前 言 1
第1章 传感器电路引言 1
1.1 设计传感器电路之前 1
（1）什么是传感器 1
目 录 1
（2）性能离散性小的传感器为好 5
（3）温度漂移 7
（4）使用电池工作的传感器功耗要小 7
（5）互换性好易于调整 7
1.2 传感器驱动电路及器件 8
（1）保证传感器工作的电路 8
（2）传感器专用电路 9
（3）电路使用的元器件 9
第2章 热电偶的使用方法 12
（1）热电偶产生与温差成正比的电压 13
2.1 热电偶的原理及测试方法 13
（2）热电偶的最高使用温度决定于电极直径 15
（3）无保护管的热电偶寿命短 16
（4）补偿导线的使用方法 17
2.2 热电偶的基本电路 20
（1）热电偶放大电路 20
（2）线性校正电路 21
（3）平方电路中使用的专用集成电路 22
（4）基准接点补偿电路 25
（5）用IC温度传感器测量基准接点温度 27
2.3 温度测量电路 28
2.3.1 制作J型热电偶温度计 28
（1）热电偶专用集成电路 28
（2）线性校正电路和断线检测电路 29
（3）300～600℃线性校正 31
（4）器件配置的注意事项 32
2.3.2 制作K型热电偶温度计 34
附录2-1 热电偶的精度 36
附录2-2 求热电偶近似表达式的程序 39
附录2-3 使用温度传感器的交流有效值转换器 40
（1）交流电压的平均值和有效值 40
（2）专用集成电路LT1088 44
（3）交流有效值转换器的基本电路 46
（4）实际性能 48
第3章 铂测温电阻的使用方法 51
3.1 铂测温电阻 51
（1）铂测温电阻的阻值随温度变化 51
（2）铂测温电阻的JIS标准和DIN标准 51
（3）温度系数的离散性影响精度 53
（1）基本电路 54
3.2.1 恒流工作 54
3.2 铂测温电阻的基本电路 54
（2）恒流工作的非线性误差 56
（3）线性校正电路 57
3.2.2 恒压工作 59
（1）基本电路 59
（2）输出电压 59
（3）线性校正电路 60
3.3 制作铂测温电阻测温电路 61
3.3.1 制作0～200℃温度计适配器 61
（1）使用三端稳压器 62
（2）使用TLC27M2CN运算放大器 63
（3）调整方法 64
3.3.2 制作0～500℃温度计适配器 65
（1）使用358运算放大器 65
（3）线性校正电路 ( 66
（2）恒流电路 66
（4）电源电路 67
3.3.3 4～20mA电流电路 67
（1）放大用集成电路AD693AD 67
（2）AD693AD的基本电路及特性 69
3.3.4 有线性校正的电流电路………………………………（71)（1）传感器在恒压环境下工作 71
（2）线性校正 71
（3）调整方法 72
（4）其它温度段 73
附录3-1 传感器的三线式连接 74
（1）三线方式的优点 74
（2）不受接线电阻影响的四线方式 75
附录3-2 铂测温电阻的耗散系数和测量误差 76
（1）光敏二极管的短路电流和开路电压 78
4.1 光敏传感器的种类和特征 78
第4章 光敏传感器的使用方法 78
（2）光敏二极管的暗电流 81
（3）光敏二极管的光谱特性 82
（4）光敏二极管的响应特性 83
（5）光敏三极管的特征 84
（6）光敏三极管的光谱特性及响应特性 ( 84
4.2 光敏传感器的基本电路 86
（1）光敏二极管主要用于照度测量…………（86) 87
（2）光敏二极管BS500B 87
（3）照度计电路 87
4.3 用光敏传感器制作便携式照度计 89
（1）光敏传感器TFA1001W 89
（2）使用对数输出扩展动态范围 90
附录4-1 辐射量和光量 92
（1）GaAs发光二极管 93
附录4-2 红外线的波形 93
（2）PIN光敏二极管 94
（3）观察红外光波形 95
附录4-3 热电式红外线传感器 97
（1）检测出温度变化 97
（2）热电式红外线传感器的结构 98
（3）实际的波形 98
附录4-4 用非接触方式测量温度的热电堆 101
的使用方法 101
4-4.1 非接触式温度计电路设计 101
（1）热电堆原理 101
（2）热电堆专用集成电路MAC4050 101
（3）传感器MIR100 103
（4）调整方法 103
4-4.2 四次方根电路 104
（2）制作四次方根电路 105
（1）乘法集成电路AD538 105
（3）实测特性 107
（4）用AD538制作2～5次方电路 108
第5章 霍尔传感器的使用方法 109
5.1 霍尔传感器的工作原理和特征 109
（1）霍尔传感器是四端元件 109
（2）霍尔传感器的输出电压与磁场强度成正比 109
（3）霍尔传感器的线性 111
（4）GaAs和InSb霍尔传感器的品质 112
5.2 霍尔传感器的基本电路 113
（1）简单的恒压工作 114
（2）用于高精度测量的恒流工作方式 115
（3）差动放大器 116
（4）测量变压器的漏磁 116
（3）使用差动放大器 119
（2）确定霍尔传感器的输出电压 119
