传感器技术及应用

第1章 检测与传感技术基础

1.1 检测技术基础

1.1.1 检测技术的概念与作用

1.1.2 检测系统的基本组成

1.1.3 检测技术的发展趋势

1.2 测量概论

1.2.1 测量方法

1.2.2 测量系统

1.2.3 测量误差

1.3 传感器技术基础

1.3.1 传感器的组成

1.3.2 传感器的分类

1.3.3 传感器的静态特性

1.3.4 传感器的选用原则

本章小结

第1章 检测与传感技术基础

1.1 检测技术基础

1.1.1 检测技术的概念与作用

1.1.2 检测系统的基本组成

1.1.3 检测技术的发展趋势

1.2 测量概论

1.2.1 测量方法

1.2.2 测量系统

1.2.3 测量误差

1.3 传感器技术基础

1.3.1 传感器的组成

1.3.2 传感器的分类

1.3.3 传感器的静态特性

1.3.4 传感器的选用原则

本章小结

思考题与习题

第2章 应变式传感器

2.1 应变片的工作原理

2. 2 应变片的种类、材料及粘贴

2.2.1 金属电阻应变片的种类

2.2.2 金属电阻应变片的材料

2.2.3 金属电阻应变片的粘贴

2.2.4 应变片的温度误差及补偿

2.3 电阻应变片的测量电路

2.3.1 直流电桥

2.3.2 交流电桥

2.4 应变式传感器的应用

2.4.1 柱（筒）式力传感器

2.4.2 应变式压力传感器

2.4.3 应变式容器内液体重量传感器

2.4.4 应变式加速度传感器

2.4.5 半导体力敏应变片在电子皮带秤

上的应用

本章小结

思考题与习题

基础训练 箔式应变片的性能和三种电桥电路比较

拓展训练 数字血压计的设计

第3章 电感式传感器

3.1 自感式传感器

3.1.1 自感式传感器的工作原理

3.1.2 自感式传感器的测量电路

3.1.3 自感式传感器的应用

3.2 差动变压器式传感器

3.2.1 差动变压器式传感器的工作原理

3.2.2 差动变压器式传感器的测量电路

3.2.3 差动变压器式传感器的应用

3.3 电涡流式传感器

3.3.1 电涡流式传感器的工作原理

3.3.2 电涡流式传感器的结构

3.3.3 电涡流式传感器的测量电路

3.3.4 电涡流式传感器的应用

本章小结

思考题与习题

基础训练 差动变压器式传感器的性能

测试与标定

拓展训练 电感式传感器在滚珠直径

分选中的应用

第4章 电容式传感器

4.1 电容式传感器的工作原理和结构

4.1.1 变极距型电容式传感器

4.1.2 变面积型电容式传感器

4.1.3 变介质型电容式传感器

4.2 电容式传感器的测量电路

4.2.1 调频电路

4.2.2 运算放大器式电路

4.2.3 二极管双T形交流电桥电路

4.2.4 环形二极管充放电法电容测量电路

4.2.5 脉冲宽度调制电路

4.3 电容式传感器的应用

4.3.1 电容式油量表

4.3.2 电容液位计

4.3.3 差动电容式测厚传感器

4.3.4 电容接近开关

本章小结

思考题与习题

基础训练 电容式传感器的性能测试

拓展训练 工业生产料位测量方案的设计

第5章 压电式传感器

5.1 压电效应及压电材料

5.1.1 压电效应

5.1.2 压电材料

5.1.3 石英晶体

5.1.4 压电陶瓷（多晶体）

5.2 压电式传感器和测量电路

5.2.1 压电式传感器

5.2.2 压电式传感器的等效电路

5.2.3 测量电路

5.3 压电式传感器的应用

5.3.1 压电式测力传感器

5.3.2 压电式加速度传感器

5.3.3 压电式金属加工切削力测量

5.3.4 报警器电路

本章小结

思考题与习题

基础训练 压电式加速度计的性能测试

拓展训练 压电式传感器在汽车中的应用

第6章 霍尔式传感器

6.1 霍尔效应及霍尔元件

6.1.1 霍尔效应

6.1.2 霍尔元件的基本结构

6.1.3 霍尔元件的基本特性

6.2 霍尔式传感器的应用

6.2.1 霍尔式微量位移的测量

6.2.2 霍尔元件在转速测量上的应用

6.2.3 金属计数器

6.2.4 霍尔式接近开关的应用

本章小结

思考题与习题

基础训练 霍尔式传感器的性能测试

与标定

拓展训练 油、气管道无损探伤系统的

设计

第7章 光电式传感器

7.1 光电效应

7.1.1 外光电效应

7.1.2 内光电效应

7.2 光电元件的原理与特性

7.2.1 外光电元件的原理与特性

7.2.2 内光电元件的原理与特性

7.3 光电式传感器的应用

7.3.1 火焰探测报警器

7.3.2 光电式纬线探测器

7.3.3 燃气器具中的脉冲点火控制器

