传感器技术及应用PDF电子书下载

第1章　测量技术概述 1

1.1　测量的一般知识 2

1.1.1　测量的基本概念 2

1.1.2　测量方法 3

1.2　测量误差及其分类 5

1.2.1　误差的概念 5

1.2.2　误差的分类 5

1.2.3　测量误差的估计和校正 9

1.3　传感器概述 12

1.3.1　传感器的基本概念 12

1.3.2　传感器的组成 12

1.3.3　传感器的分类 13

1.3.4　传感器的作用、应用与地位 14

1.3.5　传感器的发展方向 16

1.4　传感器特性 17

1.4.1　静态特性 18

1.4.2　动态特性 19

小结 20

习题 21

第2章　参量传感器 23

2.1　电阻应变式传感器 25

2.1.1　工作原理 25

2.1.2　电阻应变片的类型、结构与粘贴技术 26

2.1.3　电阻应变片的选择 28

2.1.4　电阻应变片传感器测量转换电路 28

2.1.5　温度补偿 30

2.1.6　电阻应变式传感器的应用 31

2.2　热电阻传感器 34

2.2.1　热电阻 34

2.2.2　热敏电阻 38

2.3　气敏、湿敏电阻传感器 43

2.3.1　气敏电阻传感器 43

2.3.2　湿敏电阻传感器 47

2.4　自感式传感器 51

2.4.1　气隙型自感传感器 51

2.4.2　螺管型自感传感器 53

2.4.3　差动式电感传感器 53

2.4.4　测量转换电路 53

2.4.5　电感式传感器的应用 55

2.5　差动变压器式传感器 58

2.5.1　差动变压器传感器工作原理 58

2.5.2　测量转换电路 60

2.5.3　差动变压器传感器的应用 62

2.6　电涡流式传感器 65

2.6.1　电涡流式传感器的工作原理 65

2.6.2　电涡流式传感器的结构 66

2.6.3　测量电路 67

2.6.4　电涡流传感器使用须知 69

2.6.5　电涡流式传感器的应用 70

2.7　电容式传感器 71

2.7.1　电容式传感器的工作原理和结构 72

2.7.2　电容传感器的测量转换电路 75

2.7.3　电容式传感器的应用 79

小结 82

习题 83

第3章　发电传感器 90

3.1　压电式传感器 91

3.1.1　压电式传感器的工作原理 91

3.1.2　压电式传感器的测量转换电路 93

3.1.3　压电式传感器的应用 95

3.2　霍尔传感器 96

3.2.1　霍尔效应 97

3.2.2　霍尔元件 98

3.2.3　霍尔元件的特性参数 98

3.2.4　集成霍尔电路 100

3.2.5　零位误差与补偿 103

3.2.6　温度特性及补偿 104

3.2.7　霍尔传感器应用 107

3.3　热电偶传感器 110

3.3.1　热电偶传感器的工作原理 110

3.3.2　热电偶的材料 112

3.3.3　热电偶的种类及结构 113

3.3.4　热电偶的冷端温度补偿 114

3.3.5　热电偶的测量电路 117

3.3.6　热电偶的应用 118

小结 121

习题 121

第4章　物性传感器 124

4.1　超声波传感器 125

4.1.1　超声波传感器的结构及工作原理 125

4.1.2　耦合剂 127

4.1.3　超声波传感器的应用 127

4.2　光电传感器 130

4.2.1　光电效应 130

4.2.2　光电器件 131

4.2.3　光电传感器的类型 138

4.2.4　光电转换电路 139

4.2.5　光电传感器的应用 141

4.3　激光传感器 145

4.3.1　激光的形成 145

4.3.2　激光的特点 146

4.3.3　激光传感器（俗称激光器） 146

4.3.4　应用实例 147

4.4　光导纤维传感器 151

4.4.1　光导纤维的结构和种类 151

4.4.2　光纤传感器的工作原理和特点 153

4.4.3　光纤传感器的类型 153

4.4.4　光纤传感器的应用 154

小结 157

习题 158

第5章　数字式传感器 160

5.1　数字式角编码器 161

5.1.1　绝对式编码器 161

5.1.2　增量式编码器 162

5.1.3　角编码器的应用 163

5.2　光栅传感器 164

5.2.1　光栅的类型和结构 164

5.2.2　莫尔条纹形成原理及特点 165

5.2.3　莫尔条纹测量位移的原理 167

5.2.4　细分及辨向 167

5.2.5　光栅传感器的应用 169

5.3　感应同步器 171

5.3.1　感应同步器的类型与结构 171

5.3.2　感应同步器的工作原理 175

5.3.3　感应同步器的电气参数 175

5.3.4　感应同步器的信号处理方式 176

5.3.5　感应同步器的应用 177

小结 178

习题 179

第6章　传感器信号处理技术 182

6.1　信号的放大与隔离 183

6.1.1　运算放大器 183

6.1.2　测量放大器 184

6.1.3　程控测量放大器PGA 189

6.1.4　隔离放大器 191

6.2　信号变换技术 195

6.2.1　电压／电流（V/I）变换 195

6.2.2　电压／频率（V/F）转换电路 197

6.3　信号非线性补偿技术 202

6.3.1　硬件校正法 202

6.3.2　软件校正法 203

小结 205

习题 207

第7章　传感器技术的综合应用 208

7.1　传感器在过程量检测中的应用 210

7.1.1　温度测量 210

7.1.2　物位测量 216

7.1.3　流量测量 219

7.1.4　压力测量 227

7.1.5　成分分析 234

7.2　传感器在家用电器中的应用 238

7.2.1　传感器在电冰箱中的应用 238

7.2.2　传感器在厨具中的应用 241

7.2.3　传感器在洗涤电器中的应用 245

7.3　传感器在现代汽车中的应用 247

7.3.1　汽车结构及工作过程概述 247

7.3.2　传感器在汽车运行中的作用 249

7.4　传感器的选择 255

7.4.1　对传感器的要求 255

7.4.2　选择传感器的一般原则 255

7.5　超声波汽车尾部防撞探测器的设计 257

7.5.1　超声波传感器 257

7.5.2　超声波传感器的基本探测电路 258

7.5.3　超声波专用集成电路LM1812 261

7.5.4　汽车倒车防撞报警器电路 262

7.5.5　调试 263

小结 263

习题 265

附录　标准热电偶分度表 267

部分习题参考答案 274

主要参考文献 276