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第1章 传感器概述1

1.1自动控制系统与传感器1

1.2传感器的概念2

1.2.1传感器的定义和组成2

1.2.2传感器的分类2

1.2.3传感器的代号3

1.3传感器的基本特性3

1.3.1静态特性3

1.3.2动态特性6

1.4传感器的标定和校准7

1.4.1传感器的标定7

1.4.2传感器的校准8

本章小结8

习题18

第2章 热电偶传感器9

2.1热电偶传感器的工作原理9

2.1.1热电效应9

2.1.2热电偶的基本定律10

2.2热电偶的结构形式及材料12

2.2.1常用热电偶的基本结构形式12

2.2.2热电偶材料13

2.3热电偶的冷端补偿14

2.3.1补偿导线法14

2.3.2冷端恒温法15

2.3.3计算修正法15

2.3.4电桥补偿法16

本章小结17

习题217

第3章 电阻式传感器18

3.1电阻应变式传感器18

3.1.1电阻应变式传感器的工作原理18

3.1.2电阻应变片的类型和结构18

3.1.3电阻应变式传感器的测量转换电路19

3.1.4电阻应变式传感器的应用21

3.2热电阻式传感器23

3.2.1金属热电阻式传感器23

3.2.2半导体热敏电阻式传感器25

3.2.3热电阻式传感器的应用26

3.3气敏电阻式传感器28

3.3.1气敏电阻式传感器的工作原理28

3.3.2气敏电阻式传感器的结构和分类29

3.3.3气敏电阻式传感器的应用与检测30

3.4湿敏电阻式传感器31

3.4.1大气湿度与露点31

3.4.2湿敏电阻式传感器的工作原理及类型32

3.4.3湿敏电阻式传感器的应用34

3.5技能实训一35

3.5.1进气温度传感器的结构及工作原理35

3.5.2进气温度传感器的电路连接图35

3.5.3进气温度传感器的检测方法36

3.6技能实训二37

3.6.1氧传感器的结构及工作原理37

3.6.2氧传感器的电路连接图37

3.6.3氧传感器的检测方法38

本章小结39

习题339

第4章 电感式传感器40

4.1自感式传感器40

4.1.1自感式传感器的工作原理40

4.1.2自感式传感器的测量转换电路43

4.1.3自感式传感器的应用44

4.2差动变压器式传感器46

4.2.1差动变压器式传感器的工作原理46

4.2.2差动变压器式传感器的测量转换电路47

4.2.3差动变压器式传感器的应用48

4.3电涡流式传感器49

4.3.1电涡流效应49

4.3.2电涡流式传感器的工作原理49

4.3.3电涡流式传感器的测量转换电路50

4.3.4电涡流式传感器的应用52

本章小结55

习题455

第5章 电容式传感器56

5.1电容式传感器的工作原理56

5.1.1变面积式电容传感器57

5.1.2变极距式电容传感器58

5.1.3变介电常数式电容传感器59

5.2电容式传感器的测量转换电路60

5.2.1电桥电路60

5.2.2调频电路60

5.2.3运算放大器电路61

5.2.4二级管双T型电桥电路61

5.3电容式传感器的应用62

5.3.1电容测厚仪62

5.3.2电容式压差传感器62

5.3.3电容式油量表63

5.3.4电容式接近开关64

本章小结64

习题565

第6章 压电式传感器66

6.1压电效应和压电材料66

6.1.1压电效应66

6.1.2压电材料66

6.2压电式传感器的测量转换电路70

6.2.1压电式传感器的等效电路70

6.2.2压电式传感器的测量电路71

6.3压电式传感器的应用72

6.3.1压电式力传感器72

6.3.2压电式加速度传感器73

6.3.3弯曲式压电加速度传感器73

6.3.4火炮堂内压力测试74

6.3.5压电式血压传感器74

6.3.6监测结冰状况的冰传感器75

6.4技能实训三75

6.4.1爆震传感器的结构及工作原理75

6.4.2共振型压电式爆震传感器的电路图76

6.4.3共振型压电式爆震传感器的检测76

本章小结77

习题677

第7章 霍尔传感器78

7.1霍尔效应及霍尔元件78

7.1.1霍尔效应78

7.1.2霍尔元件79

7.2霍尔传感器的测量转换电路81

7.2.1霍尔传感器的基本电路81

