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第1章 传感器的基础知识1

1.1 概述1

1.1.1 传感器的概念1

1.1.2 传感器的组成1

1.1.3 传感器的分类2

1.2 测量方法3

1.2.1 测量概论3

1.2.2 测量的定义3

1.2.3 测量方法的分类4

1.2.4 测量系统5

1.3 传感器的基本特性6

1.3.1 传感器的静态特性6

1.3.2 传感器的动态特性8

1.4 误差分析15

1.4.1 测量误差15

1.4.2 测量数据的估计和处理17

课后习题24

第2章 温度检测25

2.1 温标及测温方法25

2.1.1 温标25

2.1.2 温度检测的主要方法及分类27

2.2 膨胀式温度计28

2.2.1 双金属温度计28

2.2.2 压力式温度计28

2.3 电阻式温度传感器29

2.3.1 金属热电阻传感器30

2.3.2 半导热敏体电阻传感器33

2.3.3 温度传感器选用时需考虑的问题37

2.4 热电偶38

2.4.1 热电偶的工作原理38

2.4.2 热电偶的基本定律40

2.4.3 热电极材料及常用热电偶41

2.4.4 热电偶的结构43

2.4.5 热电偶冷端温度补偿45

2.4.6 热电偶常用测温线路47

2.4.7 热电偶测温电路实例49

2.5 辐射测温原理50

2.5.1 辐射测温的物理基础50

2.5.2 辐射测温方法52

2.6 红外线传感器54

2.6.1 红外线传感器简介54

2.6.2 红外线传感器的分类54

2.6.3 红外线传感器的应用55

课后习题56

第3章 压力检测58

3.1 应变式传感器58

3.1.1 电阻应变效应58

3.1.2 电阻应变片的特性59

3.1.3 应变片的温度误差及补偿61

3.1.4 电阻应变片的测量电路63

3.1.5 应变式传感器的应用67

3.1.6 应变式传感器应用实例71

3.2 压电传感器73

3.2.1 压电效应及压电材料73

3.2.2 压电效应的物理解释74

3.2.3 压电传感器的测量电路76

3.2.4 压电式传感器的应用79

3.3 电容传感器81

3.3.1 电容式传感器的工作原理81

3.3.2 电容式传感器的灵敏度84

3.3.3 电容式传感器的测量电路86

3.3.4 电容式传感器的应用90

课后习题94

第4章 物位及厚度检测95

4.1 超声波传感器95

4.1.1 超声波及其物理性质95

4.1.2 超声波传感器的结构99

4.1.3 超声波传感器的基本应用101

4.1.4 超声波传感器的基本电路103

4.1.5 超声波传感器应用实例106

4.2 涡流传感器109

4.2.1 涡流传感器的基本特性109

4.2.2 高频反射式涡流传感器111

4.2.3 低频透射式涡流传感器113

课后习题114

第5章 位移及转速检测115

5.1 电感传感器115

5.1.1 变磁阻式传感器115

5.1.2 差动变压器式传感器119

5.2 电位器式传感器125

5.2.1 电位器式传感器的基本工作原理125

5.2.2 电位器式传感器的输出特性126

5.2.3 电位器式传感器的结构128

5.2.4 电位器式传感器应用举例128

5.3 光电传感器130

5.3.1 光电器件130

5.3.2 光电传感器的应用141

课后习题144

第6章 磁场检测145

6.1 霍尔传感器145

6.1.1 霍尔传感器的工作原理145

6.1.2 霍尔元件146

6.1.3 霍尔式传感器的应用150

6.1.4 霍尔开关151

6.2 磁敏元件152

6.2.1 磁敏二极管152

6.2.2 磁敏三极管156

6.2.3 磁敏电阻159

课后习题162

第7章 气体、声音及味觉检测163

7.1 气敏传感器163

7.1.1 概述163

7.1.2 半导体式气敏传感器164

7.1.3 气敏传感器的应用170

7.2 声音检测173

7.2.1 概述173

7.2.2 主要技术指标176

7.2.3 声音传感器的应用方向176

7.2.4 声音传感器应用电路176

7.3 味觉检测178

7.3.1 概述178

7.3.2 电子舌的工作原理及应用领域179

课后习题180

第8章 传感器在智慧城市中的应用181

8.1 智慧城市的建设181

8.1.1 智慧城市概述181

8.1.2 智慧城市的发展182

8.1.3 智慧城市中的物联网应用183

8.2 智慧城市中传感器的应用实例183

8.2.1 传感器和智慧城市的关系183

8.2.2 智能LED路灯中传感器的应用184

8.2.3 智能家居中传感器的应用185

课后习题191

第9章 实验指导参考192

9.1 实验仪器简介192

9.1.1 信号源192

9.1.2 显示仪表193

9.1.3 传感器工作台193

9.1.4 处理变换电路193

9.2 热电偶与热敏电阻测温193

9.3 应变片电桥特性实验196

9.4 电容传感器特性实验199

9.5 涡流传感器测位移200

9.6 差动变压器特性实验201

参考文献203