第1章 传感器概述 1
1.1自动控制系统与传感器 1
1.2传感器的概念 2
1.2.1传感器的定义和组成 2
1.2.2传感器的分类 2
1.2.3传感器的代号 3
1.3传感器的基本特性 3
1.3.1静态特性 3
1.3.2动态特性 6
1.4传感器的标定和校准 7
1.4.1传感器的标定 7
1.4.2传感器的校准 8
本章小结 8
习题1 8
第2章 热电偶传感器 9
2.1热电偶传感器的工作原理 9
2.1.1热电效应 9
2.1.2热电偶的基本定律 10
2.2热电偶的结构形式及材料 12
2.2.1常用热电偶的基本结构形式 12
2.2.2热电偶材料 13
2.3热电偶的冷端补偿 14
2.3.1补偿导线法 14
2.3.2冷端恒温法 15
2.3.3计算修正法 15
2.3.4电桥补偿法 16
本章小结 17
习题2 17
第3章 电阻式传感器 18
3.1电阻应变式传感器 18
3.1.1电阻应变式传感器的工作原理 18
3.1.2电阻应变片的类型和结构 18
3.1.3电阻应变式传感器的测量转换电路 19
3.1.4电阻应变式传感器的应用 21
3.2热电阻式传感器 23
3.2.1金属热电阻式传感器 23
3.2.2半导体热敏电阻式传感器 25
3.2.3热电阻式传感器的应用 26
3.3气敏电阻式传感器 28
3.3.1气敏电阻式传感器的工作原理 28
3.3.2气敏电阻式传感器的结构和分类 29
3.3.3气敏电阻式传感器的应用与检测 30
3.4湿敏电阻式传感器 31
3.4.1大气湿度与露点 31
3.4.2湿敏电阻式传感器的工作原理及类型 32
3.4.3湿敏电阻式传感器的应用 34
3.5技能实训一 35
3.5.1进气温度传感器的结构及工作原理 35
3.5.2进气温度传感器的电路连接图 35
3.5.3进气温度传感器的检测方法 36
3.6技能实训二 37
3.6.1氧传感器的结构及工作原理 37
3.6.2氧传感器的电路连接图 37
3.6.3氧传感器的检测方法 38
本章小结 39
习题3 39
第4章 电感式传感器 40
4.1自感式传感器 40
4.1.1自感式传感器的工作原理 40
4.1.2自感式传感器的测量转换电路 43
4.1.3自感式传感器的应用 44
4.2差动变压器式传感器 46
4.2.1差动变压器式传感器的工作原理 46
4.2.2差动变压器式传感器的测量转换电路 47
4.2.3差动变压器式传感器的应用 48
4.3电涡流式传感器 49
4.3.1电涡流效应 49
4.3.2电涡流式传感器的工作原理 49
4.3.3电涡流式传感器的测量转换电路 50
4.3.4电涡流式传感器的应用 52
本章小结 55
习题4 55
第5章 电容式传感器 56
5.1电容式传感器的工作原理 56
5.1.1变面积式电容传感器 57
5.1.2变极距式电容传感器 58
5.1.3变介电常数式电容传感器 59
5.2电容式传感器的测量转换电路 60
5.2.1电桥电路 60
5.2.2调频电路 60
5.2.3运算放大器电路 61
5.2.4二级管双T型电桥电路 61
5.3电容式传感器的应用 62
5.3.1电容测厚仪 62
5.3.2电容式压差传感器 62
5.3.3电容式油量表 63
5.3.4电容式接近开关 64
本章小结 64
习题5 65
第6章 压电式传感器 66
6.1压电效应和压电材料 66
6.1.1压电效应 66
6.1.2压电材料 66
6.2压电式传感器的测量转换电路 70
6.2.1压电式传感器的等效电路 70
6.2.2压电式传感器的测量电路 71
6.3压电式传感器的应用 72
6.3.1压电式力传感器 72
6.3.2压电式加速度传感器 73
6.3.3弯曲式压电加速度传感器 73
6.3.4火炮堂内压力测试 74
6.3.5压电式血压传感器 74
6.3.6监测结冰状况的冰传感器 75
6.4技能实训三 75
6.4.1爆震传感器的结构及工作原理 75
6.4.2共振型压电式爆震传感器的电路图 76
6.4.3共振型压电式爆震传感器的检测 76
本章小结 77
习题6 77
第7章 霍尔传感器 78
7.1霍尔效应及霍尔元件 78
7.1.1霍尔效应 78
7.1.2霍尔元件 79
7.2霍尔传感器的测量转换电路 81
7.2.1霍尔传感器的基本电路 81
7.2.2霍尔传感器的集成电路 81
