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绪论 1

第1章 传感器基本知识 7

1.1 传感器的作用、组成和分类 7

1.1.1 传感器的定义 8

1.1.2 传感器的组成 8

1.1.3 传感器的分类 9

1.2 测量及测量误差 10

1.2.1 测量的方法 10

1.2.2 测量误差的表示方法 11

1.2.3 测量误差分类及数据处理初步 12

1.3 传感器产品的特性参数 13

1.3.1 传感器的静态参数 13

1.3.2 传感器的动态特性参数 14

1.3.3 传感器和仪表的精度 14

本章小结 15

习题 15

第2章 温度传感器 17

2.1 膨胀式温度传感器 18

2.1.1 液体膨胀式温度计 18

2.1.2 气体膨胀式温度计 19

2.1.3 双金属片式温度计 19

2.2 金属热电阻 20

2.2.1 热电阻的外部特点 20

2.2.2 热电阻的使用 21

2.3 热敏电阻及应用 22

2.3.1 认识热敏电阻 22

2.3.2 热敏电阻的特性 23

2.3.3 家用电器中的热敏电阻 25

2.3.4 热敏电阻应用制作 27

2.4 集成温度传感器及应用 30

2.4.1 集成温度传感器的基本性能 30

2.4.2 电流输出型温度传感器AD590 31

2.4.3 电压输出型温度传感器 33

2.4.4 LM135的应用电路 34

2.5 热电偶传感器 35

2.5.1 热电偶的基本结构、分类和原理 35

2.5.2 热电偶冷端温度补偿 38

2.5.3 热电偶的使用方法 39

本章小结 41

习题 41

第3章 气敏和湿敏传感器的应用 43

3.1 气敏传感器及应用 43

3.1.1 气敏元件 44

3.1.2 电阻式气敏传感器的特性 45

3.1.3 非电阻式气敏元件 46

3.1.4 烟雾传感器的应用 46

3.1.5 气敏传感器的应用 47

3.2 湿敏传感器与应用 49

3.2.1 湿敏传感器的发展 49

3.2.2 湿敏传感器的种类和特性 49

3.2.3 湿敏器件的应用 50

本章小结 53

习题 53

第4章 力敏传感器 54

4.1 电阻应变式传感器 54

4.1.1 认识电阻应变片及弹性敏感元件 54

4.1.2 电阻应变片的测量电路 56

4.1.3 应变式传感器 57

4.1.4 应变传感器的应用——制作简易电子秤 61

4.2 压电式传感器 63

4.2.1 压电式传感器的类型和基本原理 64

4.2.2 压电式传感器的应用 67

4.2.3 制作简易压电式传感器 71

4.3 电容式传感器 73

4.4 电感式力敏传感器 74

4.4.1 自感式传感器 75

4.4.2 差动变压器式传感器 76

本章小结 78

习题 79

第5章 液位和流量传感器 80

5.1 液位传感器及应用 81

5.1.1 液位及其测量方法 81

5.1.2 压力式液位计 82

5.1.3 电容式液位计 83

5.1.4 电容式传感器的液位检测应用训练 87

5.1.5 超声波的应用 90

5.2 流量传感器及应用 96

5.2.1 流量检测的意义及常见方法 96

5.2.2 超声波流量计 98

5.2.3 电磁流量计工作原理 100

本章小结 102

习题 102

第6章 位置及位移传感器 103

6.1 光电传感器 104

6.1.1 光电效应 104

6.1.2 光敏电阻 105

6.1.3 光敏晶体管 106

6.1.4 光耦合器 106

6.1.5 光电池 107

6.1.6 光电管与光电倍增管 107

6.2 接近传感器 108

6.2.1 金属物位置检测 108

6.2.2 磁性物位置检测 114

6.2.3 光电开关 118

6.2.4 其他位置检测传感器 126

6.3 接近传感器实验应用 131

6.4 机械位移传感器 134

6.4.1 电位器式传感器 134

6.4.2 差动变压器及其应用 136

6.5 数字式位移传感器 138

6.5.1 旋转编码器 138

6.5.2 光栅位移传感器 142

6.5.3 磁栅传感器简介 149

6.5.4 容栅传感器 150

本章小结 152

习题 152

第7章 新型传感器 154

7.1 光纤与激光传感器 154

7.1.1 光纤结构和原理 155

7.1.2 光纤传感器的类型 155

7.1.3 光纤传感器应用举例 156

7.1.4 激光传感器简介 156

7.2 图像传感器 158

7.2.1 CCD简介 158

7.2.2 CMOS图像传感器简介 160

7.3 红外线传感器及应用 161

7.3.1 红外线传感器的特征 162

7.3.2 热释电传感器的应用 162

7.4 集成压力传感器 166

7.4.1 压阻效应 166

7.4.2 压阻式压力传感器的结构 166

7.4.3 集成压力传感器的应用 167

7.5 机器人传感器 167

7.5.1 机器人的发展 167

7.5.2 机器人传感器技术 168

7.5.3 机器人传感器分类 169

7.5.4 几种主要的机器人传感器 169

本章小结 172

习题 172

第8章 传感器接口技术 173

8.1 传感器信号处理电路 173

8.1.1 传感器信号放大器 173

8.1.2 传感器的补偿与标度变换 175

8.2 传感器与微机的接口 176

8.2.1 数据采集的概念 176

8.2.2 A/D转换器（ADC） 178

8.2.3 其他数据采集部件 179

8.3 传感器系统的抗干扰技术 179

8.3.1 干扰的来源及形式 179

8.3.2 干扰的抑制技术 183

本章小结 185

习题 186

第9章 常用检测仪表 187

9.1 模拟式仪表 187

9.1.1 动圈指示调节仪 187

9.1.2 自动平衡显示仪表 190

9.1.3 电动单元组合仪表 192

9.1.4 电磁式和电动式仪表简介 193

9.2 数字式仪表 194

9.2.1 数字式显示调节仪表的分类与组成 195

9.2.2 数字面板表 195

9.2.3 数字显示调节仪表的使用 197

本章小结 201

习题 201

第10章 传感器综合应用 202

10.1 家用电器中的传感器 202

10.1.1 电冰箱中的传感器 202

10.1.2 室内空调器中的传感器 203

10.1.3 洗衣机中的传感器 204

10.1.4 电饭锅中的传感器 205

10.2 汽车中的传感器 205

10.2.1 ABS中的传感器 205

10.2.2 发动机无触点电子点火装置 207

10.2.3 汽车中的其他传感器 207

10.3 传感器在自动生产线中的应用 210

10.3.1 落料单元中的传感器 210

10.3.2 喷涂单元中的传感器 211

10.3.3 加盖单元中的传感器 212

10.3.4 顶销单元中的传感器 212

10.3.5 检测与链条单元中的接近传感器和色标传感器 213

10.3.6 分拣单元中的接近传感器 213

10.3.7 提升与仓储单元中的位置传感器 214

10.4 传感器综合应用实例 215

10.4.1 生产线上工件尺寸的检测 216

10.4.2 容器液体液位的检测 218

10.4.3 汽车ABS中转速的测量 220

本章小结 221

习题 222

附录 223

附录A 常用传感器的性能比较 223

附录B 热电阻分度表 224

附录C 热电偶分度表 225

附录D 传感器综合实验设备简介 226

参考文献 234