傳感器原理及應(yīng)用

第1章 現(xiàn)代檢測技術(shù)的理論基礎(chǔ)
1.1 檢測技術(shù)概論
1.1.1 檢測
1.1.2 檢測方法
1.1.3 檢測系統(tǒng)
1.1.4 檢測誤差
1.2 檢測數(shù)據(jù)的估計和處理
1.2.1 隨機(jī)誤差的統(tǒng)計處理
1.2.2 系統(tǒng)誤差的通用處理方法
1.2.3 粗大誤差
1.2.4 檢測數(shù)據(jù)處理中的幾個問題
1.2.5 檢測不確定度
思考題和習(xí)題
第2章 傳感技術(shù)及基本特性
2.1 傳感器的特性與分類
2.1.1 傳感器概論
2.1.2 傳感器的基本特性
2.1.3 傳感器的性能指標(biāo)
2.1.4 傳感器特性的應(yīng)用
2.2 傳感器的命名方法及代號
2.2.1 傳感器的命名方法
2.2.2 傳感器代號的標(biāo)記方法
2.2.3 傳感器代號
2.2.4 傳感器產(chǎn)品名稱
2.3 傳感器材料
2.3.1 半導(dǎo)體材料
2.3.2 敏感陶瓷材料
2.3.3 石英敏感材料
2.3.4 金屬氧化物及合金材料
2.3.5 無機(jī)材料
2.3.6 有機(jī)材料
2.3.7 生化材料
2.3.8 高分子敏感材料
2.3.9 合成材料
2.4 傳感器制作技術(shù)
2.4.1 概述
2.4.2 刻蝕（腐蝕）技術(shù)
2.4.3 薄膜技術(shù)
2.4.4 固相鍵合工藝
2.4.5 納米技術(shù)（毫微技術(shù)）
2.4.6 微型傳感器結(jié)構(gòu)
2.5 傳感器設(shè)計方法
2.5.1 傳感器的建模
2.5.2 傳感器應(yīng)用到的各種定理、法則、效應(yīng)
2.5.3 結(jié)構(gòu)、材料與參數(shù)的合理選擇
2.5.4 信號轉(zhuǎn)換方式
2.5.5 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)
2.6 傳感器應(yīng)用電路組成
2.6.1 傳感器應(yīng)用電路的具體組成
2.6.2 顯示器
2.6.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
2.6.4 信號放大、比較
2.6.5 系統(tǒng)信息處理
2.6.6 微機(jī)在測控系統(tǒng)中的作用
2.7 檢測技術(shù)的發(fā)展
2.7.1 檢測技術(shù)的發(fā)展方向
2.7.2 檢測技術(shù)的最新發(fā)展
思考題和習(xí)題
第3章 電阻應(yīng)變式傳感器
3.1 常用彈性元件的結(jié)構(gòu)和特性
3.1.1 彈性元件的概念
3.1.2 彈性元件的特性
3.1.3 對彈性元件材料的要求
3.1.4 常用的彈性元件材料
3.1.5 彈性元件的分類
3.1.6 變換力的彈性元件
3.1.7 變換壓力的彈性元件
3.2 電阻應(yīng)變效應(yīng)
3.2.1 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和性能
3.2.2 電阻應(yīng)變效應(yīng)
3.2.3 電阻應(yīng)變式傳感器
3.3 電阻應(yīng)變片測量電路
3.3.1 測量電橋的工作方式
3.3.2 電橋電路的溫度補(bǔ)償
3.3.3 應(yīng)用舉例
3.4 電阻應(yīng)變傳感器的應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第4章 電感式傳感器
4.1 自感式電感傳感器
4.1.1 工作原理
4.1.2 輸出特性
4.1.3 測量電路
4.1.4 自感式電感傳感器的應(yīng)用
4.2 差動變壓器式互感傳感器
4.2.1 變隙式差動變壓器式互感傳感器
4.2.2 螺線管式差動變壓器式互感傳感器
4.3 電渦流式傳感器
4.3.1 工作原理
4.3.2 基本特性
4.3.3 電渦流的形成范圍
4.3.4 電渦流式傳感器測量電路
4.3.5 電渦流式傳感器的應(yīng)用
