绪论 1
一、传感器的定义和分类 1
二、传感器的地位和作用 1
目 录 1
三、传感技术的发展动向 2
第一章传感器的特性 4
§1-1传感器的性能指标 4
一、基本特性指标 4
二、环境参数指标 5
三、稳定性、可靠性指标 6
§1-2传感器的静态特性 6
一、线性度 6
三、重复性 11
二迟滞 11
四、精确度 12
第二章应变式传感器 14
§2-1应变片的工作原理 14
一、应变效应 14
二、变形的传递 16
2-2应变片 16
一、应变片的结构和材料 16
二、分类 20
三、应变片的主要参数和工作特性 30
四、应变片的标定 37
五、应变片的使用技术 42
二、电桥电路 46
一、电桥电路的最新发展动向 46
§ 2-3应变式传感器的测量电路 46
三、几种实用的新型直流电桥模块电路 50
四、应变式传感器的补偿技术 55
§2-4应变式传感器的结构与设计 60
一、应变式传感器设计研究的新动向 60
二、力与称重传感器 61
三、压力传感器 78
四、扭矩传感器 88
五、位移传感器 89
六、加速度传感器 92
七、应变式传感器的设计要点 95
一、压阻效应 100
§3-1工作原理 100
第三章压阻式传感器 100
二、晶面、晶向的表示方法 101
三、压阻系数 102
§3-2压阻式传感器的结构与设计 110
一、压阻式压力传感器 110
二、压阻式加速度传感器 119
§3-3半导体应变片 128
一、半导体应变片的工作原理 128
二、半导体应变片的种类和结构 130
三、半导体应变片的规格和特性 132
四、半导体应变片的补偿方法 136
五、半导体应变片使用技术 139
二、恒流源供电电桥 140
§ 3-4压阻式传感器的测量电路 140
一、恒压源供电电桥 140
§3-5压阻式传感器的温度漂移与补偿 141
一、压阻式传感器的温度漂移 141
二、温度补偿 142
第四章电位器式传感器 147
§4-1线性电位器 147
一、空载特性 147
二、阶梯特性、阶梯误差和分辨率 148
§4-2非线性电位器 150
一、变骨架式非线性线绕电位器 150
二、变节距式非线性线绕电位器 151
三、分路电阻式非线性电位器 152
§4-3负载特性与负载误差 154
四、电位给定式非线性电位器 154
§4-4结构与设计 155
一、导线 155
二、电刷 156
三、骨架 157
四、主要参数计算 157
§4-5非线绕电位器 160
一、合成膜电位器 160
二、金属膜电位器 160
三、导电塑料电位器 160
四、导电玻璃釉电位器 160
五、光电电位器 160
一、电位器式位移传感器 161
§4-6电位器式传感器 161
三、电位器式加速度传感器 162
二、电位器式压力传感器 162
第五章电感式传感器 163
§5-1工作原理和等效电路 163
§5-2类型和主要特性 166
一、变间隙型电感传感器 166
二、变面积型电感传感器 168
三、螺管插铁型电感传感器 168
四、差动电感传感器 169
§5-3电感式传感器的测量电路 172
一、带相敏整流的交流电桥 172
五、齿形电感式传感器 172
二、变压器式电桥电路 174
三、紧耦合电感比例臂电桥 175
§5-4电感式传感器的结构与设计 177
一、电感式传感器的典型结构 177
二、带小气隙的铁心线圈的参数设计 178
三、螺管插铁型电感传感器的设计 179
§5-5测试误差分析 180
一、输出特性的非线性 180
二、零位误差 180
三、温度影响 180
四、电源电压和频率的影响 180
一、工作原理 182
§ 6-1工作原理和等效电路 182
第六章 变压器式传感器 182
二、等效电路 183
§6-2变压器式传感器的结构类型和主要特性 184
一、螺管型差动变压器 184
二、п型差动变压器 193
三、旋转变压器式传感器 195
§ 6-3差动变压器式传感器的测量电路 199
一、相敏检波电路 199
二、差动整流电路 201
三、直流差动变压器电路 203
§6-4差动变压器结构与设计 203
一、典型结构 203
二、差动变压器设计 204
第七章 电涡流式传感器 209
§7-1电涡流传感器的工作原理 209
一、电涡流效应和传感器等效电路 209
二、电涡流的形成范围 211
§7-2结构类型 212
一、变间隙型电涡流传感器 212
二、变面积型电涡流传感器 213
三、螺管型电涡流传感器 215
四、其它型式电涡流传感器 216
§7-3测量电路 221
一、调幅式测量电路 221
二、调频调幅式测量电路 223
四、传感器材料的选择 223
三、调频式测量电路 224
四、电桥电路 225
§7-4电涡流传感器的设计 226
一、量程的设计 226
二、提高灵敏度的措施 227
三、传感器的动特性 227
§7-5电涡流传感器的使用技术 228
第八章 电容式传感器 230
§8-1概述 230
§8-2基本工作原理 230
§8-3结构、类型及主要特性 231
一、变间隙型 231
二、变面积型 235
三、变介电常数型 236
四、差动电容式传感器 237
§8-4测量电路 239
一、紧耦合电感比例臂电桥 239
二、二极管式电路 241
三、变压器式电桥电路 243
四、调频电路 244
五、差动脉冲调宽电路 246
六、运算放大器式电路 247
§8-5电容式传感器的特点 248
第九章压电式传感器 250
§9-1压电效应 250
一、石英晶体的压电效应 250
二、压电陶瓷的压电效应 252
三、高分子材料的压电效应 254
四、压电方程与压电常数 254
§9-2压电材料 257
一、石英晶体 257
二、其它压电单晶 259
三、压电陶瓷 260
四、新型压电材料 261
§9-3压电式传感器的测量电路 262
一、压电式传感器的等效电路 262
二、电压放大器 264
三、电荷放大器 266
§9-4压电式传感器的主要特性 268
一、灵敏度 268
二、频率特性 270
三、横向效应 272
四、精度 273
五、绝缘电阻 274
六、环境特性 274
七、电缆噪声 275
八、压电式传感器的零漂 276
§9-5压电式传感器的结构与设计 276
一、压电式力传感器 276
二、压电式加速度传感器 284
三、压电式压力传感器 291
四、其它类型压电式传感器 300
二、内光电效应 310
一、外光电效应 310
§10-1光电效应 310
第十章光传感器 310
§10-2光电器件的基本特性 311
§10-3光电器件 314
一、光敏电阻 314
二、光敏二极管和光敏三极管 321
三、光电池 328
四、其它新型光电器件 332
§10-4光电传感器 338
一、光电传感器的典型结构及原理 338
二、光电传感器的计算 339
三、光电传感器的使用技术 345
一、计量光栅的类型 347
§10-5光栅传感器 347
二、光栅传感器的结构和原理 348
三、辨向原理 351
四、细分技术 353
§10-6固体图象传感器 358
一、固体图象传感器的特点和种类 358
二、CCD图象传感器的工作原理 359
三、自扫描光电二极管阵列工作原理 361
四、固体图象传感器的应用 363
§10-7光纤传感器 366
一、光纤传感元件 366
二、光纤元件之间的连接 369
三、光纤传感器的工作原理和典型结构 373