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第1章 传感器基础知识1

1.1 传感器的定义1

1.2 传感器的组成1

1.3 传感器的分类2

1.4 传感器的基本特性3

1.4.1 传感器的静态特性3

1.4.2 传感器的动态特性6

1.5 传感器的选择9

1.6 传感器的应用11

1.7 传感器的发展趋势11

思考与练习14

第2章 温度传感器15

2.1 温标15

2.2 温度传感器的分类16

2.3 热电偶温度传感器18

2.3.1 热电偶的工作原理18

2.3.2 热电偶回路的性质20

2.3.3 热电偶的常用材料22

2.3.4 常用热电偶的结构24

2.3.5 冷端处理及补偿26

2.3.6 热电偶的选择与使用28

2.3.7 热电偶的典型应用30

2.4 热电阻温度传感器32

2.4.1 热电阻的工作原理32

2.4.2 热电阻的结构34

2.4.3 热电阻测量电路35

2.4.4 热电阻的典型应用36

2.5 热敏电阻温度传感器36

2.5.1 热敏电阻的分类36

2.5.2 热敏电阻的结构37

2.5.3 热敏电阻的特点38

2.5.4 热敏电阻的基本参数38

2.5.5 热敏电阻的特性41

2.5.6 热敏电阻的典型应用45

2.6 集成温度传感器45

2.6.1 电压输出型集成温度传感器45

2.6.2 电流输出型集成温度传感器46

2.6.3 数字输出型集成温度传感器48

2.7 温度监控系统设计52

2.7.1 温度监控系统的体系结构52

2.7.2 温度监控系统的硬件设计53

2.7.3 温度监控系统的软件设计57

2.7.4 温度监控系统的源程序62

思考与练习69

第3章 力敏传感器70

3.1 力敏传感器的分类70

3.2 电阻应变式力敏传感器71

3.2.1 电阻应变式力敏传感器的原理与结构71

3.2.2 电阻应变式力敏传感器的接口电路73

3.2.3 电阻应变式力敏传感器的典型应用75

3.3 压阻式力敏传感器77

3.3.1 压阻式力敏传感器的原理与结构77

3.3.2 压阻式力敏传感器的接口电路78

3.3.3 压阻式力敏传感器的典型应用79

3.4 电感式力敏传感器79

3.4.1 电感式力敏传感器的原理与结构80

3.4.2 电感式力敏传感器的接口电路83

3.4.3 电感式力敏传感器的典型应用84

3.5 电容式力敏传感器84

3.5.1 电容式力敏传感器的原理与结构84

3.5.2 电容式力敏传感器的接口电路86

3.5.3 电容式力敏传感器的典型应用88

3.6 压电式力敏传感器88

3.6.1 压电式力敏传感器的原理与结构89

3.6.2 压电式力敏传感器的接口电路90

3.6.3 压电式力敏传感器的典型应用94

3.7 数字气压计的设计95

3.7.1 数字气压计的系统结构95

3.7.2 数字气压计的硬件设计95

3.7.3 数字气压计的软件设计99

3.7.4 数字气压计的源程序100

思考与练习103

第4章 光电传感器104

4.1 光及其表示104

4.2 光电管及光电倍增管106

4.2.1 光电管106

4.2.2 光电倍增管108

4.3 光敏电阻110

4.3.1 光敏电阻的原理与结构110

4.3.2 光敏电阻的特性111

4.3.3 光敏电阻的应用112

4.4 光敏二极管113

4.4.1 光敏二极管的原理与结构113

4.4.2 光敏二极管的应用114

4.5 光敏三极管115

4.5.1 光敏三极管的原理与结构115

4.5.2 光敏三极管的特性116

4.5.3 光敏三极管的应用118

4.6 光电池119

4.6.1 光电池的原理及结构119

4.6.2 光电池的特性120

4.6.3 光电池的应用122

4.7 光电耦合器122

4.7.1 光电耦合器的结构123

4.7.2 光电耦合器的组合形式123

4.7.3 光电耦合器的应用123

4.8 红外线传感器124

4.8.1 红外线传感器的分类126

4.8.2 红外线传感器的原理与结构127

4.8.3 红外线传感器的应用130

4.9 光照度测试仪135

4.9.1 光照度测试仪的系统结构135