4.4 電感式傳感器的應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第5章 電容式傳感器
5.1 電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)
5.1.1 變極距型電容式傳感器
5.1.2 變面積型電容式傳感器
5.1.3 變介質(zhì)型電容式傳感器
5.2 電容式傳感器的靈敏度及非線性
5.3 電容式傳感器的等效電路
5.4 電容式傳感器的測量電路
5.4.1 調(diào)頻電路
5.4.2 運(yùn)算放大器式電路
5.4.3 二極管雙T形交流電橋
5.4.4 環(huán)形二極管充、放電法
5.4.5 脈沖寬度調(diào)制電路
5.5 電容式傳感器的應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第6章 壓電式傳感器
6.1 壓電效應(yīng)及壓電材料
6.1.1 石英晶體
6.1.2 壓電陶瓷
6.1.3 壓電式傳感器
6.2 壓電式傳感器的測量電路
6.2.1 壓電式傳感器的等效電路
6.2.2 壓電式傳感器的測量
6.3 壓電式傳感器的應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第7章 磁學(xué)量傳感器
7.1 磁電感應(yīng)式傳感器
7.1.1 磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理
7.1.2 磁電感應(yīng)式傳感器的基本特性
7.1.3 磁電感應(yīng)式傳感器的測量電路
7.1.4 磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用
7.2 霍爾式傳感器
7.2.1 霍爾效應(yīng)及霍爾元件
7.2.2 霍爾集成傳感器
7.2.3 霍爾式傳感器的應(yīng)用
7.3 新型磁學(xué)量傳感器
7.3.1 磁敏電阻
7.3.2 磁敏二極管（SMD）
7.3.3 磁敏三極管
7.3.4 應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第8章 光電式傳感器
8.1 光電器件
8.1.1 光敏電阻
8.1.2 光敏二極管和光敏晶體管
8.1.3 光電池
8.1.4 光電耦合器件
8.1.5 電荷耦合器件
8.1.6 光電式傳感器的應(yīng)用
8.2 光纖傳感器
8.2.1 光纖結(jié)構(gòu)及其傳光原理
8.2.2 光纖的基本特性
8.2.3 光纖傳感器
8.3 激光傳感器
8.3.1 激光的產(chǎn)生和特點(diǎn)
8.3.2 常用的激光器
8.3.3 激光探測器的應(yīng)用
8.4 固態(tài)成像傳感器
8.4.1 概述
8.4.2 光導(dǎo)攝像管
8.4.3 固態(tài)圖像傳感器
思考題和習(xí)題
第9章 半導(dǎo)體傳感器
9.1 氣敏傳感器
9.1.1 概述
9.1.2 半導(dǎo)體氣敏傳感器的機(jī)理
9.1.3 半導(dǎo)體氣敏傳感器的類型及結(jié)構(gòu)
9.1.4 半導(dǎo)體氣敏傳感器的基本測量電路
9.1.5 半導(dǎo)體氣敏傳感器的應(yīng)用
9.1.6 使用半導(dǎo)體氣敏傳感器的注意事項
9.1.7 氣敏傳感器的新動態(tài)
9.2 濕敏傳感器
9.2.1 濕度的測量方法
9.2.2 氯化鋰濕敏電阻
9.2.3 半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻
9.2.4 濕敏傳感器的應(yīng)用
9.3 色敏傳感器
9.3.1 半導(dǎo)體色敏傳感器的基本原理
9.3.2 半導(dǎo)體色敏傳感器的基本特征
9.4 半導(dǎo)體傳感器的應(yīng)用
9.4.1 實用酒精測試儀
9.4.2 直讀式濕度計
9.4.3 彩色信號處理電路
思考題和習(xí)題
第10章 超聲波傳感器
10.1 超聲波及其物理性質(zhì)
10.1.1 超聲波的波形及其傳播速度
10.1.2 超聲波的反射和折射
