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第1章 传感器的基础知识1

1.1 传感器的定义与应用1

1.1.1 传感器的定义1

1.1.2 传感器的应用2

1.2 传感器的组成与分类4

1.2.1 传感器的组成4

1.2.2 传感器的分类4

1.3 传感器的特性5

1.3.1 传感器的静态特性5

1.3.2 传感器的动态特性10

1.4 传感器的技术指标15

1.5 传感器的选用15

1.6 提高传感器性能的方法17

1.7 传感器接口电路19

1.8 传感器的数学模型22

1.8.1 传感器的静态数学模型22

1.8.2 传感器的动态数学模型23

第2章 测量的基础知识24

2.1 测量的定义和方法24

2.1.1 测量的定义24

2.1.2 测量的方法25

2.2 测量系统26

2.3 测量误差28

2.3.1 测量误差的概念28

2.3.2 测量误差的分类28

2.4 测量的精度与分辨率32

第3章 电阻应变式传感器34

3.1 弹性敏感元件34

3.1.1 弹性敏感元件的特性34

3.1.2 弹性敏感元件的结构35

3.2 应变式传感器的组成38

3.3 电阻应变片的工作原理38

3.4 电阻应变片的结构类型40

3.5 电阻应变片的特性41

3.6 电阻应变片的测量电路44

3.7 电阻应变片的温度误差与补偿47

3.7.1 温度误差产生的原因47

3.7.2 温度补偿方式48

3.8 应变式传感器的应用49

3.8.1 应变式加速度传感器49

3.8.2 应变式压力传感器50

3.8.3 应变式力传感器51

3.9 电位器式传感器52

第4章 电感式传感器53

4.1 自感式传感器53

4.1.1 自感式传感器的工作原理53

4.1.2 自感式传感器的测量电路57

4.1.3 自感式传感器的应用举例59

4.2 互感式传感器60

4.2.1 互感式传感器的工作原理61

4.2.2 互感式传感器的测量电路65

4.2.3 互感式传感器的应用举例67

4.3 电涡流式传感器69

4.3.1 电涡流式传感器的基本结构69

4.3.2 电涡流式传感器的工作原理70

4.3.3 电涡流式传感器的特性和注意事项70

4.3.4 电涡流式传感器的测量电路74

4.3.5 电涡流式传感器的应用举例76

第5章 电容式传感器78

5.1 电容式传感器的工作原理78

5.2 电容式传感器的分类79

5.3 电容式传感器的特性84

5.4 电容式传感器的测量电路88

5.4.1 普通交流电桥88

5.4.2 耦合式电感电桥88

5.4.3 二极管双T型交流电桥90

5.4.4 运算放大器式电路91

5.4.5 差动脉冲宽度调制电路91

5.4.6 调频电路92

5.5 电容式传感器的优点及其应用举例93

5.5.1 电容式传感器的应用优点93

5.5.2 电容式位移传感器93

5.5.3 压力传感器94

5.5.4 电容式测厚传感器96

5.5.5 电容式加速度传感器96

5.5.6 电容式接近开关97

第6章 磁电式传感器98

6.1 磁电感应式传感器98

6.1.1 磁阻元件98

6.1.2 磁电感应式传感器的工作原理及分类99

6.1.3 磁电感应式传感器的基本特点101

6.1.4 磁电感应式传感器的结构特点102

6.1.5 磁电感应式传感器的测量电路103

6.2 霍尔式传感器103

6.2.1 工作原理——霍尔效应104

6.2.2 霍尔元件及其特性105

6.2.3 集成霍尔元件108

6.2.4 霍尔传感器的测量电路109

6.2.5 霍尔传感器的误差及补偿方法111

6.3 磁电式传感器的应用举例115

6.3.1 磁电式扭矩传感器115

6.3.2 电磁流量传感器115

6.3.3 霍尔式位移传感器116

6.3.4 霍尔式开关集成传感器117

6.3.5 霍尔转速传感器118

第7章 压电式传感器119

7.1 压电效应119

7.2 压电材料120

7.3 压电式传感器的等效电路122

7.3.1 压电元件的等效电路122

7.3.2 压电式传感器的实际等效电路123

7.4 压电式传感器的测量电路124

7.4.1 电压放大器（阻抗变换器）124

7.4.2 电荷放大器125

7.5 压电式传感器的应用举例126

7.5.1 压电式玻璃破碎报警器126

7.5.2 压电式加速度传感器127

7.5.3 压电式测压传感器128

7.5.4 压电式传感器在管道测漏中的应用129

第8章 光电式传感器130

8.1 光电效应130

8.2 光电器件131

8.2.1 光敏电阻131

8.2.2 光敏晶体管及其基本特性133

8.2.3 光电管和光电倍增管137

8.2.4 光电池138

8.3 光电传感器的组成与分类140

8.3.1 光电传感器的组成140

8.3.2 光电传感器的分类141

8.4 光电式传感器的应用举例142

8.4.1 光电开关142

8.4.2 条形码扫描笔142

8.4.3 光电转速计143

8.4.4 烟尘浊度监测仪143

8.5 光纤传感器144

8.5.1 光纤的结构和种类144

8.5.2 光纤的导光原理146

8.5.3 光纤传感器的组成与分类147

8.5.4 光的调制与解调技术148

8.5.5 光纤传感器的应用举例149

第9章 热电式传感器155

9.1 热电偶传感器155

9.1.1 热电偶的测温原理155

9.1.2 热电偶的分类159

9.1.3 热电偶的常用材料162

9.1.4 热电偶的冷端补偿法163

9.1.5 热电偶测量线路165

9.1.6 热电偶的应用举例168

9.2 热电阻传感器168

9.2.1 热电阻测温原理169

9.2.2 常用热电阻温度特性170

9.2.3 热电阻传感器的结构171

9.2.4 热电阻传感器的应用172

9.3 热敏电阻传感器173

9.3.1 热敏电阻的类型和结构173

9.3.2 热敏电阻的参数与特性175

第10章 超声波传感器179

10.1 超声波检测原理179

10.2 超声波传感器181

10.2.1 超声波传感器的类型181

10.2.2 超声波传感器的结构182

10.3 超声波探头电路184

10.4 超声波传感器的主要参数186

10.5 超声波传感器的应用举例187

10.5.1 超声波流量计187

10.5.2 超声波物位传感器189

10.5.3 超声波探伤190

10.5.4 超声波诊断仪190

10.5.5 超声波测厚仪192

10.5.6 超声波空化作用194

第11章 其他重要传感器196

11.1 微波传感器196

11.1.1 微波传感器的测量原理196

11.1.2 微波传感器的构成及特点197

11.1.3 微波传感器的应用举例198

11.2 湿敏传感器和气敏传感器202

11.2.1 湿敏传感器202

11.2.2 气敏传感器204

11.3 感应同步器和磁栅传感器207

11.3.1 感应同步器207

11.3.2 磁栅传感器211

11.4 光栅传感器213

11.5 红外线传感器219

11.5.1 红外辐射219

11.5.2 红外传感器的分类220

11.5.3 红外传感器的组成221

11.5.4 红外传感器的应用222

11.6 激光传感器224

11.6.1 激光的概念224

11.6.2 激光传感器的应用226

第12章 新型传感器228

12.1 智能传感器228

12.1.1 智能传感器的实现途径228

12.1.2 集成化智能传感器的形式229

12.1.3 智能传感器的应用230

12.2 谐振式传感器233

12.2.1 谐振式传感器的工作原理233

12.2.2 谐振式传感器的应用举例234

参考文献238