本书是冶金行业“十一五”规划教材。随着科学技术的不断发展，特别是轧制新工艺、新技术的不断涌现，轧制过程对测试技术提出了更高的要求。为了满足现代冶金技术专业人才培养和工程技术人员培训需要，编写了本教材。

本教材特别注重教学内容的针对性、实用性和先进性，紧密结合轧钢前沿新技术有关内容，增加了传感器与微机的连接内容，并将轧制过程在线检测作为重点章节内容。

本书为高等学校材料加工与控制工程专业教学用书。该书充分体现了实用性和先进性，内容包括材料加工生产中测试技术的基本原理、测试系统的组成、非电量电测法及各种传感器变换原理、力能参数的测量等，以及板带钢、型钢轧制过程中在线检测技术等。

本书可作为高等学校相关专业教材或技术培训教学用书，也可供研究生或现场技术人员参考。

1 绪论

 1．1 测试技术概述

 1．2 测量方法

1．2．1 测量方法的分类

 1．3 测量仪表和测量系统

1．3．1 测量仪表的功能与特性

1．3．2 测量系统的组成与特点

1．3．3 测量系统的主要技术指标

 1．4 测试技术在轧制中的应用

1．4．1 轧制测试技术的任务

1．4．2 轧制测试技术经常测试的参数

 1．5 本课程的内容和要求

2 常用传感器及其原理

 2．1 概述

2．1．1 传感器的定义

2．1．2 传感器的分类

2．1．3 传感器的命名法

2．1．4 对传感器性能的要求

2．1．5 传感器的发展趋势

 2．2 电阻式传感器

2．2．1 电阻应变片

2．2．2 热电阻及热敏电阻

 2．3 电容式传感器

2．3．1 电容式传感器的工作原理

2．3．2 电容式传感器的测量转换电路

2．3．3 电容传感器特点

2．3．4 电容式传感器的应用

 2．4 电感式传感器

2．4．1 工作原理

2．4．2 电感计算及特性分析

2．4．3 转换电路和传感器灵敏度

2．4．4 零点残余电压

 2．5 压磁式传感器

2．5．1 压磁效应

2．5．2 压磁式传感器工作原理

2．5．3 压磁元件

2．5．4 压磁传感器的应用

 2．6 压电式传感器

2．6．1 压电效应与压电材料

2．6．2 压电式传感器及其等效电路

2．6．3 压电元件常用的结构形式

 2．7 磁电式传感器

 2．8 热电偶式传感器

 2．9 光电式传感器

2．9．1 光电效应及光电器件

2．9．2 光电式传感器的形式

 2．10 霍尔元件传感器

 2．11 激光式传感器

2．11．1 激光传感器简介

2．11．2 激光传感器应用

2．11．3 激光传感器的发展前景

 2．12 CCD图像传感器

2．12．1 CCD的主要特性

2．12．2 像增强器与CCD的耦合

2．12．3 CCD图像传感器的发展趋势

思考题

3 传感器的接口电路

 3．1 传感器的信号处理

3．1．1 传感器输出信号的特点

3．1．2 传感器信号的处理方法

3．1．3 传感器与检测电路的一般结构形式

 3．2 阻抗匹配器

 3．3 电桥电路

3．3．1 直流电桥及其特性

3．3．2 交流电桥

 3．4 放大电路

3．4．1 反相放大器

3．4．2 同相放大器

3．4．3 差动放大器

3．4．4 电荷放大器

3．4．5 传感器与放大电路配接的示例

 3．5 噪声的抑制

3．5．1 噪声产生的原因

3．5．2 噪声的抑制方法

 3．6 传感器与微机的连接

3．6．1 传感器与微型计算机结合的重要性

3．6．2 检测信号在输入微型计算机前的处理

3．6．3 A／D模数接口电路

3．6．4 采样保持电路及模拟多路转换器

3．6．5 电压频率转换电路

3．6．6 动态应变数据采集分析系统

思考题

4 力参数的测量

 4．1 应力应变测量

4．1．1 应力应变关系

