传感器技术及其应用实例PDF电子书下载

第1章 温度传感器 1

1.1 温度传感器的类型 1

1.2 电阻式温度传感器 2

1.2.1 金属测温电阻器 2

1.2.2 半导体热敏电阻 5

1.3 热电偶 9

1.3.1 热电偶的工作原理 9

1.3.2 热电偶的应用技术 11

1.3.3 热电偶应用实例 16

1.4 集成温度传感器 19

1.4.1 AD590及其应用 19

1.4.2 LM35及其应用 22

1.4.3 LM335/LM336及其应用 25

1.4.4 其他集成温度传感器及其应用 27

1.5 其他类型温度传感器 32

1.5.1 晶体振荡温度传感器 32

1.5.2 弹性表面波温度传感器 33

1.5.3 光纤温度传感器 37

第2章 光电传感器 41

2.1 概述 41

2.2 光敏二极管 42

2.2.1 光敏二极管的工作原理与类型 42

2.2.2 光敏二极管的特征及参数 43

2.2.3 光敏二极管的基本应用电路 43

2.3 光敏晶体管 44

2.3.1 光敏晶体管的结构和工作原理 44

2.3.2 光敏晶体管的特性 45

2.3.3 光敏晶体管的应用 48

2.4 光敏电阻 50

2.4.1 光敏电阻的工作原理和结构 50

2.4.2 光敏电阻的特性和参数 50

2.4.3 光敏电阻的应用 52

2.5 光电位置检测传感器（PSD） 55

2.5.1 PSD的工作原理 55

2.5.2 PSD的特性 57

2.5.3 PSD的应用 57

2.6 太阳电池 61

2.6.1 太阳电池的原理与特征 61

2.6.2 太阳电池的特性 61

2.6.3 太阳电池应用实例 65

2.7 色敏传感器 66

2.7.1 色敏传感器的原理 66

2.7.2 色敏传感器的应用 66

第3章 磁敏传感器 68

3.1 霍尔传感器 68

3.1.1 霍尔元件的原理及特性 68

3.1.2 霍尔元件的基本电路 69

3.1.3 霍尔集成元件 71

3.2 磁阻元件 73

3.2.1 磁阻元件的结构与特性 73

3.2.2 磁阻元件的基本电路 74

3.3 磁敏二极管和磁敏晶体管 75

3.3.1 磁敏二极管的工作原理与主要特性 75

3.3.2 磁敏晶体管的工作原理与主要特性 78

3.4 其他磁敏传感器 80

3.4.1 舌簧触点元件 80

3.4.2 差动变压器 81

3.4.3 涡流式传感器 82

3.5 磁敏传感器的应用实例 83

3.5.1 霍尔元件的应用 83

3.5.2 磁阻元件的应用 88

3.5.3 磁敏二极管和磁敏晶体管的应用 89

第4章 湿度传感器 92

4.1 概述 92

4.1.1 湿度及其表示 92

4.1.2 湿度传感器的类型 92

4.2 湿度传感器的工作原理 93

4.2.1 湿敏电阻传感器 93

4.2.2 湿敏电容传感器 94

4.2.3 电解质式湿度传感器 95

4.3 湿度传感器的应用技术 95

4.3.1 湿度传感器应用电路设计要点 95

4.3.2 湿度传感器应用电路框图 96

4.4 湿度传感器的应用实例 98

第5章 气敏传感器 102

5.1 气敏传感器的类型及必备条件 102

5.1.1 气敏传感器的类型 102

5.1.2 气敏传感器的必备条件 103

5.2 气敏传感器的原理 103

5.2.1 半导体气敏传感器 103

5.2.2 固体电解质气敏传感器 105

5.2.3 红外线吸收式气敏传感器 106

5.3 气敏传感器的应用实例 108

第6章 超声波传感器 111

6.1 超声波传感器的原理与特性 111

6.1.1 超声波传感器的原理 111

6.1.2 超声波传感器的特性 113

6.2 超声波传感器的检测方式 114

6.3 各种超声波传感器的介绍 117

6.3.1 超声波流量传感器 117

6.3.2 超声位移传感器 117

6.3.3 超声温度传感器 118

6.4 超声波传感器的应用实例 120

第7章 红外传感器 127

7.1 红外传感器的原理 127

7.1.1 红外发光二极管（LED）和PIN光敏二极管 127