7.2.3基本误差及补偿 83
7.3其他磁传感器 85
7.3.1磁阻元件 85
7.3.2磁敏二极管 86
7.3.3磁敏三极管 87
7.4霍尔传感器的应用 87
7.4.1霍尔压力传感器 87
7.4.2霍尔加速度传感器 88
7.4.3霍尔转速传感器 88
7.4.4霍尔计数器 89
7.4.5霍尔无触点开关 90
7.5技能实训四 91
7.5.1霍尔式曲轴位置传感器的结构及工作原理 91
7.5.2霍尔式曲轴位置传感器的信号特性 91
7.5.3霍尔式曲轴位置传感器的检测方法 92
本章小结 93
习题7 93
第8章 光电式传感器 94
8.1光电效应与光电元件 94
8.1.1光电效应 94
8.1.2光电元件 95
8.2光电元件的基本应用电路 101
8.2.1光敏电阻的基本应用电路 101
8.2.2光敏二极管的基本应用电路 101
8.2.3光敏三极管的基本应用电路 101
8.3新型光电传感器 102
8.3.1色彩传感器 102
8.3.2红外传感器 103
8.3.3图像传感器 105
8.4光电传感器的应用 107
8.4.1光电式浊度计 107
8.4.2反射式烟雾报警器 108
8.4.3光电式带材跑偏检测器 108
8.4.4光电器件在车载网络上的应用 110
本章小结 113
习题8 113
第9章 新型传感器 114
9.1光纤传感器及其应用 114
9.1.1光纤的基本概念 114
9.1.2光纤传感器的工作原理 116
9.1.3光纤传感器的分类 117
9.1.4光纤传感器的应用 118
9.2超声波传感器及其应用 122
9.2.1超声波的物理性质 122
9.2.2超声波传感器的应用 124
9.3微波传感器及其应用 126
9.3.1微波的物理性质 127
9.3.2微波传感器的工作原理 127
9.3.3微波传感器的分类 127
9.3.4微波传感器的应用 127
本章小结 129
习题9 130
第10章 传感器的信号处理 131
10.1调制与解调 131
10.1.1调制与解调的概念 131
10.1.2幅值调制与幅值解调 132
10.1.3频率调制与频率解调 135
10.2信号的放大 136
10.2.1比例放大器 136
10.2.2电桥放大器 138
10.2.3线性放大器 138
10.2.4交流电压同相放大器 139
10.2.5测量放大器 139
10.2.6隔离放大器 140
10.3信号在传输过程中的转换技术 140
10.3.1 A/D转换 141
10.3.2 D/A转换 142
10.4信号的非线性校正 143
10.4.1校正曲线的求取 144
10.4.2模拟量的非线性校正 144
10.4.3数字量的非线性校正 145
10.5干扰抑制技术 146
10.5.1干扰的产生 146
10.5.2干扰的来源 147
10.5.3电磁干扰概述 150
10.5.4差模干扰和共模干扰 154
10.5.5抗干扰的措施 155
本章小结 162
习题10 163
第11章 物联网技术 164
11.1物联网的定义 164
11.1.1什么是物联网 164
11.1.2物联网的相关术语 164
11.1.3物联网在中国的定义 165
11.2物联网出现的背景及发展现状 166
11.2.1 IT行业新的革命 166
11.2.2物联网出现的背景 166
11.2.3物联网的发展现状 167
11.3物联网与其他网络 169
11.3.1传感器与RFID 169
11.3.2传感器与传感网 169
11.3.3传感网与物联网 169
11.3.4泛在网与物联网 170
11.3.5互联网与物联网 170
11.4物联网的结构组成 171
11.5物联网的支撑技术 172
11.5.1传感器技术 173
11.5.2 RFID技术 173
11.5.3 EPC技术 176
11.5.4摄像头 177
11.5.5 ZigBee技术 178
11.5.6网络技术 181
11.5.7终端设备 184
11.5.8 MEMS技术 185
11.5.9智能技术 186
11.6物联网的应用 187
11.6.1智能家庭 187
11.6.2智能物流 191
11.6.3智能医疗 193
11.6.4智能电网 195
11.6.5物联网应用案例 197
11.6.6物联网到车联网 198
本章小结 198
习题11 199
参考文献 200