前言
第1章傳感器基礎(chǔ)1
1.1傳感器的基本知識1
1.1.1傳感器的定義1
1.1.2傳感器的基本組成2
1.1.3傳感器的功能3
1.1.4傳感器的分類4
1.2傳感器的基本特性5
1.2.1傳感器的靜態(tài)特性5
1.2.2傳感器的動態(tài)特性8
1.2.3傳感器的選型要求12
1.3傳感器的標定13
1.3.1靜態(tài)標定13
1.3.2動態(tài)標定14
1.4傳感器技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢15
1.4.1傳感器的應(yīng)用現(xiàn)狀15
1.4.2傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢17
思考題18
第2章電阻式傳感器19
2.1應(yīng)變電阻式傳感器19
2.1.1應(yīng)變電阻式傳感器的工作原理19
2.1.2電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和類型21
2.1.3測量轉(zhuǎn)換電路22
2.1.4電阻應(yīng)變片的溫度補償24
2.1.5應(yīng)變電阻式傳感器的應(yīng)用27
2.2熱電阻式傳感器31
2.2.1金屬熱電阻式傳感器31
2.2.2半導(dǎo)體熱敏電阻式傳感器35
2.2.3熱電阻式傳感器的應(yīng)用38
2.3電位器式電阻傳感器39
2.3.1繞線電位器式電阻傳感器39
2.3.2非繞線電位器式電阻傳感器43
2.3.3電位器式電阻傳感器的應(yīng)用44
2.4其他類型電阻傳感器45
2.4.1氣敏電阻傳感器45
2.4.2濕敏電阻傳感器47
2.4.3光敏電阻傳感器48
2.5工程設(shè)計實例49
思考題52
第3章電容式傳感器53
3.1電容式傳感器的工作原理及分類53
3.1.1電容式傳感器的工作原理53
3.1.2電容式傳感器的分類53
3.2電容式傳感器的測量電路56
3.2.1橋式電路56
3.2.2雙T形電路57
3.2.3調(diào)頻電路58
3.2.4脈沖寬度調(diào)制電路59
3.3電容式傳感器的應(yīng)用61
3.3.1電容式加速度傳感器61
3.3.2電容式濕敏傳感器61
3.3.3電容式液位傳感器62
3.3.4電容式差壓傳感器63
3.4工程設(shè)計實例63
思考題65
第4章電感式傳感器66
4.1自感式傳感器66
4.1.1自感式傳感器的工作原理66
4.1.2自感式傳感器的測量電路69
4.1.3自感式傳感器的應(yīng)用71
4.2差動變壓器式傳感器72
4.2.1差動變壓器式傳感器的工作原理72
4.2.2差動變壓器式傳感器的測量電路75
4.2.3差動變壓器式傳感器的應(yīng)用76
4.3電渦流式傳感器76
4.3.1電渦流式傳感器的工作原理77
4.3.2電渦流式傳感器的測量電路78
4.3.3電渦流式傳感器的應(yīng)用80
4.4工程設(shè)計實例81
思考題83
第5章壓電式傳感器84
5.1壓電式傳感器的原理84
5.1.1壓電效應(yīng)84
5.1.2壓電材料及其主要特性85
5.2壓電式傳感器的測量電路90
5.2.1壓電元件的等效電路90
5.2.2壓電式傳感器的測量電路91
5.3壓電式傳感器的應(yīng)用94
5.4工程設(shè)計實例96
思考題97
第6章磁電式傳感器98
6.1磁電感應(yīng)式傳感器98
6.1.1恒磁通磁電感應(yīng)式傳感器98
6.1.2變磁通磁電感應(yīng)式傳感器99
6.1.3磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用100
6.2霍爾式傳感器102
6.2.1霍爾式傳感器的工作原理102
6.2.2霍爾元件的連接電路104
6.2.3霍爾元件的測量誤差及補償105
6.2.4霍爾式傳感器的應(yīng)用106
6.3工程設(shè)計實例108
思考題111
第7章熱電式傳感器112
7.1熱電偶112
7.1.1熱電效應(yīng)原理112
7.1.2熱電偶定律114
7.1.3熱電偶的常用類型和結(jié)構(gòu)116
7.1.4熱電偶的冷端溫度補償119
7.1.5熱電偶的測量電路及應(yīng)用121
7.2集成溫度傳感器123
7.2.1基本工作原理123
7.2.2模擬式溫度傳感器124
7.2.3數(shù)字式溫度傳感器125
7.3工程設(shè)計實例126
思考題128
第8章光電式傳感器129
8.1光電效應(yīng)與光電元件129
