传感器应用技巧141例 各种传感器的结构·工作原理·应用线路PDF电子书下载

9 比视觉灵敏度表示人类视觉分光灵敏度特性 1 1

第1章　光敏传感器电路基础 1

1　应用最广泛的通用型光敏二极管 1

目录 1

2　响应速度快的PIN型光敏二极管 2

3　检测范围达到紫外线的光敏二极管 2

4　灵敏度非常高的光敏三极管 3

5　射线检测中不可缺少的辐射传感器 4

6　输出电流与光能成正比的光敏二极管原理 6

7　影响极间分布电容和暗电流的光敏二极管结构 7

8　光敏二极管的分光灵敏度特性 9

10 将光敏传感器与发光器件组合时的注意点 11

11 当传感器的信号小时，使用低噪声电缆 12

【专栏】光敏传感器的配件 13

12　使用电阻器的电流-电压变换电路 15

13　使用运算放大器的电流-电压变换电路 16

【专栏】易于将传感器冷却的珀耳帖微型组件 20

14 电流-电压变换电路的保护电路 22

【专栏】充电放大器 24

15　低噪声的电荷-电压变换电路 27

16　用于光敏传感器的偏置电压电路制作方法 29

17　偏置电压的稳压电路 32

18 传感器信号小时，采用屏蔽或特氟隆绝缘端子更有效 33

第2章　红外传感器 35

19　可用于高精度测量的红外光敏二极管 36

20　廉价易用的热释电型红外传感器 37

21 采用热释电型红外传感器的人体检测微型组件 39

22　使用热电偶的热电堆 39

23　热释电型红外传感器的电压灵敏度 41

24　决定传感器用途的窗口材料 42

25 用场效应晶体管实现热释电型红外传感器的输出缓冲 44

26 将检测距离大幅度增加的透镜和反射镜是重要部件 45

27　可减少误动作的双器件型传感器 46

28　在使用电阻器的电流-电压变换电路中，提高信噪比将会使频率特性变差 47

29 若要兼顾信噪比与高速化可使用互阻抗电路 49

30　使用互阻抗电路的专用集成电路也是方法之一 50

31　互阻抗电路噪声的计算方法 52

32　CR并联电路的噪声计算方法 54

第3章　热敏电阻器 57

33 批量生产可降低成本的通用型热敏电阻器 58

34　热响应速度非常快的热敏电阻器 58

35　可以在高温下使用的热敏电阻器 59

36　分散性小的高精度热敏电阻器 60

37 电阻-温度特性呈线性变化的线性热敏电阻器 61

38 自动组装中不可缺少的片式热敏电阻器 62

39　利用其自身加热的自加热型热敏电阻器 63

40　热敏电阻器的复杂的电阻值表达式（请注意R0和B值） 64

41　标称电阻值R0与室温电阻值 65

42　B值表示热敏电阻器的灵敏度 65

43　热敏电阻器的温度系数可由-B/T2计算 66

44　B值的大小随温度变化 66

45　容易忽略的自身加热与热耗散系数 67

46 热响应时间（热时间常数）——使用时不可超过最大容许功率 68

47 使用B值分散度小的热敏电阻器可简化电路的设计 69

48　非常简单的热敏电阻器线性化电路 70

49　使用温度范围越窄线性化误差就越小 72

50　使用两只以上热敏电阻器的高精度线性化电路 73

51 使用热敏电阻器的温度报警电路 74

第4章　铂电阻 77

52　使用方便的云母型铂电阻 78

53　可以在高温下使用的陶瓷封装型铂电阻 79

54　能防水的玻璃封装型铂电阻 80

55　适于工业化生产的薄膜型铂电阻 80

56　工业用铂电阻一般都具有金属保护管 81

58　铂电阻的温度系数为3850 ppm/℃ 82

57　利用自身加热效应的自加热型铂电阻 82

59　恒电流驱动与恒电压驱动时的非线性误差 83

60　减轻布线电阻影响的三线连接方式 85

61 用于铂电阻的放大器制作方法——恒电流驱动 86

62 用于铂电阻的放大器制作方法——恒电压驱动 87

第5章　热电偶 91

63　最常见的铠装热电偶 92

64　测量温度低但易于操作的被覆型热电偶 93

65　热响应速度非常快的极细热电偶 94

【专栏】热电堆（非接触型温度传感器） 95

66　适于测量表面温度的热电偶 95

67　热电偶具有极性 96

68　热电偶的接点有测温接点与基准接点（需要进行冷端补偿） 97

69　热电偶的线性化方法 101

70 当需要较长的热电偶丝时，采用补偿线有利于降低成本 102

【专栏】市场上销售的热电偶连接器 104

71 用于热电偶的放大器的制作方法 105

72 用热电偶专用集成电路作为放大器也是方法之一 107

【专栏】初学者也可以简单使用的温度传感器集成电路 110

73 电路简单的电阻值变化型相对湿度传感器 111

第6章　湿度传感器 111

74　需要进行清洁处理的陶瓷型相对湿度传感器 113

