传感器原理及应用PDF电子书下载

第1章 绪言 1

1.1 传感器的基本概念 1

1.2 传感器的应用发展 2

1.2.1 传感器在农业中的应用 2

1.2.2 传感器在工业、交通、医疗、科学等领域中的应用 7

第2章 传感器的基本特性 10

2.1 传感器的静态特性 10

2.1.1 线性度 10

2.1.2 灵敏度和精度 14

2.1.3 分辨力和阈值 14

2.1.4 迟滞性 15

2.1.5 重复性 15

2.1.6 稳定性 15

2.1.7 漂移 16

2.2 传感器的动态特性 16

2.2.1 传感器的动态数学模型 16

2.2.2 典型传感器的动态特性分析 19

第3章 温度传感器 23

3.1 热电偶温度传感器 24

3.1.1 热电偶的基本原理 24

3.1.2 热电偶的基本定律 27

3.1.3 热电偶的冷端误差及补偿措施 28

3.1.4 常用热电偶特性与结构 31

3.1.5 热电偶测温线路 33

3.2 热电阻温度传感器 34

3.2.1 金属热电阻温度传感器 34

3.2.2 半导体热敏电阻传感器 38

3.3 半导体PN结型温度传感器 43

3.3.1 二极管温度传感器 43

3.3.2 晶体管温度传感器 45

3.3.3 集成温度传感器 47

3.4 热辐射温度传感器 52

3.4.1 辐射测温的物理原理 52

3.4.2 辐射测温方法 53

3.5 电容式温度传感器 56

附录 58

第4章 湿度传感器 61

4.1 湿度及其表示方法 62

4.1.1 空气湿度 62

4.1.2 土壤湿度 64

4.2 湿度传感器概述 65

4.2.1 湿度传感器特性参数 65

4.2.2 湿度传感器分类 68

4.3 电阻式湿度传感器 68

4.3.1 无机电解质湿度传感器 68

4.3.2 陶瓷电阻式湿度传感器 71

4.3.3 高分子电阻式湿度传感器 74

4.3.4 高分子电组式湿度传感器 78

4.4 电容式湿度传感器 79

4.4.1 陶瓷电容式湿度传感器 79

4.4.2 高分子电容式湿度传感器 80

4.5 湿度传感器的应用实例 81

4.5.1 汽车后窗玻璃自动去湿装置 81

4.5.2 浴室镜面水汽清除器 82

4.5.3 土壤缺水告知器 83

4.5.4 电容式谷物水分测量仪 84

第5章 气体传感器 86

5.1 气体传感器概述 86

5.2 半导体气体传感器 87

5.2.1 半导体气体传感器及其分类 87

5.2.2 电阻型半导体气体传感器 87

5.2.3 半导体气体传感器主要特性参数 91

5.2.4 半导体气体传感器应用电路 93

5.3 红外吸收式气体传感器 96

5.3.1 红外气体传感器的测量原理 96

5.3.2 红外气体传感器的基本结构 98

5.3.3 常见红外气体传感器 98

5.4 声波气体传感器 99

5.4.1 QCM气体传感器 100

5.4.2 SAW气体传感器 102

5.4.3 声波气体传感器表面敏感膜的选择 107

5.5 农业中的气体传感器 109

5.5.1 农业环境检测 CO2含量的传感器 109

5.5.2 检测畜禽舍环境中NH3含量的传感器 111

5.5.3 检测大棚通风口中 SO2含量的传感器 112

第6章 光照传感器 114

6.1 光照对生物的影响 114

6.2 辐射机理及度量 116

6.2.1 太阳辐射 116

6.2.2 太阳辐射的度量 117

6.3 光照传感器 121

6.3.1 辐射传感器 121

6.3.2 照度传感器 123

6.3.3 量子流密度传感器 128

6.4 便携式照度计 129

6.4.1 基于光敏传感器的便携式照度计 129

6.4.2 基于集成传感器的便携式照度计 130

第7章 生物传感器 131

7.1 酶生物传感器 132

7.1.1 酶生物传感器的基本结构、工作原理及发展阶段 132

7.1.2 酶的固定技术 134

7.1.3 酶生物传感器的应用 135

7.2 微生物传感器 138

7.2.1 微生物传感器的定义与组成、工作原理及分类 138

7.2.2 微生物传感器在BOD检测中的应用 140

7.3 细胞传感器 141

7.3.1 细胞传感器原理 141

7.3.2 细胞传感器的分类 142

7.3.3 细胞传感器在食品领域中的应用 144

7.4 免疫传感器 146

7.4.1 免疫传感器的工作原理 146

7.4.2 免疫传感器的主要类型 147

7.4.3 免疫传感器在食品检测中的应用 149

7.4.4 免疫传感器的发展 151

7.5 组织传感器 152

7.5.1 动物组织传感器 152

7.5.2 植物组织传感器 154

7.5.3 组织传感器的应用 155

7.6 生物传感器在农药残留分析中的应用 156

7.6.1 农药生物传感器的必要性 156

7.6.2 农药生物传感器的发展现状 158

7.6.3 农药生物传感器的展望 158

第8章 机械传感器 159

8.1 谷物流量传感器 160

8.1.1 谷物流量传感器种类 160

8.1.2 冲量式流量传感器的工作原理 163

8.1.3 冲量式流量传感器的转换电路 165

8.1.4 冲量式流量传感器的差分消振电路 167

8.2 测产系统转速传感器 169

8.2.1 霍尔式转速传感器 169

8.2.2 磁电式转速传感器 176

8.2.3 光电式转速传感器 180

第9章 物联网 183

9.1 物联网的基本概念 183

9.2 物联网的基本框架 185

9.3 物联网的核心技术 185

9.3.1 RFID技术 186

9.3.2 无线传感器网络 187

9.4 物联网的应用 191

9.4.1 农业环境监测 191

9.4.2 气象监测 194

9.4.3 温室控制 195

9.4.4 节水灌溉 195

9.4.5 食品安全 196

9.5 农业物联网关键技术发展趋势预测 196

参考文献 198