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第1章 传感器的一般特性 1

1. 1传感器的静态特性 1

1.1.1线性度（非线性误差） 2

1.1.2灵敏度 3

1.1.3精度 3

1.1.4最小检测量和分辨率 3

1.1.5迟滞 4

1.1.6重复性 4

1.1.7零点漂移 4

1.1. 8温漂 4

1.2传感器的动态特性 5

1.2.1动态特性的一般数学模型 5

1.2.2传递函数 7

1.2.3传感器的动态响应及其动态特性指标 8

思考题与习题 10

第2章 电阻应变式传感器 11

2. 1电阻应变式传感器的工作原理 11

2.2电阻应变片的工作原理 11

2.2. 1金属的应变效应 11

2.2.2电阻应变片的结构和工作原理 11

2.2.3电阻应变片的横向效应 13

2.3电阻应变片的种类、材料和参数 14

2.3. 1电阻应变片的种类 14

2.3.2电阻应变片的材料 15

2.3.3应变片的主要参数 16

2.4粘合剂和应变片的粘贴技术 17

2.4.1粘合剂 17

2.4.2应变片粘贴工艺 18

2.5电阻应变式传感器的温度误差及其补偿 19

2.5. 1温度误差及其产生原因 19

2.5.2温度补偿方法 20

2.6电阻应变式传感器的信号调节电路及电阻应变仪 22

2.6. 1测量电桥的工作原理 22

2.6.2电阻应变仪 25

2. 7电阻应变式传感器 26

2.7. 1电阻应变式力传感器 26

2.7.2应变式传感器的应用 29

思考题与习题 30

第3章 电容式传感器 31

3.1电容式传感器的工作原理及结构形式 31

3.1.1变间隙型电容式传感器 32

3.1.2变面积型电容式传感器 32

3.1.3变介电常数型电容式传感器 33

3.2电容式传感器的等效电路 34

3.3电容式传感器的信号调节电路 35

3.3.1运算放大器式电路 35

3.3.2电桥测量电路 35

3.3.3调频电路 36

3.3.4谐振电路 37

3.3.5二极管T形网络 37

3.3.6脉冲宽度调制电路 38

3.4电容式传感器的应用 39

3.4. 1电容式压力传感器 40

3.4.2电容式加速度传感器 40

3. 4.3电容式测厚仪 40

思考题与习题 41

第4章 电感式传感器 42

4.1电感式传感器的基本原理 42

4.1.1电感与基于电磁参量的关系 43

4. 1.2电感式传感器的分类 43

4.2变气隙型电感式传感器 44

4.2.1简单的变气隙型电感式传感器 44

4.2.2变气隙型差动电感式传感器 45

4.2.3变气隙型差动变压器式传感器 46

4.2.4变截面型差动电感式传感器和变截面型差动变压器式传感器 47

4.2.5小气隙电感式传感器与小气隙电容式传感器的比较 48

4.3螺线管电感式传感器 48

4.3.1理想的螺线管 48

4.3.2有限长度的单层螺线管 49

4.3.3有限长径比的多层线圈 50

4.3.4空心线圈的电感 50

4.3.5简单的螺线管电感式传感器 51

4.3.6差动螺线管传感器 51

4.3.7螺线管差动变压器 52

4.4电涡流传感器 53

4.4.1概述 53

4.4.2电涡流的形成及等效电路 53

4.5电感式传感器的测量电路 55

4.5.1交流电桥的调零（预平衡）问题 55

4.5.2交流差动工作电桥的灵敏度分析 56

4.5.3交流电桥中的相敏检波问题 59

思考题与习题 59

第5章 压电式传感器 60

5. 1压电效应 60

5.1.1石英晶体的压电效应 60

5.1.2压电陶瓷的压电效应 63

5.2压电材料 64

5.2. 1石英晶体 64

5.2.2压电陶瓷 65

5.3压电式传感器的等效电路和测量电路 66

5.3. 1等效电路 66

5.3.2测量电路 67

5.4压电式传感器的应用 71

5.4.1压电式加速度传感器 71