7.3.4 烟尘浊度检测仪

7.3.5 路灯自动控制器

7.4 光电开关与应用

7.4.1 光电开关

7.4.2 光电开关的应用

本章小结

思考题与习题

基础训练 光电式传感器测转速

拓展训练 手机生产线表面安装元件定位

检测与控制系统设计

第8章 热电式传感器

8.1 热电偶

8.1.1 热电效应和热电偶测温原理

8.1.2 热电偶的基本定律

8.1.3 热电偶类型和热电偶材料

8.1.4 热电偶的结构形式

8.1.5 热电偶的补偿导线及冷端温度的补偿方法

8.1.6 热电偶测温线路

8.1.7 热电偶的选择和安装

8.2 热电阻传感器

8.2.1 常用热电阻

8.2.2 热电阻的结构和测量电路

8.3 热敏电阻

8.3.1 热敏电阻的工作原理

8.3.2 热敏电阻的分类

8.3.3 热敏电阻的结构及参数

8.3.4 热敏电阻传感器的测温与温度控制

8.4 PN结温度传感器

8.4.1 PN结温度传感器的工作原理

8.4.2 PN结温度传感器的应用

本章小结

思考题与习题

基础训练 热电式传感器测温

拓展训练 火灾探测报警系统的设计

第9章 数字式传感器

9.1 光栅传感器

9.1.1 光栅的结构

9.1.2 光栅的工作原理

9.1.3 光栅数显表

9.1.4 光栅传感器的应用

9.2 编码器

9.2.1 增量式编码器

9.2.2 绝对式编码器

9.2.3 编码器的应用

9.3 旋转变压器

9.3.1 旋转变压器的工作原理

9.3.2 旋转变压器的应用

9.4 感应同步器

9.4.1 感应同步器的结构与特点

9.4.2 感应同步器的工作原理

9.4.3 信号处理方式

9.4.4 感应同步器位移测量系统

本章小结

思考题与习题

基础训练 光栅位移传感器的使用

第10章 化学传感器

10.1 气敏传感器

10.1.1 气敏传感器的分类及原理

10.1.2 气敏传感器的主要要求

10.1.3 气敏传感器的应用

10.2 湿敏传感器

10.2.1 氯化锂湿敏电阻

10.2.2 半导体陶瓷湿敏电阻

10.2.3 湿敏传感器的应用

本章小结

思考题与习题

基础训练 湿敏电阻的性能测试

拓展训练 防止酒后开车控制器的设计

第11章 新型传感器

11.1 光纤传感器

11.1.1 光纤的结构

11.1.2 光纤传感器的类型、调制原理与特点

11.1.3 光纤传感器的应用

11.2 超声波传感器

11.2.1 超声波传感器的工作原理与结构

11.2.2 超声波传感器的应用

11.3 红外传感器

11.3.1 红外辐射

11.3.2 红外传感器的类型与原理

11.3.3 红外传感器的应用

11.4 核辐射传感器

11.4.1 核辐射及其性质

11.4.2 核辐射探测器

11.4.3 核辐射传感器的应用

本章小结

思考题与习题

基础训练 光纤传感器测位移

拓展训练 入侵探测报警系统的设计

第12章 检测技术的综合应用

12.1 现代检测技术

12.1.1 现代检测系统的基本结构

12.1.2 计算机检测系统

12.1.3 现代检测技术的应用

12.2 检测技术的综合应用实例

12.2.1 传感器在现代汽车中的应用

12.2.2 传感器在机器人中的应用

12.2.3 检测技术在数控机床上的应用

12.2.4 传感器在智能楼宇中的应用

12.3 检测系统的抗干扰技术

12.3.1 干扰源

12.3.2 干扰的作用方式

12.3.3 干扰的抑制方法

本章小结

思考题与习题

基础训练 自动测温系统

附录A 常用传感器的性能及选择

附录B 工业热电阻分度表

附录C 工业热电偶分度表

参考文献

《传感器技术及应用/高职高专机电类专业“十二五”规划教材》以传感器的应用技术为主线安排内容。全书共12章。第1章介绍传感器的基础知识、基本概念，第2章至第11章分别介绍应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、霍尔式传感器、光电式传感器、热电式传感器、数字式传感器、化学传感器和新型传感器的工作原理、特性、测量电路及典型应用，第12章介绍现代检测系统、检测技术的综合应用及检测系统的抗干扰技术。《传感器技术及应用/高职高专机电类专业“十二五”规划教材》还设有技能训练项目，可帮助读者在理论学习后进行操作技能训练。?

　　《传感器技术及应用/高职高专机电类专业“十二五”规划教材》可作为高职高专院校机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术、应用电子技术等专业及相近专业的教材，也可作为相关专业工程技术人员的参考书。