集成化智能传感器原理与应用PDF电子书下载

第1章单片集成化智能传感器概述 1

1.1 智能传感器的基本特点 1

1.1.1 智能传感器的定义 1

1.1.2智能传感器的功能 1

1.1.3智能传感器的特点 2

1.2智能传感器的发展趋势及应用 4

1.2.1采用新技术提高智能化程度 4

1.2.2单片传感器系统 4

1.2.3智能微尘传感器 5

1.2.4总线技术的标准化与规范化 6

1.2.5虚拟传感器和网络传感器 6

1.2.6可靠性与安全性设计 7

1.3单片智能传感器主要产品的分类 7

1.4单片智能传感器的技术指标 10

1.4.1 智能传感器的名词术语及主要参数 10

1.4.2智能传感器典型产品的主要技术指标 11

第2章单片智能温度传感器的原理与应用 13

2.1 智能温度传感器的产品分类及应用领域 13

2.1.1集成温度传感器的产品分类 13

2.1.2智能温度传感器的应用领域 14

2.2基于I2C、SMBus及SPI总线的智能温度传感器 15

2.2.1基于1—Wire总线的DS18B20型智能温度传感器 15

2.2.2基于I2C总线的MAX6626型智能温度传感器 19

2.2.3基于SMBus的MAX6654型智能温度传感器 21

2.2.4基于SPI总线的LM74型智能温度传感器 23

2.3多功能智能温度传感器原理与应用 25

2.3.1带实时日历时钟显示的温度检测系统 25

2.3.2具有故障自检功能的温度检测系统 26

2.4多通道智能温度传感器的原理与应用 28

2.4.1 AD7417型5通道精密智能温度传感器 28

2.4.2 MAX1668型5通道精密智能温度传感器 30

2.5智能温度传感器在微机散热保护电路中的应用 33

2.5.1 智能温度传感器与CPU的安装方法 33

2.5.2笔记本电脑散热保护电路的设计 33

2.5.3 PC机散热风扇控制系统的电路设计 35

2.5.4具有多重保护功能的微机散热系统电路设计 36

2.6 Pentium4处理器散热控制电路的设计 38

2.6.1 ADT7460的性能特点 38

2.6.2 ADT7460的工作原理 39

2.6.3 ADT7460的典型应用 43

2.7智能化温度控制电路 46

2.7.1 TMP01型集成温度控制器 46

2.7.2 LM56型集成温度控制器 49

2.8 HT7500型高精度微型化医用数字体温计 51

2.8.1 HT7500的性能特点 51

2.8.2 HT7500的工作原理 51

2.8.3数字体温计的电路设计 53

2.9 MAX6691型四通道智能温度传感器 55

2.9.1MAX6691的性能特点 55

2.9.2 MAX6691的原理与应用 56

2.9.3 NTC热敏电阻的特性 57

2.9.4改善NTC热敏电阻非线性的方法 60

2.9.5使用注意事项 61

2.10 MAX1298/1299型带五通道ADC的智能温度传感器 61

2.10.1 MAX1298/1299的性能特点 61

2.10.2 MAX1298/1299的工作原理 62

2.10.3 MAX1298/1299的典型应用及电路设计要点 66

第3章集成温度补偿器的原理与应用 70

3.1 热电偶冷端温度补偿的原理及方法 70

3.1.1热电偶的产品分类及测温原理 70

3.1.2热电偶冷端温度补偿的基本原理与方法 72

3.2集成温度传感器在热电偶冷端温度补偿中的应用 73

3.2.1 AD592型温度传感器在热电偶冷端温度补偿中的应用 73

3.2.2 LM334型温度传感器在热电偶冷端温度补偿中的应用 74

3.2.3 TMP35型集成温度传感器在热电偶冷端温度补偿中的应用 76

3.2.4 LM135系列温度传感器在热电偶冷端温度补偿中的应用 76

3.3基于SPI总线的数字式K型热电偶冷端温度补偿及转换器 77

3.3.1 MAX6674/6675的性能特点 77

3.3.2 MAX6674/6675的工作原理 78

3.3.3 MAX6675的典型应用 80

3.4隔离式热电偶冷端温度补偿及信号调理器 81

3.4.1 AC1226型微功耗热电偶温度补偿器 82

3.4.2 1B51型隔离式热电偶信号调理器 83

3.4.3 典型应用电路 85