5.4.2压电式压力传感器 73

5.4.3压电式流量计 74

思考题与习题 74

第6章 热电式传感器 75

6.1热电偶温度传感器 75

6.1.1热电偶测温原理 75

6.1.2热电动势的测量 75

6.1.3热电偶的基本定律 76

6.1.4热电偶冷端温度误差及其补偿 77

6.1.5常用热电偶的特点 78

6.1.6常用热电偶的应用举例 79

6.2热敏电阻温度传感器 80

6.2. 1热敏电阻的基本类型 80

6.2. 2 NTC热敏电阻的基本特性 81

6.2.3半导体热敏电阻传感器的组成 82

6.2.4提高热敏电阻传感器互换性与线性的方法 82

6.2.5热敏电阻的应用 84

6.3其他温度传感器 85

6.3. 1磁式温度传感器 85

6.3.2电容式温度传感器 85

思考题与习题 86

第7章 磁传感器 87

7. 1霍尔元件 87

7.1.1霍尔元件的工作原理 87

7.1.2霍尔元件的材料及结构 88

7.1.3霍尔元件的主要特性 88

7.1.4霍尔元件的补偿电路 89

7.1.5霍尔元件的特点及应用范围 90

7.2霍尔开关集成传感器 90

7.2. 1霍尔开关集成传感器的结构及工作原理 90

7.2.2霍尔开关集成传感器的工作特性 91

7.2.3霍尔开关集成传感器的应用 92

7.3霍尔线性集成传感器 95

7.3. 1霍尔线性集成传感器的结构及工作原理 95

7.3.2霍尔线性集成传感器的主要技术特性 96

7.4磁传感器的应用 96

7.4. 1霍尔元件在转速测量上的应用 96

7.4.2直流功率测量仪 96

7.4.3利用霍尔线性集成传感器进行磁法覆盖层厚度测量 97

7.4.4霍尔计数装置 98

第8章 光电式传感器 100

8.1光电效应 100

8.2外光电效应型光电器件 101

8.2.1光电管及其基本特性 101

8.2.2光电倍增管及其基本特性 103

8.3内光电效应型光电器件 104

8.3.1光敏电阻 105

8.3.2光电池 107

8.3.3光敏管 109

8.4新型光电式传感器 111

8.4. 1高速光敏二极管 111

8.4.2色敏光电式传感器 112

8 4.3光位置传感器 113

8. 4.4光固态图像传感器 113

8.5光电式传感器的应用 117

8. 5. 1烟尘浊度监测仪 117

8.5.2光电转速传感器 117

8.5.3光电池的应用 118

思考题与习题 122

第9章 光纤传感器 123

9. 1光纤传感器的原理 123

9.1.1强度调制法 124

9. 1.2偏振态调制法 126

9. 1.3相位调制法 128

9. 1.4频率调制法 131

9.2常见光纤传感器 132

9.2. 1偏振式光纤温度传感器 132

9.2.2反射式光纤位移传感器 135

9.2.3光纤加速度传感器 137

思考题与习题 139

第10章 传感器的检测电路 140

10.1信号的放大电路 140

10.1.1信号源及其等效电路 140

10.1.2集成运算放大器 140

10.1.3比例放大电路 141

10.1.4仪用放大器 145

10.2测量电桥及其放大电路 145

10.2. 1测量电桥 145

10.2.2电桥放大器 146

10.3低漂移直流放大器 147

10.3. 1单管直流放大器温度漂移的计算 147

10.3.2差动放大器温度漂移的计算 150

10.3.3低漂移放大器电路 151

10.4高输入阻抗放大器 159

10.4.1自举反馈型高输入阻抗放大器 159

10.4.2高输入阻抗放大器的计算 162

10.4.3高输入阻抗放大器的信号保护 163

10.4.4高输入阻抗放大器的制作装配工艺 164

10.5低噪声放大电路 165

10.5.1噪声的基本知识 165

10.5.2噪声电路的计算 167

10.5.3信噪比与噪声系数 168

参考文献 170