传感器技术及应用

目录

第1章概述

1.1现代电子信息系统的基本组成

1.2传感器技术的发展

1.2.1通过不同途径改善传感器的技术性能

1.2.2传感器技术的发展新动向

1.3传感器的基本概念

1.4传感器的分类和命名法

1.4.1传感器的分类

1.4.2传感器的命名法

第2章传感器的基本特性

2.1传感器的静态特性及指标

2.1.1传感器的静态特性

2.1.2传感器的静态性能指标

2.2传感器的动态特性及指标

2.2.1线性传感器的传递函数

2.2.2传感器的动态性能指标

2.3不失真测试条件

2.4传感器对典型激励的响应函数

2.4.1单位脉冲输入下传感器的响应函数

2.4.2单位阶跃输入下传感器的响应函数

2.4.3单位斜坡输入下传感器的响应函数

2.4.4传感器对任意输入的响应

2.5传感器的标定与校准

第3章电阻式传感器及应用

3.1滑动触点式变阻器

3.2电阻应变传感器

3.2.1应变电阻效应

3.2.2金属电阻应变传感器

3.2.3半导体应变传感器

3.2.4电阻应变传感器的应用

3.2.5电阻应变传感器的测量电路及补偿

3.3电阻式温度传感器

3.3.1电阻式温度计

3.3.2热敏电阻

3.4气敏电阻

3.4.1材料和结构

3.4.2工作原理

3.4.3气敏传感器的应用

3.5湿敏电阻

3.5.1氯化锂湿敏电阻

3.5.2半导瓷湿敏电阻

3.5.3高分子膜湿敏电阻

3.5.4湿度传感器的应用

3.6电阻式传感器的应用

3.6.1分压电路

3.6.2电阻/电流转换电路

3.6.3电阻/频率转换电路

第4章电感式传感器及应用

4.1自感式传感器

4.1.1结构及工作原理

4.1.2等效电路

4.1.3接口电路

4.2互感式传感器

4.2.1工作原理与类型

4.2.2测量电路

4.3电涡流式传感器

4.3.1工作原理

4.3.2测量电路

4.4磁弹性测力传感器

4.5压磁式互感传感器

4.6电感式传感器的应用

第5章电容式传感器及应用

5.1基本原理与结构类型

5.1.1基本原理

5.1.2结构类型

5.2电容式传感器的等效电路

5.3接口电路

5.3.1运算放大器式电路

5.3.2交流电桥

5.3.3二极管电桥

5.3.4脉冲宽度调制电路

5.3.5调频电路

5.4电容式传感器的应用

5.5电容式触摸屏

5.5.1触摸屏简介

5.5.2电容式触摸屏概述

第6章压电式传感器及应用

6.1压电效应

6.2压电材料

6.3压电式传感器的等效电路

6.4压电式传感器的接口电路

6.4.1电压放大器

6.4.2电荷放大器

6.5压电式传感器的应用

第7章磁电及磁敏式传感器及应用

7.1动圈式传感器

7.2磁阻式传感器

7.3涡流-磁电式相对加速度传感器

7.4磁电式传感器的接口电路

7.5磁电式传感器的灵敏度K

7.5.1线圈电阻与负载电阻的匹配问题

7.5.2线圈的发热问题

7.5.3温度影响问题

7.6磁敏式传感器

7.6.1磁敏电阻

7.6.2磁敏二极管

7.6.3磁敏三极管

7.6.4霍尔传感器

7.7磁电式传感器的应用

7.8磁敏式传感器的应用

第8章热电偶传感器及应用

8.1热电效应

8.2热电偶的基本定律

8.2.1中间温度定律

8.2.2中间导体定律

8.2.3标准电极定律

8.2.4均质导体定律

8.3热电偶类型和热电偶材料

8.4热电偶的结构形式

8.4.1普通型热电偶

8.4.2铠装热电偶

8.4.3薄膜热电偶

8.5热电偶的误差及补偿措施

8.5.1热电偶的冷端误差及其补偿

8.5.2热电偶的动态误差及时间常数

