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目录1

第一章 传感器接口技术电路基础1

第一节 放大、滤波、比较和波形发生电路1

一、测量放大器1

二、滤波器3

三、电压比较器7

四、波形发生器10

第二节 恒压源和恒流源12

一、恒压源12

二、恒流源15

第三节 桥路分析18

一、直流电桥18

二、交流电桥21

第四节 桥路信号的拾取23

一、单运放检测电路23

二、差分输入数据放大器检测电路24

第五节 信号传送方式25

一、四线式传送方式25

二、二线式传送方式26

三、三线式传送方式27

第六节 转换电路27

一、电压—电流转换电路27

二、电流—电流转换电路28

三、电荷—电压变换电路30

四、电阻—电压变换电路31

五、用ICL8038制作高质量的电压—频率变换器32

六、电容量—脉冲率变换电路33

七、脉冲率—电压变换电路35

第七节 模数转换电路38

一、双积分A/D转换原理38

二、31/2位A/D转换器39

一、荧光数码管显示44

第八节 数字显示44

二、液晶显示（LCD）45

三、发光二极管显示（LED）46

第二章 传感器特性48

第一节 传感器特性48

一、关于输入量的特性49

二、关于输入输出关系的静态响应特性49

三、动态响应特性51

第二节 线性化53

一、线性化的概念53

二、数字线性化53

三、模拟线性化55

第三节 温度补偿68

第四节 传感器接口电路设计69

一、设计传感器接口电路需解决的问题69

二、传感器接口电路设计实例70

第三章 压力传感器及其接口技术74

第一节 压阻效应74

一、压阻效应74

二、压阻系数75

第二节 压力敏感器件76

一、半导体应变片的特点76

二、半导体应变片的种类77

三、半导体应变片的结构形式78

第三节 压敏电阻电桥的特性及补偿78

一、零位失调及温漂78

二、灵敏度的温漂及补偿79

三、非线性度及补偿79

第四节 集成压力传感器80

第五节 压力传感器接口技术80

一、半导体压力传感器接口电路81

二、压力变换器的传感器电路82

三、压力变换器电路83

四、袖珍式数字气压表电路84

五、扩散硅压力变送器电路86

六、设计实例86

七、振动式汽车防盗继电器89

八、制作数字式压力计90

九、制作模拟显示器92

十、制作有高度显示的气压计92

十一、制作高度计94

第四章 温度传感器及其接口技术96

第一节 温度传感器分类96

第二节 热敏电阻器97

一、NTC热敏电阻器97

二、PTC热敏电阻器99

三、热敏电阻器的主要参数100

一、pn结正向电压与温度的关系101

第三节 pn结温度传感器101

二、温敏二极管的主要参数103

三、温敏晶体管103

四、温敏晶体管的主要参数104

第四节 温敏可控硅104

一、温敏可控硅的结构及工作原理104

二、开关温度的控制105

第五节 集成温度传感器106

一、电流型PTAT集成温度传感器107

二、电压型PTAT集成温度传感器107

第六节 温度传感器接口技术108

一、使用IC温度传感器的温度控制系统108

二、红外温度计控制电路110

三、热敏电阻的使用方法118

四、PTC热敏电阻电机保护器120

五、电子恒温槽121

六、温敏可控硅的使用方法122

七、使用温敏可控硅的温水锅炉温度检出电路124

八、数字温度计电路125

九、非接触式温度计电路设计126

十、热象检测与接口128

十一、LED发光输出的温度校正电路129

第五章 光敏传感器及其接口技术132

第一节 半导体的光电效应132

一、半导体的光吸收132

二、半导体的光电导效应132

三、半导体的光生伏特效应133

第二节 光敏电阻134

一、CdS光敏电阻工作原理134

二、CdS光敏电阻特性134

一、光敏二极管工作原理136

第三节 光敏二极管136

二、光敏二极管特性137

第四节 光电池139

一、硅光电池的结构、符号和基本原理139

二、光电池的基本特性140

第五节 光敏晶体管142

一、光敏晶体管的结构、符号和原理142

二、光敏晶体管特性143

三、异质结光敏晶体管和场效应光145

敏晶体管145

第六节 光控可控硅145

一、光控可控硅的结构、符号和工作原理145

二、光控可控硅的特性参数146

第七节 光电耦合器件147

一、光电耦合器的工作原理147

第八节 集成光敏器件148

一、光放大器148

二、光电耦合器的基本特性148

二、半导体色敏器件149

三、图像传感器150

第九节 光敏传感器接口技术153

