传感器技术及工程应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1传感器技术发展概况 1

1.2传感器的组成和分类 3

1.2.1传感器的组成 3

1.2.2传感器的分类 3

1.3传感器在工程应用中的地位 4

第2章 温度传感器技术及其应用 5

2.1温度传感器概述 5

2.1.1温标的定义和种类 5

2.1.2温度传感器的发展和前景 6

2.2温度传感器的组成和分类 10

2.2.1组成 10

2.2.2分类 11

2.3温度传感器工作原理 12

2.3.1热电偶温度传感器 13

2.3.2热电阻温度传感器 22

2.3.3热敏电阻温度传感器 25

2.3.4 PN结型温度传感器 29

2.3.5集成温度传感器 31

2.3.6其他温度传感器 37

2.4温度传感器工程应用 40

2.4.1PTC在IGBT模块过热检测中的应用 40

2.4.2 LM135系列温度传感器在镍镉电池快速充电器中的应用 41

2.4.3光纤温度传感器在液体温度测量中的应用 42

2.4.4红外体温装置的设计 44

2.4.5红外温度传感器在钎焊专机中的应用 45

第3章 位置传感器技术及其应用 47

3.1位置传感器的组成及分类 47

3.1.1位置传感器的组成 47

3.1.2位置传感器的分类 48

3.2位置传感器的工作原理 49

3.2.1超声波位置传感器的工作原理 49

3.2.2光栅位置传感器的工作原理 51

3.2.3光学位置传感器的工作原理 53

3.2.4光电编码器传感器 55

3.2.5电阻应变式位置传感器 57

3.2.6电感式位置传感器 59

3.2.7电容式位置传感器 61

3.2.8霍尔位置传感器 65

2.9电涡流式位置传感器 66

3.3位置传感器工程应用 68

3.3.1超声波测物位 68

3.3.2光电编码器在伺服系统中的应用 70

3.3.3涂层测厚仪 73

3.3.4可变气隙式电感测微仪 78

第4章 湿度传感器技术及其应用 80

4.1湿度传感器 80

4.1.1湿度传感器的发展趋势 80

4.1.2湿度的描述方法 81

4.2湿度传感器的分类 81

4.2.1湿度传感器按材料和原理分类 81

4.2.2湿度传感器按结构分类 82

4.3湿度传感器原理 82

4.3.1电解质湿度传感器 82

4.3.2高分子化合物湿度传感器 83

4.3.3半导体陶瓷材料湿度传感器 84

4.3.4光纤湿度传感器 86

4.4湿度传感器的工程应用 90

4.4.1湿度计 90

4.4.2粮食湿度检测 91

4.4.3湿度控制器 92

4.4.4湿度传感器HS1101应用 93

4.4.5湿度传感器在新生儿温箱中的应用 95

第5章 压力传感器技术及其应用 96

5.1压力传感器 96

5.2压力传感器的原理 96

5.2.1压电压力传感器 96

5.2.2压阻式压力传感器 101

5.2.3应变式压力传感器 102

5.2.4电阻应变计的测量原理 106

5.2.5其他类型传感器 109

5.3压力传感器的应用 110

5.3.1压电式加速度传感器 110

5.3.2采用压电式传感器的振动测试实例 111

5.3.3振动压路机振动测量实例 112

5.3.4压电式报警系统 112

5.3.5交通检测 113

5.3.6压阻式压力传感器 113

5.3.7应变式压力传感器 113

第6章 电流传感器技术及其应用 115

6.1电流测量概述 115

6.1.1 直接测量方法 115

6.1.2间接测量方法 115

6.2电流传感器组成和分类 116

6.2.1普通电流测量 116

6.2.2大电流测量 116

6.2.3微电流测量 117

6.2.4非正弦电流测量 117

6.3电流传感器工作原理 118

6.3.1霍尔电流传感器 118

6.3.2电流互感器 121

6.3.3磁阻式电流传感器 123

6.3.4电阻式电流传感器 124

6.3.5光纤电流传感器 126

6.3.6电子束式电流传感器 128

6.3.7新型电流传感器 130

6.3.8微小电流传感器 133

6.4电流传感器工程应用 137

6.4.1电流传感器在电动机控制中的应用 137

6.4.2电流传感器在电网中的应用 139

6.4.3电流传感器在电源控制中的应用 140

6.4.4电流传感器在测控系统中的应用 142

第7章 电压传感器技术及其应用 144

7.1电压测量概述 144

