传感器原理及其应用PDF电子书下载

第1章 传感器概述 1

1.1 传感器的地位与作用 1

1.2 传感器的组成和分类 2

1.3 传感器的发展趋势 3

1.4 传感器的选用原则 4

1.5 测量技术的基本知识 5

1.5.1 测量概论 5

1.5.2 测量误差与不确定度 7

思考与练习 10

第2章 传感器的一般特性 11

2.1 概述 11

2.2 传感器的特性 12

2.2.1 传感器的静态特性 12

2.2.2 传感器的动态特性 15

2.3 传感器的标定 20

2.3.1 传感器的静态标定 20

2.3.2 传感器的动态标定 21

2.3.3 压力传感器的静态标定 21

2.3.4 压力传感器的动态标定 22

思考与练习 24

第3章 电阻式传感器原理及其应用 25

3.1 电阻应变式传感器 25

3.1.1 电阻应变片的工作原理 25

3.1.2 电阻应变片的结构和分类 27

3.1.3 电阻应变式传感器的测量电路 30

3.1.4 电阻应变片的粘贴 35

3.1.5 电阻应变式传感器的应用 36

3.2 压阻式传感器 39

3.2.1 压阻式传感器的结构 39

3.2.2 压阻式传感器的工作原理 40

3.2.3 压阻式传感器的应用 42

思考与练习 43

第4章 电容式传感器原理及其应用 45

4.1 电容式传感器的工作原理及分类 45

4.2 电容式传感器的测量电路 49

4.3 电容式传感器的特点及设计改善措施 54

4.3.1 电容传感器的优缺点 54

4.3.2 电容式传感器的设计改善措施 55

4.4 电容式传感器的应用 57

思考与练习 62

第5章 电感式传感器的原理及其应用 63

5.1 概述 63

5.2 自感式传感器 64

5.2.1 自感式传感器的结构 64

5.2.2 自感式传感器的工作原理 64

5.2.3 差动式自感传感器 65

5.2.4 电感式传感器的测量电路 66

5.2.5 电感式传感器的应用电路 68

5.3 差动变压器式传感器 70

5.3.1 差动变压器的结构 70

5.3.2 差动变压器的工作原理 71

5.3.3 差动变压器的测量电路 72

5.3.4 差动变压器的应用电路 73

5.4 电涡流式传感器 74

5.4.1 电涡流式传感器的工作原理 74

5.4.2 电涡流式传感器的结构 75

5.4.3 电涡流式传感器的测量电路 75

5.4.4 电涡流式传感器的应用电路 76

思考与练习 78

第6章 压电式传感器的原理及其应用 79

6.1 压电效应和压电材料 79

6.1.1 压电效应 79

6.1.2 压电材料 82

6.2 压电元件的常用结构 84

6.3 压电式传感器的等效电路和测量电路 86

6.3.1 压电式传感器的等效电路 86

6.3.2 压电式传感器的测量电路 87

6.4 压电式传感器的应用 88

6.4.1 压电式测力传感器 89

6.4.2 压电式压力传感器 89

6.4.3 压电式加速度传感器 90

6.4.4 新材料压电传感器及其应用 91

思考与练习 92

第7章 霍尔传感器的原理及其应用 93

7.1 概述 93

7.1.1 霍尔元件的结构 93

7.1.2 霍尔传感器的命名方法 94

7.1.3 霍尔传感器的工作原理 94

7.1.4 霍尔传感器的特性参数 94

7.2 霍尔传感器的测量电路和误差分析 95

7.2.1 霍尔传感器的测量电路 95

7.2.2 霍尔传感器的误差分析 95

7.3 霍尔传感器的应用电路 97

思考与练习 100

第8章 光电式传感器 101

8.1 概述 101

8.1.1 光的产生和常见光源 101

8.1.2 光电效应及分类 105

8.2 光电器件 106

8.2.1 光电管 106

8.2.2 光敏电阻 108

8.2.3 光敏二极管和光敏三极管 111

8.2.4 光电池 114

8.2.5 高速光电器件 116

8.3 光电式传感器的测量电路及应用 117

8.3.1 光电式传感器的测量转换电路 117

8.3.2 光电式传感器的应用 119

