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1.1 传感器基础1

1.1.1 传感器的概念1

第1章 传感器理论基础1

1.1.2 传感器的组成和分类2

1.1.3 传感器的基本特性4

1.1.4 传感器的命名、代号和图形符号10

1.1.5 传感器的发展趋势12

1.2 检测技术理论基础15

1.2.1 检测技术15

1.2.2 测量方法15

1.2.3 检测系统17

1.2.4 测量误差及数据处理19

思考题与习题30

本章小结30

第2章 电阻式传感器32

2.1 电位器式电阻传感器32

2.1.1 工作原理32

2.1.2 结构与材料37

2.2 应变式电阻传感器39

2.2.1 应变效应和工作原理39

2.2.2 电阻应变片的种类、材料及粘贴41

2.2.3 电阻应变片的主要特性44

2.2.4 电阻应变片的温度误差及补偿47

2.2.5 测量电路49

2.3.1 工作原理53

2.3 压阻式传感器53

2.3.2 影响压阻系数的因素54

2.3.3 压阻式传感器的材料55

2.4 电阻式传感器的应用57

本章小结61

思考题与习题61

第3章 电感式传感器63

3.1 自感式传感器63

3.1.1 工作原理63

3.1.2 电感计算及输出特性分析65

3.1.3 测量电路67

3.2.1 工作原理及特性70

3.2 差动变压器式传感器70

3.2.2 测量电路73

3.2.3 零点残余电压及消除方法74

3.3 电涡流式传感器76

3.3.1 工作原理76

3.3.2 测量电路79

3.4 电感式传感器的应用81

3.4.1 自感式传感器的应用81

3.4.2 差动变压器式传感器的应用83

3.4.3 电涡流式传感器的应用85

本章小结87

思考题与习题88

4.1.2 结构类型89

4.1.1 工作原理89

第4章 电容式传感器89

4.1 工作原理和结构类型89

4.2 转换电路93

4.2.1 等效电路93

4.2.2 测量电路93

4.3 电容式传感器的主要性能、特点98

4.3.1 主要性能98

4.3.2 特点100

4.4 电容式传感器的应用100

4.4.1 电容式压力传感器100

4.4.2 电容式加速度传感器102

4.4.4 电容式液位传感器103

4.4.3 电容式测厚传感器103

4.4.5 电容式温度传感器104

本章小结105

思考题与习题105

第5章 压电式传感器107

5.1 工作原理107

5.1.1 压电效应及压电材料107

5.1.2 压电式传感器111

5.2 等效电路和测量电路112

5.2.1 等效电路112

5.2.2 测量电路113

5.3.2 压电式加速度传感器115

5.3.1 压电式测力传感器115

5.3 压电式传感器的应用115

5.3.3 压电式报警器116

5.3.4 压电式测量均匀压力传感器117

本章小结117

思考题与习题118

第6章 光电式传感器119

6.1 光电效应119

6.1.1 外光电效应119

6.1.2 内光电效应119

6.2 外光电效应器件121

6.2.1 光电管121

6.2.2 光电倍增管122

6.2.3 外光电效应器件的应用123

6.3 光电导器件125

6.3.1 光敏电阻125

6.3.2 光电导器件的应用126

6.4 光生伏特器件129

6.4.1 光敏二极管129

6.4.2 光敏三极管130

6.4.3 光电池131

6.4.4 光生伏特器件的应用132

6.5 图像传感器134

6.5.1 CCD图像传感器134

6.5.2 图像传感器的应用137

本章小结138

思考题与习题138

第7章 光纤传感器140

7.1 光导纤维140

7.1.1 光纤的结构140

7.1.2 光纤的分类140

7.1.3 光纤的传光原理141

7.2 光纤传感器概述143

7.2.1 光纤传感器的组成143

7.2.2 光纤传感器的性能特点143

7.2.3 光纤传感器的分类143

7.2.4 光纤传感器的工作原理144

7.3 光纤传感器的应用146

7.3.1 光纤加速度传感器146

7.3.2 光纤速度传感器146

7.3.3 光纤压力传感器147

7.3.4 光纤温度传感器148

7.3.5 光纤声传感器148

7.3.6 光纤光电传感器149

7.3.7 光纤图像传感器150

本章小结150

思考题与习题150

8.1 热电偶温度传感器151

8.1.1 工作原理151

第8章 热电式传感器151

8.1.2 基本定律154

8.1.3 热电偶的材料、结构及常用热电偶155

8.1.4 热电偶冷端温度补偿158

8.2 热电阻温度传感器160

8.2.1 热电阻测温原理及类型160

8.2.2 热电阻的结构161

8.2.3 测量电路161

8.3 热敏电阻温度传感器162

8.3.1 热敏电阻测温原理162

8.3.2 结构与材料和特性162

8.3.3 热敏电阻的应用165

8.4.1 工作原理166

8.4 集成温度传感器166

8.4.2 集成温度传感器的应用167

本章小结169

思考题与习题170

第9章 半导体式传感器171

9.1 半导体气敏传感器171

9.1.1 半导体气敏传感器的分类171

9.1.2 电阻型半导体气敏传感器172

9.1.3 气敏传感器的应用174

9.2 半导体湿敏传感器176

9.2.1 概述176

9.2.2 湿敏电阻的类型及原理178

9.2.3 湿敏传感器的应用181

9.3 半导体磁敏传感器182

9.3.1 磁敏电阻器182

9.3.2 霍耳式传感器186

9.4 离子敏传感器192

9.4.1 ISFET传感器的结构和工作原理192

9.4.2 ISFET传感器的应用195

本章小结197

思考题与习题198

第10章 波式和辐射式传感器199

10.1 超声波传感器199

10.1.1 超声波的测量原理199

10.1.2 超声波传感器的应用201

10.2 微波传感器204

10.2.1 微波传感器的原理204

10.2.2 微波传感器的组成和分类205

10.2.3 微波传感器的应用206

10.3 辐射式传感器208

10.3.1 红外传感器208

10.3.2 核辐射式传感器209

10.3.3 辐射式传感器的应用213

本章小结214

思考题与习题215

11.1 智能传感器概述216

11.1.1 智能传感器的概念216

第11章 智能传感器216

11.1.2 智能传感器的功能217

11.1.3 智能传感器的特点217

11.2 智能传感器的实现途径218

11.2.1 非集成化实现218

11.2.2 集成化实现219

11.2.3 混合实现221

11.3 集成化智能传感器222

11.3.1 集成化智能传感器的几种形式222

11.3.2 集成智能传感器实例223

11.4 智能传感器的发展方向225

本章小结228

思考题与习题229

第12章 传感器的补偿和抗干扰技术230

12.1 传感器的补偿技术230

12.1.1 非线性误差及补偿230

12.1.2 温度误差及补偿232

12.2 传感器的标定233

12.3 抗干扰技术235

12.3.1 干扰的产生235

12.3.2 干扰的类型236

12.3.3 干扰信号的耦合方式236

12.3.4 常用的抑制干扰的措施239

本章小结241

思考题与习题241

参考文献242