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一、传感器的地位和作用1

二、传感器的定义及其组成1

绪论1

三、传感器的分类2

四、对传感器的一般要求3

五、传感器的发展趋向4

六、本课程的任务和教学要求5

1.1 测量的基本知识6

1.1.1 测量6

第1章 传感器与测量的基本知识6

1.1.2 测量方法7

1.1.3 测量系统8

1.1.4 测量误差9

1.1.5 测量精度与分辨率10

1.2 传感器的一般特性11

1.2.1 传感器的静态特性12

1.2.2 传感器的动态特性13

1.2.3 传感器的主要技术指标14

1.3 提高传感器性能的方法15

本章小结17

思考题与习题19

第2章 电阻应变式传感器与应用21

2.1 电阻应变片的工作原理、结构和特性21

2.1.1 电阻应变片的工作原理21

2.1.2 电阻应变片的结构24

2.1.3 电阻应变片的特性25

2.2 电阻应变计的测量电路27

2.3 电阻应变计的温度误差与补偿30

2.3.1 温度误差产生的原因分析30

2.3.2 温度误差补偿的措施31

2.4 电阻应变式传感器的应用33

本章小结36

思考题与习题37

第3章 电感式传感器及其应用39

3.1 自感式传感器39

3.1.1 变隙式电感传感器的结构与工作原理39

3.1.2 螺旋管式电感传感器的结构与工作原理42

3.1.3 自感式传感器的测量电路与应用45

3.2 差动变压器式传感器49

3.2.1 变隙式差动变压器的结构与工作原理49

3.2.2 螺旋管式差动变压器的结构与工作原理51

3.2.3 差动变压器的测量电路与应用57

3.3 电涡流式传感器62

3.3.1 电涡流式传感器的基本结构与工作原理62

3.3.2 电涡流的形成范围65

3.3.3 电涡流式传感器的测量电路与应用66

本章小结69

思考题与习题74

第4章 电容式传感器与应用78

4.1 电容式传感器的定义、分类及特性78

4.1.1 电容式传感器的定义与分类78

4.1.2 电容式传感器的特性79

4.2 电容式传感器的测量电路82

4.3 电容式传感器的应用85

本章小结88

思考题与习题88

第5章 压电式传感器与应用89

5.1 压电效应与压电材料89

5.1.1 电效应89

5.1.2压电材料90

5.2 压电式传感器的工作原理92

5.3.2 压电式传感器的测量电路94

5.3.1 压电式传感器的等效电路94

5.3 压电式传感器的等效电路与测量电路94

5.4 压电式传感器的应用96

本章小结98

思考题与习题99

第6章 霍尔式传感器与应用101

6.1 霍尔元件与霍尔效应101

6.2 霍尔元件的主要特性103

6.3 霍尔传感器的基本测量电路105

6.4.1 零位误差与补偿108

6.4 霍尔传感器的误差与补偿108

6.4.2 温度误差与补偿109

6.5 霍尔式传感器的应用111

本章小结113

思考题与习题114

第7章 热电式传感器与应用116

7.1 热电偶温度传感器116

7.1.1 热电偶的材料与常用热电偶117

7.1.2热电偶的工作原理119

7.1.3热电偶冷端温度补偿123

7.1.4 热电偶测量线路127

7.2.1 热敏电阻的工作原理129

7.2 热敏电阻传感器129

7.2.2 热敏电阳的主要特性及参数130

7.3 热电阻传感器132

7.3.1 金属热电阻132

7.3.2 热电阻传感器的应用135

本章小结136

思考题与习题137

第8章 光栅传感器与应用138

8.1 莫尔条纹原理138

8.1.1 形成莫尔条纹的光学原理138

8.1.2 莫尔条纹的种类139

8.2 光栅式传感器141

8.2.1 光栅的基本知识141

8.2.2光栅式传感器142

8.3 辨向原理与细分技术144

8.3.1 辨向原理144

8.3.2 细分技术145

8.4 光栅传感器的应用147

本章小结148

思考题与习题149

9.1.1 光敏电阻150

9.1 光电器件150

第9章 光电传感器与应用150

9.1.2 光敏二极管与光敏三极管152

9.1.3光电池153

9.2 光纤传感器156

9.2.1 光纤传感器基础156

9.2.2 光调制与解调技术159

9.2.3 光纤传感器的应用实例162

本章小结166

思考题与习题168

10.1.1 智能式传感器概述169

10.1 智能式传感器169

第10章 智能传感器与机器人传感器简介169

10.1.2 智能传感器信号的采集175

10.1.3 传感器的智能化178

10.2 机器人传感器184

10.2.1 机器人传感器概述184

10.2.2 机器人视觉传感器186

10.2.3 机器人触觉传感器190

本章小结195

思考题与习题197

实验一 箔式应变片性能——单臂电桥198

附录实验实训198

实验二 箔式应变片三种桥路性能比较199

实验三 箔式应变片的温度效应200

实验四 应变电路的温度补偿201

实验五 半导体应变计性能201

实验六 半导体应变计直流半桥测试系统202

实验七 箔式应变片与半导体应变片性能比较203

实验八 移相器实验204

实验九 相敏检波器实验205

实验十 箔式应变片组成的交流全桥207

实验十二交流全桥的应用——振幅测量208

实验十一 激励频率对交流全桥的影响208

实验十三交流全桥组成的电子秤209

实验十四 差动变压器性能209

实验十五差动变压器零残电压的补偿210

实验十六差动变压器的标定211

实验十七 差动变压器的振动测量212

实验十八差动螺旋管式电感传感器位移测量213

实验十九差动螺旋管式电感传感器振幅测量214

实验二十激励频率对电感传感器的影响215

实验二十一 热电式传感器——热电偶216

实验二十二热敏式温度传感器测温实验217

实验二十三PN结温度传感器218

实验二十四 光纤位移传感器——位移测量218

实验二十五光纤传感器——转速测量220

实验二十六 光电传感器的应用——光电转速测试220

实验二十七 霍尔式传感器的直流激励特性221

实验二十八霍尔式传感器的交流激励特性222

实验二十九 霍尔式传感器的应用——振幅测量222

实验三十 霍尔式传感器的应用——电子秤223

实验三十一 电涡流式传感器的静态标定223

实验三十二被测材料对电涡流传感器特性的影响224

实验三十三 电涡流式传感器的振幅测量225

实验三十四 电涡流传感器的称重实验225

实验三十五 电涡流式传感器电机测试实验226

实验三十六磁电式传感器226

实验三十七压电加速度式传感器227

实验三十八电容式传感器特性228

实验三十九力平衡式传感器229

实验四十双平行梁的动态特性——正弦稳态230

实验四十一微机检测与转换 ——数据采集处理231

参考文献233