7.2.2霍尔传感器的集成电路81

7.2.3基本误差及补偿83

7.3其他磁传感器85

7.3.1磁阻元件85

7.3.2磁敏二极管86

7.3.3磁敏三极管87

7.4霍尔传感器的应用87

7.4.1霍尔压力传感器87

7.4.2霍尔加速度传感器88

7.4.3霍尔转速传感器88

7.4.4霍尔计数器89

7.4.5霍尔无触点开关90

7.5技能实训四91

7.5.1霍尔式曲轴位置传感器的结构及工作原理91

7.5.2霍尔式曲轴位置传感器的信号特性91

7.5.3霍尔式曲轴位置传感器的检测方法92

本章小结93

习题793

第8章 光电式传感器94

8.1光电效应与光电元件94

8.1.1光电效应94

8.1.2光电元件95

8.2光电元件的基本应用电路101

8.2.1光敏电阻的基本应用电路101

8.2.2光敏二极管的基本应用电路101

8.2.3光敏三极管的基本应用电路101

8.3新型光电传感器102

8.3.1色彩传感器102

8.3.2红外传感器103

8.3.3图像传感器105

8.4光电传感器的应用107

8.4.1光电式浊度计107

8.4.2反射式烟雾报警器108

8.4.3光电式带材跑偏检测器108

8.4.4光电器件在车载网络上的应用110

本章小结113

习题8113

第9章 新型传感器114

9.1光纤传感器及其应用114

9.1.1光纤的基本概念114

9.1.2光纤传感器的工作原理116

9.1.3光纤传感器的分类117

9.1.4光纤传感器的应用118

9.2超声波传感器及其应用122

9.2.1超声波的物理性质122

9.2.2超声波传感器的应用124

9.3微波传感器及其应用126

9.3.1微波的物理性质127

9.3.2微波传感器的工作原理127

9.3.3微波传感器的分类127

9.3.4微波传感器的应用127

本章小结129

习题9130

第10章 传感器的信号处理131

10.1调制与解调131

10.1.1调制与解调的概念131

10.1.2幅值调制与幅值解调132

10.1.3频率调制与频率解调135

10.2信号的放大136

10.2.1比例放大器136

10.2.2电桥放大器138

10.2.3线性放大器138

10.2.4交流电压同相放大器139

10.2.5测量放大器139

10.2.6隔离放大器140

10.3信号在传输过程中的转换技术140

10.3.1 A/D转换141

10.3.2 D/A转换142

10.4信号的非线性校正143

10.4.1校正曲线的求取144

10.4.2模拟量的非线性校正144

10.4.3数字量的非线性校正145

10.5干扰抑制技术146

10.5.1干扰的产生146

10.5.2干扰的来源147

10.5.3电磁干扰概述150

10.5.4差模干扰和共模干扰154

10.5.5抗干扰的措施155

本章小结162

习题10163

第11章 物联网技术164

11.1物联网的定义164

11.1.1什么是物联网164

11.1.2物联网的相关术语164

11.1.3物联网在中国的定义165

11.2物联网出现的背景及发展现状166

11.2.1 IT行业新的革命166

11.2.2物联网出现的背景166

11.2.3物联网的发展现状167

11.3物联网与其他网络169

11.3.1传感器与RFID169

11.3.2传感器与传感网169

11.3.3传感网与物联网169

11.3.4泛在网与物联网170

11.3.5互联网与物联网170

11.4物联网的结构组成171

11.5物联网的支撑技术172

11.5.1传感器技术173

11.5.2 RFID技术173

11.5.3 EPC技术176

11.5.4摄像头177

11.5.5 ZigBee技术178

11.5.6网络技术181

11.5.7终端设备184

11.5.8 MEMS技术185

11.5.9智能技术186

11.6物联网的应用187

11.6.1智能家庭187

11.6.2智能物流191

11.6.3智能医疗193

11.6.4智能电网195

11.6.5物联网应用案例197

11.6.6物联网到车联网198

本章小结198

习题11199

参考文献200