5.3 霍尔传感器的应用 119
（1）霍尔传感器用THS103A 119
5.3.1 制作通用高斯计 119
（4）制作霍尔探头 121
5.3.2 制作磁极检测器 122
（1）使用InSb霍尔传感器 122
（2）仪器的使用方法 124
附录5-1 InSb霍尔传感器的散热 124
附录5-2 霍尔传感器的偏移电压 125
（1）挑选偏移电压小的霍尔传感器 125
（2）偏移电压不稳多为热电动势的影响 125
（3）用交流控制电流消除热电动势 127
（4）霍尔传感器的噪声 129
（1）半导体磁阻元件的特点 131
6.1 磁阻元件的工作原理和特性 131
第6章 磁阻元件的使用方法 131
（2）强磁性磁阻元件的特点 133
6.2 磁阻元件的基本电路和输出波形 135
（1）半导体磁阻元件的基本电路和输出波形 135
（2）强磁性磁阻元件 140
6.3 用磁阻元件制作监控器 145
6.3.1 制作非接触型交流电流监控器 145
（1）传感器使用半导体磁阻元件 145
（2）计算输出电压 146
附录6-1 磁场的单位 148
（1）磁场和磁通密度 148
（2）B-H曲线 149
（3）测量磁场强度 151
（2）半导体压力传感器 152
（1）半导体应变片灵敏度高 152
第7章 压力传感器的使用方法 152
7.1 压力传感器的特征和基本电路 152
（3）在恒压和恒流条件下工作 154
（4）零点温度特性 157
（5）相对压力传感器和绝对压力传感器 158
7.2 半导体压力传感器的基本电路 158
（1）恒流工作基本电路 158
（2）恒压工作基本电路 163
7.3 半导体压力传感器的应用 166
7.3.1 制作数字式压力计 166
（1）恒流电路 166
（2）放大电路 166
（3）计算传感器的输出电压 166
（4）运算放大器的选择 166
（6）显示器 168
（5）电源电路 168
7.3.2 制作模拟显示压力计 169
7.3.3 制作汽车压力监控器 170
（1）压力传感器KPZ20G 170
（2）适配器 171
（3）计算输出电压 172
（4）恒压电路 172
（5）放大器 172
（6）显示用集成电路TA7612AP 172
7.3.4 制作有高度显示的气压计 173
（1）传感器使用KP100A 173
（2）恒压工作 173
（3）放大电路 175
7.3.5 制作高度计 175
（1）高度计原理 175
（2）设计电路 176
（3）采用TA7612AP提供显示 177
附录7-1 压力传感器的术语 177
第8章 交流电流传感器的使用方法 180
8.1 非接触电流传感器的原理和测量方法 180
（1）利用电阻的压降 ( 180
（2）使用CT型电流传感器 181
8.2 交流电流传感器的基本电路 182
（1）使用电阻 182
（2）交流电流传感器的输出波形 183
（3）负载电阻的选取方法 184
（4）由运算放大器构成的电流-电压转换电路 186
8.3 交流电流传感器的应用 187
8.3.1 制作忘记断开电烙铁电源的报警电路 187
8.3.2 制作微型计算机电源关断提醒电路 189
（1）负载电阻为300Ω 190
（2）在10～100W范围内可改变调整点 190
（3）可编程时间集成电路 191
（4）电源 191
（5）传感器应放置的部位 192
8.3.3 制作音频峰值功率计 193
（1）交流电流传感器的频率特性 193
（2）功率满度值作为30W 194
（3）设计输入部分 195
（4）乘法器使用NJM4200 195
（5）峰值电平表 199
（6）交流电流传感器输出波形和乘法器输出波形 200
（7）电源部分 200
（1）输入电路参数的设计 202
（2）乘法器使用NJM4200 202
8.3.4 制作台式功率计 202
（3）用面板表作显示 203
（4）使用市电 203
附录8-1 提高交流电流传感器的灵敏度 204
附录8-2 交流电流传感器不能开路 205
附录8-3 交流电流有效值适配器 206
第9章 超声波传感器的使用方法 209
9.1 超声波传感器的工作原理及其种类 209
（1）超声波传感器的等效电路 210
（2）超声波传感器的种类 212
9.2 超声波传感器的基本电路 218
（1）超声波传感器的驱动电路 218
（2）超声波传感器的接收电路 222
9.3.1 制作物体探测电路 225
9.3 超声波传感器的应用 225
（1）直接方式的电路 227
（2）反射方式的电路 229
附录 使用3？位A-D转换器的方法 231
（1）A-D转换器 231
（2）适用于传感器的差动输入 232
1．铂测温电阻温度显示电路 233
（1）按比例工作 233
（2）调整方法 234
（3）传感器非线性误差依然存在 235
（4）追加线性校正电路 235
（5）电源电压特性 236
2．制作压力显示电路 237
（1）压力传感器使用2S5M 237
（2）调整方法 238
3．制作霍尔传感器磁通密度显示电路 238