8.5.3热电偶测温线路

第9章超声波传感器及应用

9.1超声波及其物理性质

9.2超声波传感器

9.2.1以固体为传导介质的超声波探头

9.2.2以空气为传导介质的超声波探头

9.2.3耦合剂

9.2.4超声波传感器的主要性能指标

9.3超声波传感器的发射/接收电路

9.3.1超声波传感器的发射电路

9.3.2超声波传感器的接收电路

9.4集成超声波传感器

9.5超声波传感器的应用

9.5.1应用注意事项

9.5.2超声波测厚

9.5.3超声波测量液位和物位

9.5.4超声防盗报警器

9.5.5超声探伤

9.5.6超声测距仪

第10章光电式传感器及应用

10.1光电效应

10.1.1外光电效应

10.1.2内光电效应

10.1.3光生伏特效应

10.2光电器件

10.2.1光敏电阻

10.2.2光敏晶体管

10.2.3光电管

10.2.4光电倍增管

10.2.5光电池

10.2.6光电耦合器件

10.3光源及光学元件

10.4光电传感器的应用

10.4.1基本应用电路

10.4.2模拟式光电传感器的应用

10.4.3脉冲式光电传感器的应用

10.4.4光电池的应用

第11章新型传感器

11.1固态图像传感器及应用

11.1.1结构及工作原理

11.1.2线阵列固态图像传感器

11.1.3面阵列固态图像传感器

11.1.4固态图像传感器的应用

11.1.5CMOS图像传感器

11.2红外传感器及应用

11.2.1红外线及其特性

11.2.2红外探测器

11.2.3热释电探测器

11.2.4红外传感器的应用

11.3光纤传感器

11.3.1光导纤维的结构和传光原理

11.3.2光纤传感器的基本原理和类型

11.3.3光纤传感器的应用

11.4数字式传感器及应用

11.4.1编码器

11.4.2频率式传感器

11.4.3光栅传感器

11.5微型传感器及应用

11.5.1微型传感器概述

11.5.2电容式微型传感器及应用

11.5.3电感式微型传感器及应用

11.5.4热敏电阻式微型传感器及应用

11.5.5压阻式微型传感器及应用

11.6集成智能传感器及应用

11.6.1集成智能传感器概述

11.6.2智能传感器的功能

11.6.3智能传感器的应用

第12章传感器的综合应用

12.1数字式压力测量仪

12.1.1压力传感器的基本结构和特性

12.1.2温度补偿

12.1.3传感器放大电路

12.1.4A/D转换器

12.1.5电路装调及压力连接

12.1.6校准

12.2近红外光谱品质检测系统的设计

12.2.1近红外光谱品质检测原理

12.2.2近红外光谱品质检测系统的具体设计

12.2.3近红外光谱品质检测实例分析

12.3智能温度测量装置

12.3.1单线总线技术与DS18B20温度传感器

12.3.2DS18B20数字温度计

12.3.3由DS18B20构成的智能温度测量装置

12.4传感器在现代汽车中的应用

12.4.1概述

12.4.2汽车传感器的分类

12.4.3传感器在汽车发动机控制系统中的应用

12.4.4传感器在汽车底盘电子控制系统中的应用

12.4.5传感器在车身上的应用

12.4.6传感器在汽车导航系统中的应用

参考文献

本书既详细阐述了各类传感器的基本原理、工作特性，又着重分析了其接口电路的设计原理和工程应用实例。全书共12章，第1、2章介绍传感器的概念、分类及基本特性；第3～11章分别讲述电阻式、电感式、电容式、压电式、磁电及磁敏式、热电偶、超声波、光电式、数字式、固态图像、红外、光纤、集成式传感器的工作原理、性能、接口电路和实际应用。第12章介绍传感器的典型应用实例。