75　具有线性特性的电容量变化型相对湿度传感器 113

76 利用自加热型热敏电阻器制作的绝对湿度传感器 114

第7章　气体传感器 117

77　半导体型气体传感器的原理 117

78　最常见的通用型气体传感器 118

79　耗电量小的省电型厚膜气体传感器 120

80　操作简便的原电池型氧传感器 121

81　汽车用的空燃比传感器 122

82　霍尔器件的最大特点是能够得到线性输出电压 123

第8章　磁敏传感器 123

83　任何人都可以简单使用的霍尔集成电路 124

84　灵敏度非常高的半导体磁敏电阻器 125

85　适于数字化应用的强磁性材料的磁敏电阻器 128

86　可检测地磁场的磁通量闸门型（磁场调制型）磁敏传感器 129

87　可看见充磁状态的充磁薄膜 130

88　GaAs霍尔器件宜选用恒电流驱动，InSb霍尔器件则是恒电压驱动 132

89　霍尔器件的温度补偿电路 134

90　霍尔器件的同相电压消除电路 136

91　运算放大器的漂移电压消除电路 137

93 GaAs霍尔器件在单相功率计方面的应用 139

92　将多个霍尔器件简单地连接在一起时的霍尔电压加法电路 139

94　GaAs霍尔器件在三相功率计方面的应用 143

第9章　超声波传感器 145

95　最常见的通用型超声波传感器 145

96　可收发兼用的宽带域型超声波传感器 146

97　可在室外使用的防雨型超声波传感器 147

98 只在水中才可使用的水下超声波传感器 147

99　使用温度范围宽的超声波传感器 148

100　高分子薄膜型超声波传感器 148

【专栏】应用超声波传感器的产品——玻璃损坏传感器 149

101 超声波传感器的谐振频率在接收和发信时是不同的 150

第10章　振动传感器与加速度传感器 151

102　可以检测撞击的冲击传感器 151

103　检测手抖动时，不可缺少的角速度传感器 152

104　汽车防撞气囊用的通用型单片加速度传感器 153

【专栏】倾倒检测开关与感震开关 154

105　能够进行高精度测量的加速度传感器 155

第11章 电流传感器 159

106 能够得到绝缘输出的通用型交流电流传感器 160

107 可以在大电流下使用的空芯型交流电流传感器 161

109　伺服式直流电流传感器适用于高精度的测量 162

108　可以测量直流电流的霍尔型电流传感器（直流电流传感器） 162

110　单触就可进行在线电流测量的便携式钳形直流电流传感器 163

111 为提高电流传感器的灵敏度可增加初级绕组的匝数 164

112　交流电流传感器能够测量的频率低端由其电感量决定 164

113 交流电流传感器的时间常数可由L/RL算出 166

114 为检测直流电流可用霍尔器件型电流传感器（若是钳形结构更便利） 167

115　改善伺服式直流电流传感器的频率特性 169

116　空芯型交流电流传感器需要积分电路 171

【专栏】使用交流电流传感器的恒电流电路 173

117　传感器使用的电平变换器最好是差动放大器 174

118　交流电流传感器中使用的绝对值放大电路的制作方法 175

第12章　压力传感器 179

119　价格较便宜的通用型表压传感器 179

120　可以测量大气压力的绝对压力传感器 181

121 压力测量范围宽的带有放大器的高压力传感器 182

122　可以测量发动机内部压力的带火花塞的压力传感器 183

【专栏】 应用压力传感器的制品——水位传感器 183

第13章　应变传感器 185

123　各种形状的通用型应变计 185

124　可以测量卡车等车辆重量的荷重传感器（载荷测力计） 186

125 由可以大面积使用的压敏导电橡胶构成的力敏开关 188

【专栏】市场上出售的应变计配件 189

126　应变计的结构 190

127　应变计通常组成桥式结构 191

第14章　风速传感器 193

128　使用薄膜铂电阻的风速传感器 193

129　使用锗热敏电阻器的风速传感器 194

130　各种各样的风速传感器探头 196

131 可以测量表面风速的风速传感器探头 196

132　两种特殊的风速传感器 198

第15章　位置传感器 199

133　典型的模拟式位置传感器——电位计 200

134　典型的数字式位置传感器——旋转编码器（增量型） 201

135　高可靠旋转编码器（绝对编码型） 202

136　绝对编码型旋转编码器的模拟式解析器 203

137　可以检测直线位置的线性电位计 204

138　高分辨率的磁性线型传感器 205

139　应用范围广的接近开关 206

140　廉价的光电开关 207

141 电路微小型化进程中的微动开关（限位开关） 209

参考文献 211