4．1．2 单一变形时的应变测量

4．1．3 复合变形时对某一应变成分的测量

 4．2 轧制压力的测量

4．2．1 应力测量法

4．2．2 传感器测量法

 4．3 金属塑性变形抗力的测量

4．3．1 热变形抗力测量

4．3．2 冷变形抗力测量

 4．4 扭矩的测量

4．4．1 对集电装置的技术要求

4．4．2 拉线式集电装置

4．4．3 电刷式集电装置

4．4．4 采用集电装置时的组桥

4．4．5 扭矩的标定

 4．5 其他力参数测量

4．5．1 轧件张力测量

4．5．2 挤压力测量

4．5．3 拉拔力测量

思考题

5 电机电参数和转速测量

 5．1 电机电参数测量

5．1．1 直流电机电压、电流的测量

5．1．2 直流电机功率测量

5．1．3 交流电参数测量的特点

5．1．4 交流电压、电流的测量

5．1．5 交流电机功率测量

 5．2 电机转速测量

5．2．1 光灯法测速

5．2．2 闪频法测速

5．2．3 光电数字测速

5．2．4 瞬时转速的测量

5．2．5 波器转速测量法

 5．3 现代电机测试技术

5．3．1 传感器技术及其在电机测试中的应用

5．3．2 数字仪器

思考题

6 温度测量

 6．1 温度测量方法

6．1．1 标

6．1．2 度测量方法分类

 6．2 热电偶温度计

6．2．1 热电偶测温原理

6．2．2 常用热电偶

6．2．3 热电势的测量方法

6．2．4 冷端补偿

6．2．5 标定

 6．3 辐射温度计

6．3．1 热辐射的基本概念

6．3．2 热辐射的基本定律

6．3．3 辐射温度计的工作原理

6．3．4 辐射温度计的分类及应用

 6．4 外温度计

 6．5 光导纤维温计

6．5．1 物性型光导纤维温度计

6．5．2 结构型光导纤维温度计

 6．6 轧钢生产中的温度测量

思考题

7 轧制过程在线检测

 7．1 带钢厚度检测

7．1．1 射线式测厚仪的工作原理

7．1．2 X射线测厚

7．1．3 β射线测厚

7．1．4 丫射线测厚

 7．2 带钢宽度的测量

7．2．1 热轧带钢板宽的测定方法

7．2．2 冷轧带钢板宽的测定方法

 7．3 带钢长度的测量

7．3．1 激光测长仪的结构和原理

7．3．2 激光测长仪的应用 

 7．4 带钢板形检测

7．4．1 带钢板形概念

7．4．2 板形检测技术

 7．5 辊缝的测量

7．5．1 概述

7．5．2 SGF型辊缝测量仪工作原理

 7．6 轧件位置检测

7．6．1 热金属检测器(HMD)

7．6．2 γ射线板边监测器

7．6．3 冷金属检测器(aMD)

 7．7 板材切头形状检测

 7．8 带钢表面缺陷检测

7．8．1 检测系统

7．8．2 带钢表面缺陷的测定和先进的分类方法

 7．9 型钢生产过程中的自动检测技术

7．9．1 轧件尺寸的在线检测

7．9．2 轧件位置检测和其他传感器

思考题

8 钢材无损检测技术

 8．1 涡流检测

8．1．1 涡流检测原理

8．1．2 涡流探伤仪

8．1．3 涡流探伤的应用

 8．2 磁粉检测

8．2．1 磁粉检测原理

8．2．2 工件的磁化方法

8．2．3 缺陷的检验方法

 8．3 射线检测

8．3．1 射线检测原理

8．3．2 X射线探伤技术

 8．4 超声检测

8．4．1 超声波检测的基本原理

8．4．2 超声波传感器

8．4．3 超声探伤技术

思考题

附录 轧制测试技术实验

 实验一 电阻应变片的粘贴

 实验二 组桥接线及防潮处理

 实验三 电桥和差特性

 实验四 动态应变测量

 实验五 测力传感器的标定

 实验六 扭矩的测量与标定

 实验七 轧制力能参数综合测试

参考文献