8.1.1光電效應(yīng)129
8.1.2常用光電元件130
8.1.3光電元件的基本應(yīng)用電路138
8.1.4光電元件用于測量139
8.1.5光電開關(guān)139
8.2固態(tài)圖像傳感器141
8.2.1CCD的結(jié)構(gòu)和基本原理141
8.2.2線陣CCD圖像傳感器143
8.2.3面陣CCD圖像傳感器144
8.2.4圖像傳感器的應(yīng)用144
8.3光柵傳感器145
8.3.1計量光柵的結(jié)構(gòu)145
8.3.2莫爾條紋146
8.3.3光柵的光路147
8.3.4辨向原理與細分技術(shù)148
8.3.5光柵傳感器的應(yīng)用150
8.4光纖傳感器151
8.4.1光纖傳感器的工作原理152
8.4.2光纖傳感器的組成與分類156
8.4.3光纖傳感器的應(yīng)用156
8.5光電編碼器158
8.5.1絕對式編碼器158
8.5.2增量式編碼器160
8.5.3編碼器的應(yīng)用161
8.6工程設(shè)計實例162
思考題163
第9章超聲波傳感器164
9.1超聲波的基本知識164
9.1.1超聲波的概念164
9.1.2超聲波的傳播特性165
9.1.3超聲效應(yīng)167
9.2超聲波傳感器的工作原理167
9.2.1超聲波傳感器的組成167
9.2.2超聲波傳感器的分類167
9.2.3超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)169
9.2.4超聲波傳感器的主要性能指標170
9.3超聲波傳感器的應(yīng)用170
9.3.1超聲波物位傳感器171
9.3.2超聲波流量傳感器172
9.3.3超聲波探傷173
9.3.4超聲波測厚174
9.4工程設(shè)計實例175
思考題177
第10章紅外傳感器178
10.1紅外輻射的基本知識178
10.1.1黑體、白體和透明體178
10.1.2紅外輻射的基本定律179
10.2常用紅外傳感器180
10.2.1紅外光子傳感器180
10.2.2紅外熱傳感器180
10.2.3熱釋電型傳感器180
10.3紅外傳感器的性能183
10.3.1主要性能參數(shù)183
10.3.2使用注意事項183
10.4紅外傳感器的應(yīng)用184
10.5工程設(shè)計實例186
思考題188
第11章生物傳感器189
11.1生物傳感器的發(fā)展189
11.2生物傳感器的工作原理190
11.3生物傳感器的分類192
11.4生物敏感材料的固定化194
11.5幾種生物傳感器195
11.5.1酶傳感器195
11.5.2微生物傳感器197
11.5.3免疫傳感器198
11.5.4生物芯片199
11.6生物傳感器的特點200
11.7生物傳感器的應(yīng)用200
11.8工程設(shè)計實例204
思考題205
第12章傳感器的信號調(diào)理206
12.1信號的放大與隔離206
12.1.1運算放大器206
12.1.2儀用放大器207
12.1.3程控放大器207
12.1.4隔離放大器208
12.2信號的變換208
12.2.1信號變換的作用209
12.2.2信號變換的方法209
12.3信號的抗干擾210
12.3.1干擾源210
12.3.2干擾的途徑211
12.3.3干擾的作用形式214
12.3.4干擾抑制技術(shù)215
思考題222
第13章傳感器在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的
應(yīng)用223
13.1物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識223
13.1.1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系223
13.1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)224
13.2物聯(lián)網(wǎng)中的感知技術(shù)225
13.2.1RFID技術(shù)225
13.2.2WSN技術(shù)226
13.2.3RFID技術(shù)與WSN技術(shù)融合227
13.3傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用227
13.3.1智能交通227
13.3.2智慧醫(yī)療228
13.3.3智能家居228
13.3.4智慧農(nóng)業(yè)229
思考題230
參考文獻231