4.9.2 光照度测试仪的硬件设计135

4.9.3 光照度测试仪的软件设计136

4.9.4 光照度测试仪的数据处理136

4.9.5 光照度测试仪的源程序138

思考与练习143

第5章 磁敏传感器144

5.1 磁敏传感器的分类144

5.2 霍尔传感器145

5.2.1 霍尔元件145

5.2.2 线性霍尔集成传感器148

5.2.3 开关型霍尔集成传感器150

5.2.4 霍尔传感器的应用151

5.3 磁敏电阻154

5.3.1 磁敏电阻的原理与结构154

5.3.2 磁阻元件的特性156

5.3.3 磁敏电阻的应用157

5.4 磁敏二极管158

5.4.1 磁敏二极管的原理与结构158

5.4.2 磁敏二极管的特性159

5.4.3 磁敏二极管的应用161

5.5 磁敏三极管163

5.5.1 磁敏三极管的原理与结构163

5.5.2 磁敏三极管的特性164

5.5.3 磁敏三极管的应用166

5.6 霍尔测速仪的设计166

5.6.1 霍尔测速仪的系统结构166

5.6.2 霍尔测速仪的硬件设计167

5.6.3 霍尔测速仪的软件设计168

5.6.4 霍尔测速仪的源程序169

思考与练习173

第6章 气体传感器174

6.1 气体传感器的分类174

6.2 气体传感器的特性176

6.3 气敏电阻177

6.3.1 烧结型二氧化锡气敏元件178

6.3.2 厚膜型二氧化锡气敏元件179

6.3.3 薄膜型二氧化锡气敏元件179

6.4 气敏二极管180

6.4.1 结型气敏二极管180

6.4.2 MOS型气敏二极管180

6.5 MOSFET型气敏器件181

6.5.1 MOSFET型气敏器件的原理与结构181

6.5.2 MOSFET型气敏元件的特性182

6.6 气体传感器的应用183

6.7 气体检测仪的设计185

6.7.1 气体检测仪的系统结构185

6.7.2 气体检测仪的硬件设计186

6.7.3 气体检测仪的软件设计189

6.7.4 检测仪的源程序191

思考与练习194

第7章 湿度传感器195

7.1 湿度及其表示195

7.2 湿度传感器的分类196

7.3 湿敏电阻197

7.3.1 电解质湿敏电阻197

7.3.2 高分子湿敏电阻198

7.3.3 陶瓷湿敏电阻199

7.4 湿敏电容199

7.4.1 陶瓷湿敏电容200

7.4.2 高分子湿敏电容200

7.5 其他湿度传感器简介201

7.6 湿度传感器的特性203

7.7 湿度传感器的选择205

7.8 湿度传感器的使用注意事项206

7.9 湿度传感器的应用207

7.10 温湿度监控器的设计209

7.10.1 温湿度监控器的系统结构210

7.10.2 温湿度监控器的硬件设计210

7.10.3 温湿度监控器的软件设计213

7.10.4 温湿度监控器的源程序215

思考与练习230

第8章 声音传感器231

8.1 声音简介231

8.2 话筒232

8.2.1 阻抗变换型话筒232

8.2.2 压电式话筒232

8.2.3 电容式话筒233

8.2.4 驻极体话筒233

8.2.5 动圈式话筒234

8.2.6 话筒的特性234

8.3 扬声器236

8.3.1 电动式扬声器237

8.3.2 电磁式扬声器237

8.3.3 静电式扬声器237

8.3.4 压电式扬声器238

8.3.5 扬声器的特性239

8.4 超声波传感器240

8.4.1 超声波传感器的原理与结构241

8.4.2 超声波效应242

8.4.3 超声波传感器的典型应用244

8.5 超声测距仪的设计248

8.5.1 超声波测距仪的系统结构248

8.5.2 超声波测距仪的硬件设计248

8.5.3 超声波测距仪的软件设计250

8.5.4 超声波测距仪的源程序252

思考与习题258

第9章 智能传感器259

9.1 智能传感器的组成259

9.2 智能传感器的特点260

9.3 智能化的实现途径262

9.3.1 集成化263

9.3.2 软件化266

9.3.3 网络化267

9.3.4 多传感器的信息融合270

9.4 典型智能传感器简介276

思考与练习279

参考文献281