傳感器原理及應用

第1章 傳感器的基本知識
1.1 傳感器的基本概念
1.1.1 傳感器的定義與組成
1.1.2 傳感器的分類
1.1.3 傳感器的物理定律
1.2 傳感器的基本特性
1.2.1 傳感器的靜態(tài)特性
1.2.2 傳感器的動態(tài)數(shù)學模型
1.2.3 傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)測試不失真的頻率響應特性
1.2.4 典型傳感器系統(tǒng)的動態(tài)特性分析
1.3 傳感器的技術性能指標
1.3.1 傳感器的主要性能指標
1.3.2 改善傳感器性能的技術途徑
1.4 傳感器技術的發(fā)展
1.4.1 傳感器需求的新動向
1.4.2 傳感器技術的發(fā)展動向
1.5 傳感器的選用原則
本章小結
習題
第2章 電阻應變式傳感器
2.1 電阻應變片的工作原理
2.2 電阻應變片的結構、種類和材料
2.2.1 電阻應變片的基本結構
2.2.2 電阻應變片的種類
2.2.3 電阻應變片的材料
2.3 電阻應變片的主要參數(shù)
2.4 電阻應變片的應用
2.4.1 電阻應變片的選擇
2.4.2 電阻應變片的使用
2.5 轉換電路
2.5.1 直流電橋
2.5.2 恒流源電橋
2.5.3 交流電橋
2.6 電阻應變片的溫度誤差及其補償
2.7 電阻應變式傳感器
2.7.1 電阻應變式力傳感器
2.7.2 電阻應變式壓力傳感器
2.7.3 電阻應變式加速度傳感器
2.8 電阻應變儀
2.9 壓阻式傳感器
2.9.1 基本工作原理
2.9.2 半導體應變片
2.9.3 壓阻式傳感器
2.9.4 壓阻式傳感器輸出信號調理
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習題
第3章 電感式傳感器
3.1 自感式傳感器工作原理及其特性分析
3.1.1 工作原理
3.1.2 電感計算與輸出特性分析
3.1.3 傳感器的信號調節(jié)電路
3.1.4 影響傳感器精度的因素分析
3.2 差動變壓器式傳感器
3.2.1 螺線管式差動變壓器
3.2.2 差動變壓器的測量電路
3.3 渦流式傳感器
3.4 電感式傳感器應用舉例
3.4.1 自感式傳感器的應用
3.4.2 差動變壓器的應用
3.4.3 電渦流傳感器的應用
本章小結
習題
第4章 電容式傳感器
4.1 電容式傳感器的工作原理和特性
4.1.1 工作原理及類型
4.1.2 電容傳感器特性分析
4.2 電容式傳感器的特點及設計要點
4.2.1 電容傳感器的特點
4.2.2 電容傳感器設計要點
4.3 電容式傳感器的等效電路
4.4 電容式傳感器的測量電路
4.4.1 調頻測量電路
4.4.2 交流電橋測量電路
4.4.3 運算放大器式測量電路
4.4.4 二極管雙T型交流電橋
4.4.5 差動脈沖調寬電路
4.5 電容式傳感器的應用
4.6 容柵式傳感器
本章小結
習題
第5章 壓電式傳感器
5.1 壓電效應
5.2 壓電材料及其主要特性
5.2.1 石英晶體
5.2.2 壓電陶瓷
5.2.3 壓電材料的主要特性
5.3 壓電元件的常用結構形式
5.3.1 壓電元件的基本變形方式
5.3.2 壓電元件的結構形式
5.4 等效電路與測量電路
5.4.1 壓電式傳感器的等效電路
5.4.2 壓電式傳感器的信號調理電路
5.5 壓電式傳感器的應用
5.5.1 壓電式加速度傳感器
5.5.2 壓電式測力傳感器
5.5.3 壓電式壓力傳感器
本章小結
習題
第6章 磁電式傳感器、
6.1 磁電感應式傳感器
6.1.1 恒磁通式磁電感應傳感器結構與工作原理
6.1.2 變磁通式磁電感應傳感器結構與工作原理
6.1.3 磁電感應式傳感器的應用
6.2 霍爾式傳感器
6.2.1 霍爾傳感器的工作原理
6.2.2 霍爾元件的誤差及補償
6.2.3 霍爾傳感器的應用
6.3 磁柵式傳感器
6.3.1 磁柵式傳感器的工作原理和結構
6.3.2 磁柵式傳感器的信號處理方法
6.3.3 磁柵式傳感器的應用
本章小結
習題