8.4 图像传感器 123

8.4.1 CCD图像传感器 123

8.4.2 CMOS图像传感器 127

8.4.3 图像传感器的应用 128

8.5 光纤传感器 131

8.5.1 光纤传感器的结构和工作原理 131

8.5.2 光纤传感器的分类及应用 133

思考与练习 135

第9章 温度传感器原理及其应用 136

9.1 概述 136

9.1.1 温度传感器的类型和特点 136

9.1.2 温度传感器的应用 137

9.1.3 温度传感器的发展 137

9.2 金属热电阻 138

9.2.1 金属热电阻的结构 139

9.2.2 金属热电阻的工作原理 140

9.2.3 金属热电阻的应用电路 142

9.3 热敏电阻 143

9.3.1 热敏电阻的结构 143

9.3.2 热敏电阻的温度特性 144

9.3.3 热敏电阻的主要参数和优点 145

9.3.4 热敏电阻的应用电路 145

9.4 热电偶 148

9.4.1 热电偶的分类与结构 148

9.4.2 热电偶的工作原理 149

9.4.3 热电偶的参数 150

9.4.4 热电偶的特点 151

9.4.5 热电偶的冷端温度补偿 152

9.4.6 热电偶的应用电路 154

9.4.7 热电偶安装注意事项 155

9.5 红外传感器 156

9.5.1 红外传感器的分类 156

9.5.2 红外传感器的工作原理与结构 156

9.5.3 红外传感器的应用电路 157

9.6 集成温度传感器 159

9.6.1 集成温度传感器的分类 159

9.6.2 集成温度传感器LM35 159

9.6.3 集成温度传感器AD590 160

9.6.4 精密温度传感器LM135、235、335 162

9.6.5 智能化风扇集成控制电路ADT7460 163

9.6.6 其他集成温度传感器 163

思考与练习 164

第10章 其他传感器工作原理及其应用 165

10.1 气敏传感器工作原理及其应用 165

10.1.1 概述 165

10.1.2 气敏传感器的测量电路 167

10.1.3 气敏传感器的应用电路 168

10.2 湿度传感器工作原理及其应用 169

10.2.1 概述 169

10.2.2 陶瓷湿度传感器 170

10.2.3 高分子湿度传感器 171

10.2.4 湿度传感器的应用 172

10.3 超声波传感器工作原理及其应用 174

10.3.1 概述 174

10.3.2 超声波的原理及结构 174

10.3.3 超声波探头及耦合技术 175

10.3.4 超声波传感器的应用电路 177

10.4 智能传感器及其应用 179

10.4.1 智能传感器的概述 179

10.4.2 智能传感器实现的途径 181

10.4.3 智能传感器的应用 183

思考与练习 188

第11章 传感器技术的综合应用 189

11.1 传感器在家用电器及安全防范中的应用 189

11.1.1 传感器在家用电器中的应用 189

11.1.2 传感器在防盗报警系统中的应用 194

11.1.3 传感器在火灾探测报警系统中的应用 203

11.2 传感器在现代汽车中的应用 210

11.2.1 汽车传感器的特点 210

11.2.2 压力与流量传感器的应用 211

11.2.3 温度传感器的应用 219

11.2.4 转速传感器的应用 224

11.2.5 加速度和振动传感器的应用 227

11.2.6 位置传感器的应用 230

11.2.7 传感器在汽车中的其他应用 239

11.3 传感器使用的几项关键技术 241

11.3.1 传感器的匹配技术 241

11.3.2 抗干扰的处理方法 243

思考与练习 245

第12章 传感器及其应用技术实验 246

12.1 电阻应变片的认识与粘贴技术 246

12.2 涡流传感器原理及应用实验 249

12.3 光电传感器实验 251

12.3.1 光敏二极管特性实验 251

12.3.2 光敏三极管特性测试 252

12.3.3 光敏三极管对不同光谱的响应 253

附录 Pt100温度传感器分度表 255

参考文献 258