传感器技术PDF电子书下载

第1章 传感器及测量的基础知识 1

1.1 传感器概述 1

1.1.1 传感器的发展现状及趋势 1

1.1.2 传感器的地位与作用 3

1.1.3 传感器的定义及命名方式 4

1.1.4 传感器的组成与分类 5

1.1.5 传感器的技术特点 7

1.1.6 传感器的重要意义 8

1.2 传感器的数学模型概述 8

1.2.1 静态模型 8

1.2.2 动态模型 10

1.2.3 传感器静态特性 10

1.2.4 传感器动态特性 12

1.2.5 传感器的标定 15

1.3 测量基础知识 16

1.3.1 测量及分类 16

1.3.2 误差及分析 17

课后习题 19

参考文献 19

推荐书单 20

第2章 电阻应变式传感器 21

2.1 电阻应变式传感器基本理论 21

2.1.1 电阻应变式传感器的工作原理 21

2.1.2 电阻应变片的工作原理 21

2.2 电阻应变片的结构、种类和特性 24

2.2.1 应变片的基本结构 24

2.2.2 应变片的种类及特点 26

2.2.3 应变片的参数特性 29

2.3 应变片的选择与粘贴 33

2.3.1 应变片的选择 33

2.3.2 应变片的粘贴 34

2.4 测量电路、补偿方法及应用 36

2.4.1 常用的几种组桥方式 36

2.4.2 电阻应变片的温度误差及其补偿 41

2.4.3 电阻应变式传感器的应用 44

2.5 压阻传感器测量电路和应用 47

2.5.1 压阻传感器的结构 47

2.5.2 压阻传感器的应用 49

课后习题 53

参考文献 53

推荐书单 54

第3章 电容式传感器 55

3.1 电容式传感器的工作原理及类型 55

3.1.1 基本工作原理 55

3.1.2 基本类型 56

3.2 电容式传感器的等效电路 61

3.3 电容式传感器的测量电路 62

3.3.1 电桥电路 62

3.3.2 调频电路 63

3.3.3 谐振电路 64

3.3.4 运算放大器式电路 64

3.3.5 二极管双T形交流电桥 65

3.3.6 脉冲宽度调制电路 65

3.4 电容式传感器的应用 67

3.4.1 电容式压差传感器 68

3.4.2 电容式称重传感器 69

3.4.3 电容式加速度传感器 70

3.4.4 电容式触摸屏 70

3.4.5 Touch ID 71

课后习题 72

参考文献 72

推荐书单 72

第4章 电感式传感器 73

4.1 变磁阻式传感器 73

4.1.1 结构和工作原理 73

4.1.2 等效电路 75

4.1.3 差动变气隙式传感器 75

4.2 互感式传感器 78

4.2.1 基本结构 79

4.2.2 工作原理 79

4.2.3 等效电路 80

4.2.4 测量电路 81

4.3 电涡流式传感器 85

4.3.1 基本原理 85

4.3.2 等效电路 85

4.3.3 测量电路 87

4.4 电感式传感器的应用 88

课后习题 90

参考文献 90

推荐书单 90

第5章 光电式传感器 91

5.1 光电效应 91

5.1.1 外光电效应 91

5.1.2 内光电效应 92

5.2 光电器件 94

5.2.1 外光电效应器件 94

5.2.2 内光电效应器件 98

5.3 光电式传感器的应用 105

5.3.1 应用形式 105

5.3.2 光电耦合器 106

5.3.3 光电转速计 107

5.3.4 光电脉搏传感器 108

5.4 图像传感器 109

5.4.1 CCD固体图像传感器 109

5.4.2 CMOS图像传感器 111

5.4.3 图像传感器的应用 112

5.5 光纤传感器 114

5.5.1 光纤的结构 114

5.5.2 光纤传光原理 114

5.5.3 光纤传感器的类型 115

5.5.4 光纤传感器的应用 116

课后习题 118

参考文献 118

推荐书单 119

第6章 压电式传感器 120

6.1 压电效应和压电材料 120

6.1.1 压电效应 120

6.1.2 压电效应的特性 121

6.1.3 压电材料 121

6.1.4 压电效应的基本原理 124

6.2 压电元件的常用结构 130

6.3 等效电路和测量电路 131

6.3.1 等效电路 131

6.3.2 测量电路 132

6.4 压电式传感器的应用 134

6.4.1 压电式触摸屏 135

6.4.2 压电式测力传感器 135

6.4.3 压电式加速度传感器 136

6.4.4 PVDF压电传感器 137

课后习题 138

参考文献 138

推荐书单 139

第7章 热电式传感器 140

7.1 热电偶 140

7.1.1 热电偶的工作原理 140

7.1.2 热电偶的基本定律 142

7.1.3 热电偶的分类 144

7.1.4 热电偶的冷端温度补偿 146

7.1.5 热电偶的基本测量电路 149

7.2 热电阻 151

7.2.1 常用热电阻 151

7.2.2 热电阻的测量电路 155

7.3 热敏电阻 156

7.3.1 热敏电阻的基本结构 157

7.3.2 热敏电阻的主要特性 157

7.4 热电式传感器的应用 159

7.4.1 流程控制 159

7.4.2 家用电器 161

7.4.3 汽车电子 161

7.4.4 空调系统 162

7.4.5 医疗卫生 162

7.4.6 测量与计量 163

课后习题 164

参考文献 164

推荐书单 165

第8章 半导体传感器 166

8.1 霍尔传感器 166

8.1.1 霍尔效应和霍尔传感器 166

8.1.2 霍尔传感器的分类与特性 170

8.1.3 测量误差与补偿方法 171

8.1.4 霍尔传感器的应用 173

8.2 气敏传感器 176

8.2.1 半导体气敏传感器的机理 176

8.2.2 半导体气敏传感器及结构 177

8.2.3 气敏传感器的应用 181

8.3 湿敏传感器 182

8.3.1 湿度及其表示方法 182

8.3.2 氯化锂湿敏电阻 183

8.3.3 半导瓷湿敏电阻 184

8.3.4 湿敏传感器的应用 186

8.4 半导体传感器的现状与发展趋势 187

8.4.1 商业电子 187

8.4.2 自动驾驶汽车 188

课后习题 189

参考文献 189

推荐书单 189

第9章 现代传感器 190

9.1 厚膜传感器 190

9.1.1 厚膜技术 190

9.1.2 主要应用 191

9.2 MEMS传感器 192

9.2.1 概念与结构 192

9.2.2 主要应用 192

9.3 生物传感器 195

9.3.1 定义 195

9.3.2 生物传感器的基本原理 195

9.3.3 应用实例 196

9.4 模糊传感器 197

9.4.1 定义及基本功能 197

9.4.2 应用实例 198

9.5 智能传感器 199

9.5.1 定义与功能 199

9.5.2 结构和实现 200

9.5.3 应用与方向 201

9.6 多功能传感器 203

9.6.1 定义 203

9.6.2 结构模型 204

9.6.3 应用实例 204

9.7 模型传感器 205

9.8 未来传感器的四大领域 205

课后习题 207

参考文献 207

推荐书单 208