传感器原理与应用PDF电子书下载

一、传感器的地位和作用 1

二、传感器的定义及其组成 1

绪论 1

三、传感器的分类 2

四、对传感器的一般要求 3

五、传感器的发展趋向 4

六、本课程的任务和教学要求 5

1.1 测量的基本知识 6

1.1.1 测量 6

第1章 传感器与测量的基本知识 6

1.1.2 测量方法 7

1.1.3 测量系统 8

1.1.4 测量误差 9

1.1.5 测量精度与分辨率 10

1.2 传感器的一般特性 11

1.2.1 传感器的静态特性 12

1.2.2 传感器的动态特性 13

1.2.3 传感器的主要技术指标 14

1.3 提高传感器性能的方法 15

本章小结 17

思考题与习题 19

第2章 电阻应变式传感器与应用 21

2.1 电阻应变片的工作原理、结构和特性 21

2.1.1 电阻应变片的工作原理 21

2.1.2 电阻应变片的结构 24

2.1.3 电阻应变片的特性 25

2.2 电阻应变计的测量电路 27

2.3 电阻应变计的温度误差与补偿 30

2.3.1 温度误差产生的原因分析 30

2.3.2 温度误差补偿的措施 31

2.4 电阻应变式传感器的应用 33

本章小结 36

思考题与习题 37

第3章 电感式传感器及其应用 39

3.1 自感式传感器 39

3.1.1 变隙式电感传感器的结构与工作原理 39

3.1.2 螺旋管式电感传感器的结构与工作原理 42

3.1.3 自感式传感器的测量电路与应用 45

3.2 差动变压器式传感器 49

3.2.1 变隙式差动变压器的结构与工作原理 49

3.2.2 螺旋管式差动变压器的结构与工作原理 51

3.2.3 差动变压器的测量电路与应用 57

3.3 电涡流式传感器 62

3.3.1 电涡流式传感器的基本结构与工作原理 62

3.3.2 电涡流的形成范围 65

3.3.3 电涡流式传感器的测量电路与应用 66

本章小结 69

思考题与习题 74

第4章 电容式传感器与应用 78

4.1 电容式传感器的定义、分类及特性 78

4.1.1 电容式传感器的定义与分类 78

4.1.2 电容式传感器的特性 79

4.2 电容式传感器的测量电路 82

4.3 电容式传感器的应用 85

本章小结 88

思考题与习题 88

第5章 压电式传感器与应用 89

5.1 压电效应与压电材料 89

5.1.1 电效应 89

5.1.2压电材料 90

5.2 压电式传感器的工作原理 92

5.3.2 压电式传感器的测量电路 94

5.3.1 压电式传感器的等效电路 94

5.3 压电式传感器的等效电路与测量电路 94

5.4 压电式传感器的应用 96

本章小结 98

思考题与习题 99

第6章 霍尔式传感器与应用 101

6.1 霍尔元件与霍尔效应 101

6.2 霍尔元件的主要特性 103

6.3 霍尔传感器的基本测量电路 105

6.4.1 零位误差与补偿 108

6.4 霍尔传感器的误差与补偿 108

6.4.2 温度误差与补偿 109

6.5 霍尔式传感器的应用 111

本章小结 113

思考题与习题 114

第7章 热电式传感器与应用 116

7.1 热电偶温度传感器 116

7.1.1 热电偶的材料与常用热电偶 117

7.1.2热电偶的工作原理 119

7.1.3热电偶冷端温度补偿 123

7.1.4 热电偶测量线路 127

7.2.1 热敏电阻的工作原理 129

7.2 热敏电阻传感器 129

7.2.2 热敏电阳的主要特性及参数 130

7.3 热电阻传感器 132

7.3.1 金属热电阻 132

7.3.2 热电阻传感器的应用 135

本章小结 136

思考题与习题 137

第8章 光栅传感器与应用 138

8.1 莫尔条纹原理 138

8.1.1 形成莫尔条纹的光学原理 138

8.1.2 莫尔条纹的种类 139

8.2 光栅式传感器 141

8.2.1 光栅的基本知识 141

8.2.2光栅式传感器 142

8.3 辨向原理与细分技术 144

8.3.1 辨向原理 144

8.3.2 细分技术 145

8.4 光栅传感器的应用 147

本章小结 148

思考题与习题 149

9.1.1 光敏电阻 150

9.1 光电器件 150

第9章 光电传感器与应用 150

9.1.2 光敏二极管与光敏三极管 152

9.1.3光电池 153

9.2 光纤传感器 156

9.2.1 光纤传感器基础 156

9.2.2 光调制与解调技术 159

9.2.3 光纤传感器的应用实例 162

本章小结 166

思考题与习题 168

10.1.1 智能式传感器概述 169

10.1 智能式传感器 169

第10章 智能传感器与机器人传感器简介 169

10.1.2 智能传感器信号的采集 175

10.1.3 传感器的智能化 178

10.2 机器人传感器 184

10.2.1 机器人传感器概述 184

10.2.2 机器人视觉传感器 186

10.2.3 机器人触觉传感器 190

本章小结 195

思考题与习题 197

实验一 箔式应变片性能——单臂电桥 198

附录实验实训 198

实验二 箔式应变片三种桥路性能比较 199

实验三 箔式应变片的温度效应 200

实验四 应变电路的温度补偿 201

实验五 半导体应变计性能 201

实验六 半导体应变计直流半桥测试系统 202

实验七 箔式应变片与半导体应变片性能比较 203

实验八 移相器实验 204

实验九 相敏检波器实验 205

实验十 箔式应变片组成的交流全桥 207

实验十二交流全桥的应用——振幅测量 208

实验十一 激励频率对交流全桥的影响 208

实验十三交流全桥组成的电子秤 209

实验十四 差动变压器性能 209

实验十五差动变压器零残电压的补偿 210

实验十六差动变压器的标定 211

实验十七 差动变压器的振动测量 212

实验十八差动螺旋管式电感传感器位移测量 213

实验十九差动螺旋管式电感传感器振幅测量 214

实验二十激励频率对电感传感器的影响 215

实验二十一 热电式传感器——热电偶 216

实验二十二热敏式温度传感器测温实验 217

实验二十三PN结温度传感器 218

实验二十四 光纤位移传感器——位移测量 218

实验二十五光纤传感器——转速测量 220

实验二十六 光电传感器的应用——光电转速测试 220

实验二十七 霍尔式传感器的直流激励特性 221

实验二十八霍尔式传感器的交流激励特性 222

实验二十九 霍尔式传感器的应用——振幅测量 222

实验三十 霍尔式传感器的应用——电子秤 223

实验三十一 电涡流式传感器的静态标定 223

实验三十二被测材料对电涡流传感器特性的影响 224

实验三十三 电涡流式传感器的振幅测量 225

实验三十四 电涡流传感器的称重实验 225

实验三十五 电涡流式传感器电机测试实验 226

实验三十六磁电式传感器 226

实验三十七压电加速度式传感器 227

实验三十八电容式传感器特性 228

实验三十九力平衡式传感器 229

实验四十双平行梁的动态特性——正弦稳态 230

实验四十一微机检测与转换 ——数据采集处理 231

参考文献 233