一、减小暗电流影响的方法153

二、实用线性光耦合放大器155

三、光敏电阻的偏置电路及运动方向检测器157

四、光敏二极管的偏置电路及测光电路159

五、光电池基本电路及换向控制电路160

六、光敏三极管的基本电路和透明物体透明度的测量电路164

七、光控可控硅基本电路和冲床164

保护电路164

八、色敏传感器的测色电路166

九、图像传感器的驱动、A/D变换及信号处理电路166

第一节 霍尔效应和磁阻效应171

一、霍尔效应171

第六章 磁敏传感器及其接口技术171

二、磁阻效应173

第二节 霍尔元件175

一、理想霍尔元件175

二、霍尔元件的性能参数176

三、集成霍尔元件178

一、磁敏电阻结构179

二、磁敏电阻特性179

第三节 磁敏电阻179

第四节 磁敏二极管180

一、磁敏二极管结构和工作原理180

二、磁敏二极管特性181

三、集成磁敏二极管182

第五节 磁敏晶体管182

一、长基区磁敏晶体管结构和机理182

二、长基区磁敏晶体管特性183

一、霍尔传感器的基本电路184

三、集成磁敏晶体管184

第六节 磁敏传感器接口技术184

二、集成霍尔传感器的基本电路188

三、磁敏电阻基本电路及磁带终端191

检测电路191

四、磁敏二极管基本电路及探伤电路193

五、磁敏三极管及集成磁敏三极管195

接口电路195

六、无触点开关电路和测磁仪表198

第七章 气敏、湿敏传感器及其200

接口技术200

第一节 气敏传感器分类200

第二节 气敏电阻的工作机理及结构201

一、气敏电阻的工作基理201

二、气敏电阻的结构202

三、气敏电阻的主要参数203

工作原理204

第三节 电压控制型气敏传感器204

一、氢气敏传感器的结构和204

二、氢气敏传感器的特性205

第四节 气敏传感器接口技术206

一、利用CMOS的瓦斯检测器206

二、热敏电阻式热导率气体207

传感器电路207

三、防爆式FB—4型可燃性气体210

报警器210

四、连续监测式氢气探测仪210

第五节 湿度的表示方法及湿敏器件的213

特性参数213

一、湿度的表示方法213

二、湿敏器件的特性参数213

湿敏器件214

一、烧结型半导体陶瓷214

第六节 各种湿敏器件的结构214

及特性214

二、涂覆膜型陶瓷湿敏器件217

三、多孔氧化物湿敏器件218

四、结型和MOS型219

湿敏器件219

第七节 湿敏器件的接口技术219

一、湿敏器件对电源的特殊要求219

二、湿度检测电路220

三、湿度传感器的电路设计222

四、携带式测湿仪电路226

第八章 其它传感器及其接口技术227

第一节 热电偶及其接口技术227

一、热电偶工作原理及种类227

二、热电偶冷端补偿229

三、热电偶基本电路232

四、焊锡槽温度控制电路236

第二节 金属热电阻及其接口技术238

一、铂电阻238

二、铜电阻239

三、线性化电桥式测温电路239

四、铂电阻直接测量温差电桥电路240

五、4～20mA电流电路AD693241

第三节 电容传感器及其接口技术246

一、电容传感器的原理246

二、差动式电容传感器的二极管环形检波电路247

三、电容式液位计248

四、差动脉冲宽度调制电路250

第四节 光纤传感器及其接口技术252

一、光纤导光基本原理252

二、光纤传感器及其分类254

三、光纤传感器的主要元器件256

四、辐射（红外）型光纤温度传感器259

五、光纤传感器的输出光／脉冲变换电路260

六、光纤传感器的形状检测电路262

第五节 超声波传感器及其发送与接收技术263

一、超声波传感器的结构、工作原理及分类263

二、超声波传感器接口电路266

三、物体探测电路270

四、AE传感器电路272

五、超声波探伤和传感器电路273

第九章 传感器与微机的接口技术276

第一节 检测控制系统276

第二节 单片机及其系统277

一、MCS-51单片机结构及功能277

二、定时／计数器及中断控制字281

三、单片机应用系统分类282

四、单片机应用系统设计284

一、传感器输出方式分类289

第三节 输入接口289

二、开／关式传感器290

三、模拟脉冲式传感器293

四、模拟连续式传感器294

五、模拟频率变化式和脉冲重复频率式传感器295

六、数字脉冲式传感器295

七、数字编码式传感器295

八、模拟电压放大及采样297

九、智能化接口298

第四节 输出接口299

一、显示、记录输出接口299

二、驱动控制装置接口300

第五节 应用实例300

一、简单实用的湿度监控仪300

二、智能温度测控器302