7.2电压传感器的分类和特点 145

7.2.1电压互感器 145

7.2.2霍尔电压传感器 149

7.2.3光纤电压传感器 150

7.3电压传感器的工作原理 152

7.3.1电压互感器 152

7.3.2霍尔电压传感器 156

7.3.3光纤电压传感器 162

7.4电压传感器的工程应用 169

7.4.1电压传感器在变频传动系统中的应用 169

7.4.2电压传感器在不间断电源中的应用 170

7.4.3电压传感器在有源滤波器中的应用 171

7.4.4电压传感器在电网无功功率自动补偿中的应用 172

7.4.5电压传感器在直接驱动型风力发电并网系统中的应用 172

7.4.6光纤电压器在电力系统和电器设备中的应用 173

7.4.7电压传感器在电力谐波分析仪中的应用 175

第8章 红外线传感器技术及其应用 176

8.1红外测量技术概况 176

8.1.1红外辐射的发现 176

8.1.2红外传感器的发展 177

8.1.3红外传感器的应用简介 180

8.2红外传感器的组成和分类 183

8.2.1组成 183

8.2.2分类 183

8.3红外辐射的基本原理和性能指标 184

8.3.1基尔霍夫定律 184

8.3.2普朗克定律 185

8.3.3斯蒂芬-玻尔兹曼定律 186

8.3.4红外测温基本原理 186

8.3.5红外传感器的性能评价 187

8.4红外传感器工作原理 188

8.4.1热电传感器的工作原理 188

8.4.2光电红外传感器的工作原理 192

8.5红外传感器工程应用 195

8.5.1红外制导 195

8.5.2红外测温 198

8.5.3红外成像技术 201

8.5.4红外光谱分析仪 205

8.5.5红外传感器在民用领域的实际应用 207

第9章 视觉和图像传感器技术及其应用 212

9.1视觉和图像传感器概述 212

9.2视觉和图像传感器的组成及分类 213

9.2.1视觉和图像传感器的组成 213

9.2.2视觉和图像传感器的分类 213

9.3视觉和图像传感器的工作原理 219

9.3.1 CCD图像传感器的工作原理 219

9.3.2 CMOS图像传感器的工作原理 225

9.3.3 CMOS图像传感器与CCD图像传感器的比较 230

9.3.4视觉和图像传感器的工作特性 234

9.4视觉和图像传感器的工程应用 235

9.4.1尺寸测量和工件伤痕及表面污垢测试 235

9.4.2传真扫描技术和光学文字识别技术 236

9.4.3 CCD/CMOS数码相机 238

9.4.4图像传感器的其他应用及产品现状 238

第10章 光电传感器技术及其应用 240

10.1光电式传感器技术概况 240

10.1.1国内外光电式传感器的研究现状和发展趋势 240

10.1.2光电式传感器的用途 241

10.2光电式传感器的组成和分类 241

10.2.1光电式传感器的组成 241

10.2.2光电式传感器的分类 242

10.3传感器工作原理 243

10.3.1光电式传感器 243

10.3.2光纤传感器 265

10.3.3光栅传感器的工作原理 268

10.4光电传感器工程应用 269

10.4.1光敏电阻的应用 269

10.4.2光敏晶体管的应用 271

10.4.3光电池的应用 273

10.4.4光纤传感器的应用 275

10.4.5光纤光栅传感器的应用 276

第11章 力和力矩传感器技术及其应用 278

11.1力和力矩测量概述 278

11.1.1力和力矩的基本测量方法及适用场合 278

11.1.2力和力矩传感器的现状 279

11.1.3力和力矩传感器的发展方向 279

11.2力和力矩传感器的组成和分类 280

11.2.1力和力矩传感器的组成 280

11.2.2力和力矩传感器的分类 280

11.3力和力矩传感器的工作原理 280

11.3.1应变式传感器原理 280

11.3.2压电式传感器原理 286

11.3.3磁电式传感器原理 290

11.3.4压磁式传感器原理 291

11.3.5电感式传感器原理 292

11.3.6电容式传感器原理 293

11.4力和力矩传感器工程应用 295

11.4.1应变式传感器的工程应用 295

11.4.2压电式传感器的工程应用 298

11.4.3磁电（电感）式传感器的工程应用 298

11.4.4压磁式传感器的工程应用 299

11.4.5电容式传感器的工程应用 300

11.4.6力敏Z元件的触觉传感器 301

参考文献 303