3.5 AD594/595/596/597型单片热电偶冷端温度补偿器 86

3.5.1性能特点 86

3.5.2 AD594/595的工作原理 87

3.5.3典型应用 89

3.6集成化铂热电阻信号调理器 94

3.6.1 ADT70型铂热电阻信号调理器的性能特点 94

3.6.2 ADT70型铂热电阻信号调理器的原理及应用 94

3.6.3 ADT70的特殊应用 96

第4章集成湿度传感器的原理与应用 99

4.1 湿度传感器的性能特点和产品分类 99

4.1.1湿度测量的名词术语 99

4.1.2传统湿度计的优缺点 100

4.1.3湿敏元件的特点及产品分类 101

4.1.4湿度传感器的性能特点及产品分类 101

4.2基于湿敏电阻的相对湿度测量仪的电路设计 103

4.2.1 电路设计特点 104

4.2.2相对湿度测量仪的工作原理 104

4.2.3相对湿度测量仪的调试及校准方法 107

4.3基于湿敏电容的相对湿度测量仪的电路设计 108

4.3.1 HS1100/1101的性能特点 108

4.3.2 HS1100/1101的工作原理 108

4.3.3湿敏电容式相对湿度测量仪的电路设计 109

4.4 HM1500/1520型电压输出式集成湿度传感器 112

4.4.1 HM1500/1520的性能特点 112

4.4.2 HM1500/1520的工作原理 113

4.4.3 HM1500/1520的典型应用 114

4.5 HTF3223型频率／温度输出式集成湿度传感器 115

4.5.1 HTF3223的性能特点 115

4.5.2 HTF3223的原理与应用 115

4.6 HIH—3602/3605/3610型电压输出式集成湿度传感器 116

4.6.1 HIH系列的性能特点 117

4.6.2HIH系列集成湿度传感器的原理与应用 117

4.7 SHT11/15型单片智能化湿度／温度传感器 119

4.7.1 SHT11/15的性能特点 119

4.7.2 SHT11/15的工作原理 120

4.7.3 SHT11/15的典型应用 126

第5章单片硅压力传感器及信号调理器的原理与应用 128

5.1 MPX2100/4100A/5100/5700系列集成硅压力传感器 128

5.1.1 集成硅压力传感器的性能特点 128

5.1.2 MPX4100A系列集成硅压力传感器的工作原理 129

5.1.3集成硅压力传感器的应用电路 131

5.2 ST3000系列智能压力传感器 136

5.2.1 ST3000系列的性能特点 136

5.2.2 ST3000系列的工作原理及应用 136

5.3 MAX1450型集成压力信号调理器 138

5.3.1 MAX1450的性能特点 138

5.3.2 MAX1450的作原理 139

5.3.3 MAX1450的应用电路设计 140

5.4 MAX1457型高精度集成压力信号调理器 145

5.4.1 MAX1457的性能特点 145

5.4.2 MAX1457的工作原理 145

5.4.3 MAX1457的典型应用 148

5.5 MAX1458型数字式压力信号调理器 150

5.5.1 MAX1458的性能特点 150

5.5.2 MAX1458的工作原理 150

5.5.3 MAX1458的典型应用 155

第6章 网络化智能压力传感器的原理与应用 158

6.1 PPT、PPTR系列网络化智能压力传感器的工作原理 158

6.1.1 网络化智能压力传感器的性能特点 158

6.1.2网络化智能压力传感器的工作原理 159

6.2 PFT系列网络化智能压力传感器的典型应用 160

6.2.1 PRT模拟输出的配置 160

6.2.2远程模拟压力信号的传输与记录 161

6.2.3网络结构 162

6.3 PPT系列网络化智能压力传感器的操作实例及主要指令 163

6.3.1 操作实例 163

6.3.2主要指令 165

第7章单片转速传感器的原理与应用 170

7.1 KMI15/16系列集成转速传感器 170

7.1.1 KM115一1型集成转速传感器的工作原理 170

7.1.2 KMI15/16系列集成转速传感器的典型应用 173

7.2 LM2907/2917型集成转速/电压转换器 174