10.1.3 超聲波的衰減
10.2 超聲波傳感器
10.3 超聲波傳感器的應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第11章 微波傳感器
11.1 微波概述
11.2 微波傳感器原理
11.2.1 微波傳感器的測量原理及分類
11.2.2 微波傳感器的組成
11.2.3 微波傳感器的特點(diǎn)
11.3 微波傳感器的應(yīng)用
11.3.1 微波液位計
11.3.2 微波濕度傳感器
11.3.3 微波測厚儀
11.3.4 微波輻射計（溫度傳感器）
11.3.5 微波測定移動物體的速度和距離
11.3.6 微波無損檢測
思考題和習(xí)題
第12章 輻射式傳感器
12.1 紅外傳感器
12.1.1 紅外輻射
12.1.2 紅外探測器
12.1.3 紅外傳感器的應(yīng)用
12.2 核輻射傳感器
12.2.1 核輻射及其性質(zhì)
12.2.2 核輻射探測器
12.2.3 核輻射傳感器的應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第13章 溫度傳感器
13.1 概述
13.1.1 溫度的基本概念
13.1.2 溫標(biāo)
13.1.3 溫度傳感器的分類
13.2 膨脹式溫度傳感器
13.2.1 玻璃管液體溫度計
13.2.2 雙金屬溫度計
13.2.3 壓力式溫度計
13.3 熱電阻溫度傳感器
13.3.1 金屬熱電阻溫度計
13.3.2 半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計
13.3.3 熱電阻溫度傳感器的應(yīng)用
13.4 熱電偶溫度傳感器
13.4.1 熱電偶的測溫原理
13.4.2 熱電偶的基本定律
13.4.3 熱電偶的種類與結(jié)構(gòu)
13.4.4 熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償
13.4.5 熱電偶測溫線路
13.5 輻射式溫度傳感器
13.5.1 輻射測溫的物理基礎(chǔ)
13.5.2 亮度溫度計
13.5.3 全輻射溫度計
13.5.4 比色溫度計
13.6 光纖溫度傳感器
13.6.1 光纖溫度傳感器的類型
13.6.2 光纖溫度傳感器
13.7 集成溫度傳感器
13.7.1 模擬集成溫度傳感器
13.7.2 模擬集成溫度控制器
13.7.3 集成數(shù)字溫度傳感器/控制器
思考題和習(xí)題
第14章 壓力傳感器
14.1 概述
14.2 液柱式壓力傳感器
14.3 彈性式壓力傳感器
14.4 壓阻式壓力傳感器
14.5 諧振式壓力傳感器
14.6 聲表面波（SAW）壓力傳感器
14.7 壓力傳感器應(yīng)用舉例
14.8 差壓變送器
14.8.1 力平衡式差壓變送器
14.8.2 電容式差壓變送器
14.8.3 擴(kuò)散硅式差壓變送器
14.9 壓力傳感器的安裝
思考題和習(xí)題
第15章 流量傳感器
15.1 概述
15.2 節(jié)流式流量傳感器
15.2.1 節(jié)流裝置
15.2.2 節(jié)流原理與流量方程式
15.2.3 取壓方式
15.2.4 節(jié)流式流量測量系統(tǒng)
15.3 電磁流量傳感器
15.3.1 基本原理
15.3.2 電磁流量傳感器測量系統(tǒng)
15.3.3 電磁流量傳感器的應(yīng)用問題
15.4 渦街流量傳感器
15.4.1 測量原理
15.4.2 漩渦頻率的測量
15.4.3 渦街流量傳感器測量系統(tǒng)
15.4.4 應(yīng)用問題
15.5 渦輪流量傳感器
15.6 光纖流量傳感器
15.7 質(zhì)量流量傳感器
15.7.1 直接式質(zhì)量流量計
15.7.2 間接式質(zhì)量流量計
15.8 靶式流量傳感器
15.9 均速管流量傳感器
15.10 容積式流量傳感器
15.10.1 容積式流量計的測量機(jī)構(gòu)與流量公式
15.10.2 幾種容積式流量計
15.10.3 容積式流量計的安裝與使用
15.11 彎管流量傳感器
15.12 轉(zhuǎn)子流量傳感器
