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绪论1

0.1　传感器的应用领域1

0.2　传感器的发展概述2

思考题及习题5

第1章　传感器基础知识6

1.1　传感器的概念6

1.2　传感器的分类7

1.3　传感器与检测系统9

1.4　传感器技术12

1.4.1　传感器技术学科特点12

1.4.2　传感器的材料12

1.4.3　检测技术13

1.4.4　工艺加工技术13

1.5　传感器的基本特性14

1.5.1　静态特性15

1.5.2　动态特性21

思考题及习题22

第2章　温度传感器及检测23

2.1　温度检测的概述23

2.1.1　温度23

2.1.2　温标23

2.1.3　温度的标定24

2.1.4　温度的检测方法25

2.1.5　温度传感器的分类及合理选用25

2.2　热电阻测温传感器28

2.2.1　金属热电阻28

2.2.2　热敏电阻32

2.2.3　热电阻的合理选择及命名36

2.2.4　热电阻的应用实例38

2.3　热电偶温度传感器40

2.3.1　热电偶测温原理41

2.3.2　热电回路的基本定律43

2.3.3　热电偶材料及结构44

2.3.4　热电偶参考端温度补偿46

2.3.5　热电偶的应用及测温线路49

2.4　集成温度传感器51

2.5　温度传感器的工程设计实例54

思考题及习题58

第3章　力敏传感器及检测59

3.1　力学传感器中的弹性元件59

3.1.1　变换力的弹性元件59

3.1.2　变换压力的弹性元件60

3.2　电阻应变式传感器62

3.2.1　电阻应变片的工作原理63

3.2.2　电阻应变片的结构和特性64

3.2.3　电阻应变式传感器的信号调理电路66

3.2.4　电阻应变片的温度误差及补偿方法68

3.2.5　应变式传感器的用途69

3.3　压阻式压力传感器70

3.3.1　压阻式压力传感器的工作原理与主要特点70

3.3.2　温度补偿71

3.3.3　压阻式压力传感器的应用71

3.4　压电式传感器72

3.4.1　压电效应73

3.4.2　压电材料73

3.4.3　压电元件的应用特点74

3.4.4　压电式传感器的应用76

3.5　电容式传感器77

3.5.1 电容式传感器的工作原理及结构形式77

3.5.2　变间隙式电容式传感器79

3.5.3　变面积式电容式传感器81

3.5.4　变介电常数式电容式传感器81

3.5.5 电容式传感器的信号调理电路83

3.5.6　电容式传感器的应用83

3.6　力敏传感器的应用实例85

3.6.1　压电引信85

3.6.2　泥浆材料测重仪85

3.6.3　电子皮带秤87

3.6.4　千斤顶荷重测试88

3.6.5　续航发动机燃烧室压力及推力测试88

3.6.6　指套式电子血压计89

3.6.7　开关式加速度传感器在汽车安全气囊系统上的应用90

思考题及习题91

第4章　湿度传感器和气敏传感器92

4.1　湿度传感器92

4.1.1　湿度的概念92

4.1.2　湿度传感器的种类93

4.1.3　湿度传感器的应用实例95

4.1.4　湿度传感器的合理选用97

4.1.5　湿度传感器的实训设计102

4.2　气敏传感器103

4.2.1　气敏检测方法104

4.2.2　气敏检测应用实例105

思考题及习题107

第5章　磁敏传感器及检测109

5.1　概述109

5.2　磁敏检测方法109

5.2.1　磁电感应法测磁场109

5.2.2　磁通门磁强计测磁场110

5.2.3　磁阻效应测磁场112

5.2.4　PN结效应测磁场113

5.2.5　磁敏检测应用领域114

5.3　霍尔传感器115

5.3.1　霍尔传感器的工作原理115

5.3.2　霍尔元件及材料118

5.3.3　霍尔集成电路119

5.3.4　霍尔传感器应用实例123

5.3.5　霍尔传感器产品选型127

思考题及习题130

第6章　流量传感器及检测131

6.1　概述131

6.1.1　流量测量的意义131

6.1.2　流量的相关概念132

6.1.3　流量的测量方法133

6.1.4　流量计的分类134

6.2　电磁流量计137

6.2.1　电磁流量计的测量原理137

6.2.2　电磁流量计的结构138

6.2.3　电磁流量计的特点140

6.2.4　电磁流量计的合理使用141

6.3　涡街流量计142

6.3.1　涡街流量计的测量原理及结构142

6.3.2　涡街流量计的特点146

6.3.3　涡街流量计的合理使用146

6.4　超声波流量计147

6.4.1　超声波的概念147

6.4.2　超声波流量计的测量原理及结构148

6.4.3　超声波流量计的特点150

6.4.4　超声波流量计的合理使用151

6.5　流量标准装置151

6.5.1　液体流量标准装置152

6.5.2　气体流量标准装置154

6.6　实用流量传感器产品选型155

思考题及习题157

第7章　光电传感器158

7.1　光电转换系统的构成158

7.2　光电效应159

7.2.1　外光电效应159

7.2.2　光导效应159

7.2.3　光生伏特效应160

7.3　主要光电器件160

7.3.1　光电管160

7.3.2　光敏电阻162

7.3.3　光敏二极管和三极管164

7.3.4　光电池168

7.3.5　光电耦合器170

7.4　光电传感器应用实例171

7.4.1　光控路灯控制器171

7.4.2　光电转速测量装置171

7.4.3　测光文具盒电路172

7.5　光纤传感器173

7.5.1　光纤的结构与传光原理173

7.5.2　光纤传感器的原理与分类174

7.5.3　光纤传感器的应用实例176

7.6　红外传感器177

7.6.1　红外辐射知识177

7.6.2　热释电传感器178

7.6.3　红外传感器应用实例179

7.7　CCD图像传感器180

7.7.1　CCD图像传感器的工作原理180

7.7.2　CCD图像传感器的应用182

7.8　光电传感器设计实例183

7.8.1　设计思路183

7.8.2　设计要求184

7.8.3　设计过程184

7.9　光电传感器的选择185

思考题及习题186

第8章　物位的检测188

8.1　概述188

8.1.1　物位的测量对象188

8.1.2　物位的测量方法及分类188

8.2　静压式液位检测189

8.2.1　差压液位计189

8.2.2　浮子式液位计190

8.3　电容式料位计193

8.4　物位测量中应注意的问题194

8.4.1　物位计的选型195

8.4.2　测量电路196

8.4.3　系统安装197

8.4.4　传感器的标定、保养与校验199

思考题及习题200

第9章　传感器实用技术202

9.1　信号调理202

9.1.1　电平调整203

9.1.2　线性化208

9.1.3　信号形式变换212

9.1.4　滤波及阻抗转换227

9.2　驱动电路分析230

9.2.1　恒压源驱动电路分析230

9.2.2　恒流源驱动电路分析231

9.3　抗干扰技术232

9.3.1　噪声及防护233

9.3.2　电磁干扰的传播路径234

9.3.3　抗电磁干扰技术235

9.4　传感器的工程应用思路243

9.4.1　传感器的设计思路243

9.4.2　传感器的合理选择244

思考题及习题246

参考文献247