7.2.1 LM2907/2917的性能特点 174

7.2.2 LM2907/2917的工作原理 175

7.2.3 LM2907/2917的应用 177

7.3 ENC—03J型集成角速度传感器 180

7.3.1 ENC—03J的性能特点 180

7.3.2测量角速度的原理与应用 180

第8章单片加速度传感器的原理与应用 182

8.1 ADXL05型单片加速度传感器的原理与应用 182

8.1.1 ADXL05型单片加速度传感器的工作原理 182

8.1.2 ADXL05型单片加速度传感器的典型应用 185

8.2 MMA1220D型单片加速度传感器 187

8.2.1 MMA1220D的性能特点 187

8.2.2 MMA1220D的工作原理 187

8.2.3 MMA1220D的典型应用 189

8.3 ADXL202/210型带数字信号输出的单片双轴加速度传感器 190

8.3.1 ADXL202/210的性能特点 191

8.3.2 ADXL202/210的工作原理 191

8.3.3 ADXL202/210的电路设计 192

8.3.4测量占空比的电路 196

第9章超声波传感器及其专用集成电路的原理与应用 198

9.1超声波传感器的工作原理及应用领域 198

9.1.1超声波传感器的工作原理 198

9.1.2超声波传感器的主要参数及典型产品 199

9.1.3超声波传感器的应用领域 200

9.2 SB5227型智能化超声波测距专用集成电路 201

9.2.1 SB5227的性能特点 202

9.2.2 SB5227的工作原理 202

9.2.3 SB5227的外围电路设计 203

9.2.4超声波测距仪的电路设计 206

9.2.5超声波测距网络系统的构成 207

9.3 SB5027型带日历时钟的超声波测距集成电路 208

9.3.1 SB5027的性能特点 208

9.3.2 SB5027的原理与应用 209

9.4 4Y4型智能化超声波测距集成电路 212

9.4.1 4Y4的性能特点 212

9.4.2 4Y4的工作原理 212

9.4.3 单片液晶显示测距仪 214

9.5 US0012型基于DSP和模糊逻辑技术的超声波干扰探测器 215

9.5.1 US0012的性能特点 215

9.5.2 U.S0012的工作原理 215

9.5.3 US0012的典型应用 220

第10章单片集成磁场传感器的原理与应用 222

10.1 HMC系列集成磁场传感器 222

10.1.1性能特点 222

10.1.2 HMC糸列磁场传感器的工作原理 223

10.1.3 HMC系列集成磁场传感器的应用 226

10.2 AD22151型线性输出的集成磁场传感器 228

10.2.1 AD22151的性能特点 228

10.2.2 AD22151的工作原理 228

10.2.3 AD22151的典型应用 231

10.2.4 AD22151外围电路的设计 233

10.3 TLE4941型二线智能霍尔传感器集成电路 234

10.3.1 TLE4941 的性能特点 234

10.3.2 TLE4941的工作原理及应用 234

第11章单片指纹传感器的原理与应用 236

11.1 生物识别技术的发展概况 236

11.1.1 生物识别技术发展简况 236

11.1.2各种生物识别技术的原理及性能比较 237

11.2指纹识别的基本原理 241

11.2.1 指纹图像的两大特点 241

11.2.2指纹图像的获取 241

11.2.3指纹识别技术的基本原理 242

11.3 FCD4B14/AT77C101B型指纹传感器 245

11.3.1 FCD4B14型指纹传感器的性能特点 245

11.3.2 FCD4B14型指纹传感器的工作原理 246

11.3.3 FCD4B14型指纹传感器的接口 251

11.3.4 AT77C101B型指纹传感器简介 252

11.4指纹识别系统应用软件的安装及指纹数据库 253

11.4.1 指纹识别应用软件的安装 253

11.4.2基于USB总线的应用软件程序流程图 253

11.4.3指纹数据库 254

11.5指纹识别软件的应用及调试设备 255

11.5.1指纹识别软件的应用 255

