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绪论1

第1章 传感器技术基础6

1.1测量的概念和测量方法6

1.1.1测量的概念6

1.1.2测量方法7

1.2测量误差及分类8

1.2.1测量误差的概念8

1.2.2测量误差的分类8

1.3传感器与自动测控系统11

1.3.1传感器的定义及组成11

1.3.2传感器的分类12

1.3.3自动测控系统14

1.4传感器的特性与技术指标16

1.4.1灵敏度16

1.4.2分辨力16

1.4.3线性度17

1.4.4稳定性17

1.4.5电磁兼容性18

1.4.6可靠性18

习题119

第2章 力传感器20

2.1弹性敏感元件20

2.1.1弹性敏感元件的特征21

2.1.2弹性敏感元件的结构形式21

2.2电阻应变片传感器24

2.2.1电阻应变片25

2.2.2应变片的结构形式、类型与粘贴方法25

2.2.3测量转换电路27

2.2.4应变电阻传感器的应用28

2.3电容式传感器33

2.3.1电容式传感器的工作原理34

2.3.2电容式传感器的测量电路39

2.3.3电容式传感器的应用42

2.4电感式传感器45

2.4.1自感式传感器45

2.4.2自感式传感器测量转换电路49

2.4.3互感式传感器50

2.4.4电感式传感器的应用53

2.5压电式传感器54

2.5.1压电式传感器的工作原理55

2.5.2压电式传感器的测量转换电路57

2.5.3压电式传感器的应用59

习题260

第3章 位置传感器61

3.1光栅传感器61

3.1.1光栅传感器的结构和类型61

3.1.2光栅传感器的工作原理63

3.1.3辨向及细分64

3.1.4光栅传感器的应用——光栅数显表66

3.2磁栅传感器66

3.2.1磁栅传感器的结构66

3.2.2磁栅传感器的工作原理68

3.2.3磁栅传感器的信号处理69

3.2.4磁栅传感器的应用70

3.3码盘式传感器70

3.3.1绝对式编码器71

3.3.2增量式编码器（增量轴编码器）73

3.3.3编码器应用举例76

3.4流量及流速传感器77

3.4.1流量的基本概念77

3.4.2节流式流量计77

3.4.3电磁式流量传感器78

3.4.4涡轮式流速传感器80

习题381

第4章 温度传感器82

4.1温度测量的基本概念82

4.1.1温度的基本概念82

4.1.2温标82

4.1.3温度测量及传感器分类83

4.2热电阻式温度传感器83

4.2.1金属导体热电阻的工作原理84

4.2.2热电阻的结构85

4.2.3热电阻的测量电路86

4.2.4热电阻传感器的应用——真空度测量88

4.3半导体温度传感器88

4.3.1热敏电阻88

4.3.2 PN结温度传感器91

4.4热电偶式温度传感器92

4.4.1基本原理92

4.4.2热电偶的组成、分类及其特点94

4.4.3热电偶冷端的延长97

4.4.4热电偶的冷端补偿法97

4.4.5热电偶的选择、安装使用和校验100

4.4.6热电偶的应用101

4.5集成温度传感器及应用102

4.5.1集成温度传感器的测温原理103

4.5.2集成温度传感器的类型104

习题4110

第5章 气体和湿度传感器111

5.1气体传感器111

5.1.1气体传感器的种类111

5.1.2半导体气敏传感器结构111

5.1.3气敏电阻传感器的工作原理114

5.1.4气敏电阻传感器测量电路114

5.1.5气体传感器的应用115

5.2湿敏传感器117

5.2.1湿度的基本概念117

5.2.2湿敏电阻型传感器118

5.2.3电容式湿度传感器119

5.2.4结露传感器120

5.2.5湿度传感器的应用120

习题5121

第6章 光电效应和光电传感器122

6.1光电效应和光电器件122

6.1.1光电效应122

6.1.2光电器件123

6.1.3光电耦合器件131

6.2光电传感器的应用133

6.2.1光电传感器的基本组成133

6.2.2光电传感器的基本类型133

6.2.3光电传感器应用举例135

6.3红外线传感器136

6.3.1红外传感器的类型136

6.3.2红外传感器的应用138

6.4光纤传感器140

6.4.1光纤的结构和传光原理140

6.4.2光纤传感器141

6.4.3光纤传感器的应用142

习题6143

第7章 磁电传感器144

7.1霍尔传感器144

7.1.1霍尔器件的结构144

7.1.2霍尔传感器的工作原理144

7.1.3霍尔器件的特性参数145

7.1.4集成霍尔器件146

7.1.5霍尔传感器的应用148

7.2电涡流传感器151

7.2.1电涡流传感器的工作原理151

7.2.2电涡流传感器的结构152

7.2.3电涡流传感器的测量电路153

7.2.4电涡流传感器的应用154

7.3磁阻元件及传感器156

7.3.1磁敏电阻156

7.3.2磁敏电阻传感器的应用157

7.3.3磁敏电阻传感器的温度稳定性问题158

7.4磁敏二极管160

7.4.1磁敏二极管的结构160

7.4.2磁敏二极管的工作原理160

7.4.3磁敏二极管的特性161

7.4.4磁敏二极管的应用——磁敏二极管漏磁探伤仪163

7.5磁敏三极管163

7.5.1磁敏三极管的结构163

7.5.2磁敏三极管的工作原理164

7.5.3磁敏三极管的特性165

7.5.4温度补偿技术165

7.5.5磁敏三极管的应用——磁敏三极管电位器166

习题7166

第8章 新型传感器168

8.1微波传感器168

8.1.1概述168

8.1.2微波传感器及其分类169

8.1.3微波传感器的优点及存在的问题170

8.1.4微波传感器的应用170

8.2超声波传感器173

8.2.1超声波物理基础173

8.2.2超声波传感器175

8.2.3超声波传感器的应用176

8.3生物传感器178

8.3.1概述178

8.3.2生物传感器的工作原理及结构179

8.3.3未来生物传感器的几大特点182

8.4图像传感器183

8.4.1图像传感器的敏感元件183

8.4.2 CCD图像传感器186

8.4.3 CCD图像传感器的应用186

8.4.4 CCD图像传感器的发展趋势190

8.5智能传感器191

8.5.1智能传感器概述191

8.5.2智能传感器的应用192

8.5.3智能传感器的发展趋势194

8.6机器人传感器195

8.6.1机器人与传感器195

8.6.2机器人传感器的分类及特点195

8.6.3触觉传感器197

8.6.4接近觉传感器197

8.6.5视觉传感器198

8.6.6听觉、嗅觉、味觉和其他传感器200

习题8202

第9章 传感器的接口电路203

9.1传感器输出信号的处理方法203

9.1.1输出信号的特点203

9.1.2输出信号的处理方法204

9.2传感器信号检测电路204

9.2.1检测电路的形式205

9.2.2常用电路206

9.3传感器和微型计算机的连接213

9.3.1传感器与微型计算机结合的重要性213

9.3.2检测信号在输入微型计算机前的处理214

9.3.3模／数转换电路215

9.3.4电压-频率转换电路217

习题9220

参考文献221