温度传感器 51
第3章 压力检测 59
3.1 压力的概念及测压仪表 59
3.2 弹性式压力计 62
3.3 应变式压力计 66
3.4 电容式压力传感器 76
3.5 其他轨道交通常用压力传感器 87
第4章 流量检测 91
4.1 流量测量概述 91
4.2 差压式流量计 93
4.3 涡轮流量计 99
4.4 电磁流量计 104
4.5 超声波流量计112
4.6 其他轨道交通常用流量传感器 118
第5章 液位检测 122
5.1 浮力式液位计 123
5.2 压力式液位计 128
5.3 电容式液位计 133
5.4 超声波液位计 136
5.5 其他轨道交通常用液位传感器 142
第6章 运动量检测 147
6.1 电涡流式接近开关 147
6.2 霍尔式传感器 156
6.3 光电式传感器 166
6.4 差动变压器式位移传感器 178
6.5 光栅位移传感器 184
6.6 其他轨道交通常用运动量传感器 190
第7章 成分与含量检测 197
7.1 气敏传感器 197
7.2 湿敏传感器 206
7.3 其他城市轨道交通常用成分传感器 214
第8章 检测系统信号转换与处理 220
8.1 电桥 220
8.2 信号放大与隔离 225
8.3 调制与解调 232
8.4 信号滤波电路 239
8.5 信号变换电路 245
8.6 线性化 252
第9章 检测系统抗干扰技术 256
9.1 干扰的类型 256
9.2 干扰的产生 257
9.3 信噪比和干扰的叠加 258
9.4 干扰信号耦合方式 259
9.5 电子测量装置的两种干扰 260
9.6 常用抑制干扰措施 262
第10章 仪表日常维护 273
10.1 仪表日常维护要求 273
10.2 仪表就地校准 276
10.3 仪表常见故障及排除 282
参考文献 289

吴晓华,北京交通运输职业学院专业骨干教师，所属专业城轨机电技术，硕士研究生学历，副教授。本科和硕士毕业于武汉理工大学，2008年至今一直在北京交通职业技术学院城轨机电技术系从事电工电子基础、传感器与检测技术、低压电工技术、PLC控制技术教学工作。主持课题1项、参与5项。出版教材2本、发表论文多篇。

本书在第一版的基础上,不仅在内容上作了适当修改,而且增加了部分动画，使得内容更实用，可读性更强。