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第一章 概述1

第二章 电桥电路以及传感器的激励和测量技术3

2.1 电桥的电路结构3

2.2 电桥输出的放大和线性化处理5

2.3 电桥的激励6

2.4 传感器的激励和测量技术9

2.4.1 激励方法9

2.4.3 布线方式10

2.4.2 比率工作方式和非比率工作方式10

2.4.4 交流激励11

2.4.5 小结14

参考文献14

第三章 信号调理放大器15

3.1 概述15

3.2 精密运算放大器的特性15

3.2.1 输入失调电压15

3.2.3 直流开环增益的非线性17

3.2.2 输入失调电压和输入偏流模型17

3.2.4 运算放大器的噪声19

3.2.5 共模抑制和电源抑制21

3.3 运算放大器的直流误差分析22

3.4 单电源运算放大器22

3.4.1 单电源运算放大器的输入级23

3.4.2 单电源运算放大器的输出级24

3.4.3 运算放大器的制造工艺26

3.5 仪表放大器26

3.5.1 仪表放大器的电路结构27

3.5.2 仪表放大器的直流误差源31

3.5.3 仪表放大器的噪声源32

3.5.4 桥式仪表放大器的误差分析32

3.5.5 仪表放大器的性能表33

3.5.6 仪表放大器的输入过压保护33

3.6 斩波稳定放大器34

3.7 隔离放大器35

参考文献37

4.1 应变计38

第四章 应变、力、压力和流量测量38

4.2 电桥信号调理电路40

参考文献42

第五章 高阻抗传感器43

5.1 光电二级管前置放大器的设计43

5.1.2 作为输入失调电压源的热电势46

5.1.3 前置放大器的交流设计、带宽和稳定性46

5.1.1 前置放大器的失调电压和漂移分析46

5.1.4 光电二极管前置放大器的噪声分析48

5.1.5 光电二级管电路性能小结49

5.1.6 光电二极管电路的折衷选择50

5.2 高速光电二极管电流-电压(I/V)转换器的补偿50

5.2.1 选择用于宽带光电二极管I/V转换器的运算放大器50

5.2.2 高速光电二极管前置放大器的设计51

5.2.3 高速光电二极管前置放大器的噪声分析51

5.3.1 低噪声电荷放大器的电路配置52

5.3 高阻抗电荷输出传感器52

5.3.2 为减少偏流而使用低电源电压且增益为40dB的压电式传感器放大器53

5.3.3 水听器53

5.3.4 运算放大器的性能：JFET运算放大器与双极型运算放大器的比较54

5.3.5 pH探头缓冲放大器54

5.4 CCD/CIS图像处理54

参考文献57

第六章 位置和运动传感器58

6.1 线性可变差接变压器(LVDT)58

6.2 霍耳效应磁传感器60

6.3 光电编码器61

6.4 分解器和自整角机61

6.5 感应同步器63

6.6 矢量交流感应电动机的控制64

6.7 加速度计65

参考文献66

7.1.1 基础知识68

7.1.2 工艺技术68

7.1 概述68

第七章 加速度计68

7.1.3 主要产品69

7.1.4 应用领域69

7.2 工作原理70

7.2.1 质量弹性系统70

7.2.2 位移测量系统70

7.3.1 产品选型71

7.3 应用设计指南71

7.2.3 信号调理电路71

7.3.2 自检和标定72

7.3.3 辅助设计工具72

7.3.4 设计中应考虑的问题73

7.3.5 提高性能的方法73

7.4 典型产品ADXL105及应用74

7.4.1 组成和特点74

7.4.2 主要技术指标75

7.4.3 典型性能特性76

7.4.4 设计指南78

参考文献79

第八章 温度传感器80

8.1 概述80

8.2 热偶的工作原理和冷接点补偿80

8.3 电阻式温度检测器84

8.4 热敏电阻85

8.5.1 电流和电压输出温度传感器87

8.5 半导体温度传感器87

8.5.2 数字输出温度传感器89

8.5.3 恒温开关和温度设定值控制器90

8.5.4 带有片内温度传感器的模数转换器91

8.6 微处理器温度监测92

参考文献94

第九章 用于信号调理的模数转换器95

9.1 逐次逼近型模数转换器95

9.2 多路输入逐次逼近型模数转换器98

9.3 完整的片内数据采集系统100

9.4 Σ-△型模数转换器101

9.4.1 高分辨率、低频测量用的Σ-△型模数转换器103

9.4.2 Σ-△型模数转换器在电能表中的应用107

9.4.3 电能计量中的大电流检测技术109

参考文献112

第十章 智能传感器114

10.1 4～20mA控制环路114

10.2 传感器与网络的连接115

参考文献120

11.1 高精度系统中的电阻和热偶误差121

第十一章 硬件设计技术121

11.2 混合信号系统中的接地123

11.2.1 接地面和电源面123

11.2.2 双面印制电路板与多层印制电路板的比较124

11.2.3 多插卡混合信号系统124

11.2.4 分隔模拟地和数字地124

11.2.5 混合信号集成电路的接地和去耦125

11.2.7 混合信号接地混乱的根源：将单卡接地概念用到多卡系统中126

11.2.8 采样时钟考虑126

11.2.6 慎重对待ADC的数字输出126

11.2.9 混合信号系统中印制电路板布局的几个准则127

11.3 电源噪声的抑制和滤波128

11.3.1 开关稳压器实验130

11.3.2 局部高频电源滤波133

11.3.3 对交流电源线的滤波133

11.4 防止射频干扰整流的措施134

11.5 高速逻辑电路处理方法136

11.6 屏蔽原理简介137

11.6.1 电缆和屏蔽的一般特性138

11.6.2 数字隔离技术139

11.7 过压保护140

11.8 静电放电143

参考文献147

附录一 半导体温度传感器和磁场传感器的应用149

附录二 ADI公司生产的传感器及信号调理器选择树156

附录三 ADI公司生产的传感器选择指南162

北京市英赛尔器件集团简介167

编后语169