7.1.2 热电堆 129

7.1.3 热释电传感器 133

7.2 红外传感器的基本电路 136

7.3 热释电传感器的应用实例 140

第8章 压电传感器 144

8.1 压电效应 144

8.1.1 石英晶体压电特性 144

8.1.2 压电常数 146

8.1.3 石英晶片的应变形式 148

8.2 压电材料 149

8.2.1 压电晶体 150

8.2.2 压电陶瓷 151

8.2.3 新型压电材料 152

8.3 等效电路与测量电路 152

8.3.1 等效电路 152

8.3.2 测量电路 153

8.4 压电传感器的应用 156

8.4.1 压电传感器中压电片的连接 156

8.4.2 压电式力传感器 157

8.4.3 压电式压力传感器 158

8.4.4 压电式加速度传感器 158

8.4.5 压电传感器的应用举例 161

第9章 电阻应变式传感器 164

9.1 应变片的结构与类型 164

9.2 电阻应变式传感器的工作原理 166

9.3 应变式传感器的测量电路 168

9.3.1 电桥电路 168

9.3.2 电桥的线路补偿 172

9.3.3 应变式传感器性能分析 173

9.4 应变式传感器的应用设计实例 176

9.4.1 应变式传感器的设计介绍 176

9.4.2 各种弹性元件的特性分析 177

9.4.3 应变式传感器的设计 180

9.4.4 应变式传感器的标定 182

9.4.5 供桥电压的选择 182

9.4.6 应变式传感器的电路补偿 182

9.4.7 称重电子秤设计实例 184

第10章 传感器的应用技术 196

10.1 传感器的供电电源 196

10.1.1 电池 196

10.1.2 直流稳压电源 196

10.1.3 直流电压变换器 197

10.1.4 偏置电路 197

10.2 传感器的放大电路 199

10.2.1 电流放大电路 199

10.2.2 电流/电压变换电路 199

10.2.3 反相放大电路 199

10.2.4 同相放大电路 200

10.2.5 差动放大电路 200

10.2.6 低漂移放大电路 201

10.2.7 数字集成电路构成的放大电路 201

10.3 滤波器电路 202

10.3.1 滤波器的种类 202

10.3.2 1次和2次滤波器 203

10.4 同步整流 205

10.4.1 同步整流的主要用途 205

10.4.2 同步整流的方法 206

10.5 线性化 207

10.5.1 电阻补偿法 207

10.5.2 折线近似法 208

10.5.3 幂级数近似法 209

10.5.4 对数变换方式 210

10.5.5 正反馈法 211

10.5.6 查表法 212

10.5.7 软件和硬件结合的方法 213

10.6 传感器与微处理器的结合 213

10.6.1 传感器输出信号的类型 213

10.6.2 传感器输出的模拟信号的处理 214

10.6.3 传感器与计算机的接口 219

10.6.4 传感器中的数据处理 221

10.7 抗干扰技术 224

第11章 无线传感器网络 229

11.1 无线传感器网络介绍 229

11.1.1 无线传感器网络概述 229

11.1.2 无线传感器网络的发展历程 229

11.1.3 无线传感器网络的特点 230

11.1.4 无线传感器网络的体系结构 230

11.1.5 无线传感器网络的应用 231

11.2 ZigBee无线传感器网络 232

11.2.1 ZigBee网络拓扑结构 232

11.2.2 ZigBee网络构建原理 232

11.2.3 ZigBee基本技术原理 236

11.2.4 ZigBee协议栈Z-Stack 239

11.3 ZigBee无线传感器网络开发环境介绍 242

11.3.1 ZigBee协议栈Z-Stack开发环境配置 242

11.3.2 建立ZigBee新工程 243

11.3.3 建立和添加ZigBee应用程序 246

11.3.4 工程配置 249

11.3.5 程序的编译和下载 250

11.4 ZigBee无线传感器网络的应用实例 250

参考文献 261