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第1章 传感器理论基础1

1.1传感器基础概述2

1.1.1传感器的概念2

1.1.2传感器的组成和分类3

1.1.3传感器的基本特性5

1.1.4传感器的命名及符号11

1.1.5传感器的发展趋势13

1.2检测技术理论基础15

1.2.1检测技术15

1.2.2检测方法16

1.2.3检测系统18

1.2.4测量误差及数据处理19

本章小结27

思考题与习题28

第2章 电阻式传感器29

2.1电阻应变式传感器30

2.1.1应变效应和工作原理30

2.1.2电阻应变片的种类、材料及粘贴31

2.1.3电阻应变片的主要特性34

2.1.4电阻应变片的温度误差及补偿36

2.1.5测量电路39

2.2压阻式传感器43

2.2.1工作原理43

2.2.2影响压阻系数的因素43

2.2.3压阻式传感器的材料45

2.3电阻式传感器的应用46

本章小结50

思考题与习题50

第3章 电感式传感器51

3.1自感式传感器52

3.1.1工作原理52

3.1.2特性分析54

3.1.3测量电路56

3.2互感式传感器58

3.2.1工作原理及特性59

3.2.2测量电路61

3.2.3零点残余电压及消除方法63

3.3电涡流式传感器64

3.3.1工作原理64

3.3.2测量电路66

3.4电感式传感器的应用69

3.4.1自感式传感器的应用69

3.4.2差动变压器的应用70

3.4.3电涡流式传感器的应用71

本章小结73

思考题与习题74

第4章 电容式传感器75

4.1传感器原理和结构类型76

4.1.1工作原理76

4.1.2结构类型76

4.2测量电路79

4.2.1等效电路79

4.2.2测量电路80

4.3主要性能、特点84

4.3.1主要性能84

4.3.2特点85

4.4电容式传感器的应用86

4.4.1电容式压力传感器86

4.4.2电容式加速度传感器88

4.4.3荷重传感器88

4.4.4电容式测厚传感器89

4.4.5电容式液位传感器89

本章小结90

思考题与习题90

第5章 压电式传感器92

5.1压电式传感器的工作原理93

5.1.1压电效应及压电材料93

5.1.2压电式传感器的基本原理96

5.2等效电路和测量电路97

5.2.1等效电路97

5.2.2测量电路98

5.3压电式传感器的应用100

5.3.1压电式测力传感器100

5.3.2压电式加速度传感器101

5.3.3压电式报警器101

5.3.4压电式压力传感器102

本章小结102

思考题与习题103

第6章 光电式传感器104

6.1光电效应105

6.1.1外光电效应105

6.1.2内光电效应105

6.2外光电效应器件106

6.2.1光电管106

6.2.2光电倍增管107

6.2.3外光电效应器件的应用108

6.3光电导器件110

6.3.1光敏电阻110

6.3.2光电导器件的应用111

6.4光生伏特器件113

6.4.1光敏二极管113

6.4.2光敏三极管114

6.4.3光电池115

6.4.4光生伏特器件的应用115

6.5光栅数字传感器117

6.5.1工作原理117

6.5.2辨向和细分121

6.5.3光栅传感器的应用122

6.6图像传感器123

6.6.1 CCD图像传感器123

6.6.2 CCD图像传感器分类126

6.6.3 CCD图像传感器的应用127

本章小结128

思考题与习题128

第7章 光纤传感器130

7.1光导纤维的结构及传光原理131

7.1.1光纤的结构131

7.1.2光纤的分类131

7.1.3传光原理132

7.2光纤传感器概述133

7.2.1光纤传感器的组成133

7.2.2光纤传感器的性能特点133

7.2.3光纤传感器的分类134

7.2.4光纤传感器的工作原理135

7.3光纤传感器的应用136

7.3.1光纤加速度传感器136

7.3.2光纤速度传感器137

7.3.3光纤压力传感器138

7.3.4光纤温度传感器138

7.3.5光纤位移传感器139

7.3.6光纤光电传感器139

7.3.7光纤图像传感器140

本章小结140

思考题与习题141

第8章 热电式传感器142

8.1热电偶温度传感器143

8.1.1工作原理143

8.1.2基本定律145

8.1.3热电偶的材料、结构及常用热电偶147

8.1.4热电偶冷端温度补偿149

8.2热电阻温度传感器151

8.2.1测温原理及类型151

8.2.2热电阻的结构152

8.2.3测量电路152

8.3热敏电阻温度传感器153

8.3.1热敏电阻测温原理153

8.3.2结构、材料和特性153

8.3.3热敏电阻的应用155

8.4集成温度传感器156

8.4.1工作原理157

8.4.2集成温度传感器的应用158

本章小结160

思考题与习题160

第9章 半导体式传感器162

9.1半导体气敏传感器163

9.1.1半导体气敏传感器的分类163

9.1.2电阻型半导体气敏传感器164

9.1.3气敏传感器的应用165

9.2半导体湿敏传感器168

9.2.1概述168

9.2.2湿敏电阻的类型及原理169

9.2.3湿敏传感器的应用172

9.3半导体磁敏传感器173

9.3.1磁敏电阻器174

9.3.2磁敏晶体管176

9.3.3霍尔式传感器179

9.4离子敏传感器184

9.4.1 ISFE1、传感器的结构和工作原理185

9.4.2 ISFET传感器的应用188

本章小结190

思考题与习题190

第10章 波式和辐射式传感器192

10.1超声波传感器193

10.1.1超声波的测量原理193

10.1.2超声波传感器的应用195

10.2微波传感器198

10.2.1微波传感器的原理198

10.2.2微波传感器的组成和分类198

10.2.3微波传感器的应用199

10.3辐射式传感器201

10.3.1红外辐射传感器201

10.3.2核辐射传感器203

10.3.3辐射传感器的应用206

本章小结207

思考题与习题207

第11章 智能传感器209

11.1智能传感器概述210

11.1.1智能传感器的概念210

11.1.2智能传感器的功能210

11.1.3智能传感器的特点211

11.2智能传感器的实现途径212

11.2.1非集成化实现212

11.2.2集成化实现213

11.2.3混合实现215

11.3集成化智能传感器216

11.3.1集成化智能传感器的形式216

11.3.2集成智能传感器实例216

11.4智能传感器的发展方向219

本章小结222

思考题与习题222

第12章 传感器的选择和使用223

12.1传感器的选择223

12.1.1传感器的选用原则224

12.1.2传感器的选用条件要求225

12.2传感器的补偿技术225

12.2.1非线性误差及补偿225

12.2.2温度误差及补偿227

12.3传感器的标定229

12.4抗干扰技术230

12.4.1干扰的产生231

12.4.2干扰的类型231

12.4.3干扰信号的耦合方式232

12.4.4常用的抑制干扰的措施234

本章小结235

思考题与习题236

参考文献237