传感器原理与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 传感器概述 2

1.1.1 传感器定义 2

1.1.2 传感器的组成 3

1.1.3 传感器分类 4

1.1.4 传感器的一般特性 5

1.1.5 传感器的发展趋势 8

1.2 检测技术基础知识 9

第2章 电阻式传感器 15

2.1 电位器式电阻传感器 16

2.1.1 电位器式电阻传感器的工作原理 16

2.1.2 电位器的结构与材料 21

2.1.3 电位器式电阻传感器应用实例 22

2.2 电阻应变式传感器 25

2.2.1 电阻应变式传感器工作原理 26

2.2.2 应变式的结构与材料 27

2.2.3 电阻应变式传感器主要特性 28

2.2.4 温度误差及其补偿 30

2.2.5 电阻应变式传感器测量电路 32

2.2.6 电阻应变式传感器应用实例 34

第3章 电感式传感器 38

3.1 自感式传感器 39

3.1.1 自感式传感器的工作原理 39

3.1.2 自感式传感器的转换电路与残余电压 41

3.1.3 自感式传感器应用实例 43

3.2 变压器式传感器 47

3.2.1 变压器式传感器的工作原理 48

3.2.2 传感器等效电路 48

3.2.3 传感器的测量电路 49

3.2.4 变压器式传感器的应用实例 52

3.3 电涡流传感器 57

3.3.1 工作原理 57

3.3.2 转换电路 60

3.3.3 电涡流式传感器的应用实例 62

第4章 电容式传感器 66

4.1 电容式传感器的工作原理 67

4.2 电容式传感器的类型 68

4.2.1 变极距型电容传感器 68

4.2.2 变面积型电容传感器 68

4.2.3 变介电常数型电容传感器 69

4.3 电容式传感器的灵敏度及其特点 70

4.3.1 电容式传感器的灵敏度 70

4.3.2 电容式传感器的特点 72

4.4 电容式传感器测量电路 73

4.4.1 电容式传感器的等效电路 73

4.4.2 电容式传感器测量电路 74

4.5 电容式传感器应用实例 78

第5章 磁电式传感器 84

5.1 磁电感应式传感器 85

5.1.1 工作原理和结构类型 85

5.1.2 磁电感应式传感器基本特性 87

5.1.3 测量电路 89

5.1.4 两种常用磁电式传感器 90

5.1.5 磁电感应式传感器应用实例 91

5.2 霍尔传感器 93

5.2.1 霍尔传感器工作原理 93

5.2.2 霍尔元件的结构和基本电路 96

5.2.3 霍尔元件的主要特性参数 97

5.2.4 霍尔元件的误差及补偿 98

5.2.5 霍尔传感器应用实例 100

第6章 压电式传感器 105

6.1 压电式传感器的工作原理 106

6.1.1 石英晶体的压电效应 107

6.1.2 压电陶瓷的压电效应 108

6.1.3 压电方程 109

6.1.4 压电材料 111

6.2 压电式传感器测量电路 113

6.2.1 等效电路 113

6.2.2 测量电路 115

6.3 压电式传感器应用实例 118

第7章 光电式传感器 122

7.1 光电效应和光电器件 123

7.1.1 光电基础知识 123

7.1.2 光电效应 127

7.1.3 光电管与光电倍增管 129

7.1.4 光敏电阻 133

7.1.5 光敏二极管和光敏三极管 135

7.1.6 光电池 137

7.1.7 光电式传感器应用实例 138

7.2 光栅式传感器 140

7.2.1 基本工作原理 141

7.2.2 细分辨向电路 143

7.2.3 光栅传感器应用实例 147

7.3 光电编码器 151

7.3.1 绝对式光电编码器 151

7.3.2 增量式光电编码器 152

7.3.3 光电编码器的应用实例 154

7.4 光纤传感器 157

7.4.1 光纤的基本原理 158

7.4.2 光纤传感器分类 160

7.4.3 光纤传感器应用实例 163

7.5 图像传感器 165

7.5.1 电荷耦合器件（CCD） 166

7.5.2 CMOS固态图像传感器 168

7.3.3 图像传感器的应用实例 171

第8章 热电式传感器 174

8.1 热电阻传感器 175

8.1.1 金属热电阻 175

8.1.2 半导体热敏电阻 180

8.1.3 热电阻传感器应用实例 184

8.2 热电偶 187

8.2.1 热电偶测温原理 188

8.3.2 热电偶的基本定律 191

8.3.3 热电偶的常用材料与结构 192

8.3.4 热电偶测量电路 195

8.3.5 热电偶冷端处理和补偿 196

8.3.6 热电偶传感器应用实例 197

8.4 新型温度传感器 200

8.4.1 DS18B20的工作原理 201

8.4.2 DS18B20的应用电路 206

8.4.3 数字式温度传感器应用实例 207

第9章 辐射式传感器 211

9.1 超声波传感器 212

9.1.1 超声波及其物理性质 212

9.1.2 超声波传感器的工作原理及其应用 214

9.1.3 超声波传感器应用实例 217

9.2 红外辐射传感器 220

9.2.1 红外辐射传感器 221

9.2.2 辐射式传感器应用实例 225

第10章 环境量检测 229

10.1 气敏传感器 230

10.1.1 气敏传感器概述 230

10.1.2 常用气敏传感器工作原理 231

10.1.3 气敏传感器的应用实例 237

10.2 湿度传感器 240

10.2.1 湿度传感器及分类 240

10.2.2 湿度传感器的主要参数 241

10.2.3 电阻式湿敏传感器 243

10.2.4 电容湿敏传感器 245

10.2.5 湿度传感器的应用实例 246

第11章 生物传感器 252

11.1 生物传感器概述 253

11.2 生物传感器的基本结构 255

11.2.1 生物敏感元件 256

11.2.2 换能器 256

11.3 生物传感器的分类与原理 256

11.3.1 酶生物传感器 257

11.3.2 免疫传感器 261

11.3.3 微生物传感器 263

11.3.4 生物传感器应用实例 265

参考文献 269