15.12.1 結(jié)構(gòu)及測量原理
15.12.2 轉(zhuǎn)子流量計的安裝
15.13 相關(guān)流量傳感器
15.13.1 相關(guān)流量測量技術(shù)簡介
15.13.2 相關(guān)流量計的基本原理
15.13.3 相關(guān)流量測量系統(tǒng)的構(gòu)成
15.14 智能化流量積算儀
思考題和習(xí)題
第16章 物位傳感器
16.1 概述
16.1.1 物位的定義
16.1.2 物位檢測的作用及目的
16.1.3 物位檢測儀表及其分類
16.2 直讀式液位傳感器
16.3 靜壓式液位傳感器
16.3.1 檢測原理
16.3.2 壓力式液位計
16.3.3 差壓式液位計
16.4 浮力式液位傳感器
16.4.1 浮子式液位計
16.4.2 浮筒式液位計
16.5 電氣式物位傳感器
16.5.1 射頻導(dǎo)納物位計
16.5.2 電極式液位計
16.5.3 熱電偶式液位計
16.6 超聲波物位開關(guān)
16.7 機(jī)械接觸式物位傳感器
16.7.1 重錘式料位計
16.7.2 音叉式料位計
16.8 雷達(dá)式物位傳感器
16.8.1 概述
16.8.2 反射式雷達(dá)液位計
16.8.3 調(diào)頻式雷達(dá)物位計
16.8.4 導(dǎo)波式雷達(dá)液位計
16.8.5 雷達(dá)式物位計的選用
16.9 磁致伸縮式液位傳感器
思考題和習(xí)題
第17章 成分分析傳感器
17.1 概述
17.2 熱導(dǎo)式氣體分析傳感器
17.2.1 工作原理
17.2.2 熱導(dǎo)檢測器
17.2.3 測量電路
17.3 色譜分析傳感器
17.3.1 檢測原理
17.3.2 氣相色譜儀
17.4 氧分析傳感器
17.4.1 熱磁式氧分析儀
17.4.2 氧化鋯氧分析儀
17.5 工業(yè)電導(dǎo)儀
17.5.1 溶液電導(dǎo)（電阻）的測量方法
17.5.2 電導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)
17.5.3 測量系統(tǒng)組成
17.6 濃度計
17.7 pH計
17.7.1 pH值測量原理
17.7.2 pH計的電極
17.7.3 pH計測量系統(tǒng)
17.7.4 pH計的使用與維護(hù)
17.7.5 光纖pH計
17.8 硅酸根表
17.8.1 硅酸根含量測量原理
17.8.2 應(yīng)用問題
17.9 鈉表
17.9.1 測量系統(tǒng)組成及原理
17.9.2 應(yīng)用問題
17.10 溶氧表
17.10.1 測量系統(tǒng)組成及原理
17.10.2 應(yīng)用問題
17.11 成分分析儀表的選用
思考題和習(xí)題
第18章 傳感技術(shù)的工程應(yīng)用
18.1 陶瓷隧道窯溫度、壓力監(jiān)測控制系統(tǒng)
18.2 傳感器在模糊控制洗衣機(jī)中的應(yīng)用
18.3 傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用
18.3.1 汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述
18.3.2 傳感器在汽車運(yùn)行中的作用
18.4 傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用
18.4.1 機(jī)器人傳感器的分類
18.4.2 觸覺傳感器
18.4.3 其他類型的機(jī)器人傳感器
18.5 傳感器在智能樓宇中的應(yīng)用
思考題和習(xí)題
第19章 傳感器與單片機(jī)接口技術(shù)實例
19.1 熱電偶傳感器與單片機(jī)的接口實例
19.2 霍爾傳感器與單片機(jī)接口實例
19.3 壓電測力傳感器與單片機(jī)接口實例
19.4 光電傳感器與單片機(jī)接口實例
思考題和習(xí)題
附錄A 儀表工程圖紙的相關(guān)圖形及符號
附錄B 常用熱電阻分度表
附錄C 常用熱電偶分度表
參考文獻(xiàn)