11.5.2调试设备 258

11.6 FPS100/110型指纹传感器 259

11.6.1 FPS100型指纹传感器的性能特点 259

11.6.2 FPS100型指纹传感器的原理与应用 260

11.7 FPS200型指纹传感器的原理与应用 266

11.7.1 FPS200的性能特点 266

11.7.2 FPS200的工作原理 268

11.7.3 FPS200的总线接口 270

11.7.4 FPS200的典型应用 271

第12章集成电流传感器及变送器的原理与应用 273

12.1 ACS750型集成电流传感器 273

12.1.1交流电流检测技术 273

12.1.2 ACS750型集成电流传感器的原理与应用 275

12.2 MAX471/472型集成电流传感器 276

12.2.1 MAX471/472的性能特点 277

12.2.2 MAX471/472的工作原理 277

12.3 UCC3926系列集成电流传感器 281

12.3.1 UCC3926的性能特点 281

12.3.2 UCC3926的工作原理 282

12.3.3 UCC3926的典型应用 283

12.4 1B21型隔离式电压／电流转换器 284

12.4.1 1B21的性能特点 284

12.4.2 1B21的工作原理 285

12.4.3 1B21的典型应用及电路设计要点 286

12.5 1B22型隔离式可编程电压／电流转换器 288

12.5.1 1B22的性能特点 288

12.5.2 1B22的工作原理与典型应用 289

12.5.3 1B22的使用技巧 290

12.6 AD693型多功能传感信号调理器 292

12.6.1 AD693的性能特点 292

12.6.2 AD693的工作原理 292

12.6.3 AD693的典型应用 295

12.6.4 AD693在电子测量仪器中的应用 297

12.7 AD694型高精度可编程电压／电流转换器 300

12.7.1 AD694的性能特点 300

12.7.2 AD694的工作原理 300

12.7.3 AD694的电路设计 302

12.8 XTR系列精密电流变送器 306

12.8.1 XTR系列产品的分类及性能特点 306

12.8.2 XTR115型电流变送器的工作原理 306

12.8.3 XTR系列产品的应用电路 308

12.9 RCV420型精密电流／电压转换器 310

12.9.1 RCV420的性能特点 310

12.9.2 RCV420的工作原理 310

12.9.3 RCV420的典型应用 311

第13章特种集成传感器的原理与应用 313

13.1 LM1042型集成液位传感器 313

13.1.1 LM1042型集成液位传感器的工作原理 313

13.1.2 LM1042型集成液位传感器的典型应用 317

13.2 MC系列烟雾检测报警集成电路 317

13.2.1 MC14467—1和MC14468离子型烟雾检测报警电路 318

13.2.2 MC145010、MC145011光电型烟雾检测报警电路 321

13.3 APMS—10G型带微处理器的智能混浊度传感器 324

13.3.1 APMS—10G的性能特点 325

13.3.2 APMS—10G的测量原理 325

13.3.3 APMS—KITexe软件的安装使用及通信协议 328

13.3.4使用注意事项 331

13.4 ADXRS300型单片偏航角速度陀螺仪 332

13.4.1 ADXRS300的性能特点 332

13.4.2 ADXRS300的工作原理 332

13.4.3 ADXRS300的典型应用及电路设计 335

13.5能实现人眼仿真的集成可见光亮度传感器 337

13.5.1 LX1970型可见光亮度传感器 337

13.5.2 HSDL—9000型环境亮度传感器 341

13.6数字照度计 343

13.6.1 性能特点 343

13.6.2 LX1 01型数字照度计的整机电路原理 344

13.7 nRF401型单片射频收发器 346

13.7.1 nRF401的性能特点 346

13.7.2 nRF401的工作原理 347

13.7.3 nRF401的典型应用 349

参考文献 352