第7章 熱電式傳感器
7.1 概論
7.2 熱電偶
7.2.1 熱電偶的工作原理
7.2.2 熱電偶的常用類型和結構
7.2.3 熱電偶的冷端溫度補償
7.2.4 熱電偶的測量電路及應用
7.3 熱電阻
7.3.1 熱電阻的工作原理
7.3.2 常用熱電阻(RTD)
7.3.3 熱電阻的測量電路
7.4 熱敏電阻
7.4.1 熱敏電阻的結構
7.4.2 熱敏電阻的類型和特性
7.4.3 熱敏電阻的測量電路及應用
7.5 新型溫度傳感器
7.5.1 PN結溫度傳感器及應用
7.5.2 集成溫度傳感器及應用
本章小結
習題
第8章 光電式傳感器
8.1 光電效應
8.1.1 外光電效應
8.1.2 內光電效應
8.2 常用光電轉換器件
8.2.1 外光電效應器件
8.2.2 內光電效應器件
8.2.3 半導體光電器件的應用選擇
8.3 位置敏感器件(PSD)
8.3.1 PSD的工作原理
8.3.2 PSD的特性
8.4 固態(tài)圖像傳感器
8.4.1 CCD的結構和基本原理
8.4.2 線陣CCD圖像傳感器
8.4.3 面陣CCD圖像傳感器
8.5 光電傳感器的應用
8.5.1 模擬式光電傳感器的應用
8.5.2 數(shù)字式光電傳感器的應用
8.6 光柵傳感器
8.6.1 計量光柵的種類
8.6.2 莫爾條紋
8.6.3 光柵式傳感器
8.7 光學編碼器
8.7.1 絕對編碼器
8.7.2 增量編碼器
本章小結
習題
第9章 光纖傳感器
9.1 光纖傳感器的基本知識
9.1.1 光纖的結構
9.1.2 光纖的傳光原理
9.1.3 光纖的種類
9.1.4 光纖傳感器的基本組成
9.2 光纖傳感器的分類及其工作原理
9.2.1 光纖傳感器分類
9.2.2 光調制技術
9.3 光纖傳感器的應用
9.3.1 光纖位移傳感器
9.3.2 光纖液體濃度傳感器
9.3.3 光纖陀螺儀
9.3.4 光纖高溫測量系統(tǒng)
9.3.5 光纖氣體傳感器
本章小結
習題
第10章 紅外傳感器
10.1 紅外輻射的基本知識
10.1.]紅外輻射
10.1.2 紅外輻射的重要參數(shù)
10.1.3 黑體、白體和透明體
10.1.4 紅外輻射的基本定律
10.2 紅外傳感器
10.2.1 紅外光子傳感器
10.2.2 紅外熱傳感器
10.3 紅外傳感器的主要性能參數(shù)
10.4 紅外傳感器應用舉例
10.4.1 紅外測溫
10.4.2 熱釋電紅外探測器警戒系統(tǒng)
10.4.3 紅外氣體濃度檢測系統(tǒng)
本章小結
習題
第11章 其他傳感器
11.1 氣敏傳感器
11.1.1 氣敏傳感器概述
11.1.2 半導體氣體傳感器
11.1.3 主要特性及其改善
11.1.4 氣敏傳感器的應用
11.2 濕敏傳感器
11.2.1 絕對濕度與相對濕度
11.2.2 濕敏傳感器
11.2.3 濕敏傳感器的應用
11.3 超聲波傳感器
11.3.1 超聲波的傳輸特性
11.3.2 超聲波換能器
11.3.3 超聲波傳感器的應用
11.4 微波傳感器
11.4.1 微波的性質與特點
11.4.2 微波傳感器的組成及其分類
11.4.3 微波傳感器的應用
11.5 光纖光柵傳感器
11.5.1 光纖光柵的形成及其分類
11.5.2 光纖布拉格光柵傳感器的工作原理
11.5.3 光纖光柵傳感器系統(tǒng)的構成
11.5.4 光纖光柵傳感器應用
11.6 智能傳感器
11.6.1 概述
11.6.2 智能傳感器的結構和功能
11.6.3 智能傳感器數(shù)據(jù)預處理方法
11.6.4 智能傳感器的實現(xiàn)途徑
11.6.5 幾種智能傳感器示例
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習題
第12章 傳感器的標定
12.1 傳感器靜態(tài)特性的標定
12.2 傳感器動態(tài)特性的標定
12.3 常用的標定設備
12.3.1 靜態(tài)標定設備
12.3.2 動態(tài)標定設備
12.4 傳感器標定舉例
本章小結
習題
參考文獻