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第1章 传感器的基本概念与特性1

1.1基本概念1

1.1.1传感器的定义1

1.1.2传感器的组成2

1.2传感器的分类3

1.3传感器的作用和发展4

1.3.1传感器的作用4

1.3.2传感器的发展5

1.4传感器的一般特性6

1.4.1灵敏度7

1.4.2分辨力7

1.4.3线性度8

1.4.4稳定性10

1.4.5电磁兼容性10

本章小结10

习题10

第2章 电阻应变式传感器12

2.1工作原理12

2.1.1应变效应12

2.1.2应变片的结构、种类及其粘贴14

2.2温度误差及补偿16

2.2.1温度误差17

2.2.2温度误差的补偿方法18

2.3测量转换电路20

2.3.1单臂半桥工作方式21

2.3.2双臂半桥工作方式22

2.3.3全桥工作方式22

2.4应用举例23

2.4.1应变式压力传感器23

2.4.2应变式加速度传感器25

2.4.3应变式荷重传感器26

本章小结27

习题28

实验、实训建议30

第3章 电容式传感器32

3.1电容式传感器的工作原理及特性32

3.1.1变极距型电容式传感器32

3.1.2变面积型电容式传感器34

3.1.3变介电常数型电容式传感器34

3.1.4差动电容式传感器35

3.1.5电容式传感器的性能改善36

3.2电容式传感器的测量电路37

3.2.1变压器电桥电路37

3.2.2运算放大器电路38

3.2.3环形二极管充放电电路39

3.2.4调频电路39

3.3电容式传感器的应用40

3.3.1电容式测厚传感器40

3.3.2电容式湿敏传感器41

3.3.3电容式油量表42

3.3.4电容式接近开关43

本章小结44

习题44

实验、实训建议47

第4章 电感式传感器49

4.1自感式传感器49

4.1.1变气隙型电感式传感器50

4.1.2截面型电感式传感器51

4.1.3测量电路51

4.2差动变压器式（互感式）传感器52

4.2.1差动变压器式传感器的结构与工作原理52

4.2.2差动变压器式传感器的输出特性54

4.2.3差动变压器式传感器的测量电路55

4.3电涡流式传感器58

4.3.1电涡流式传感器的基本原理59

4.3.2电涡流式传感器的种类59

4.4电感式传感器的应用60

4.4.1压力测量60

4.4.2位移测量61

4.4.3电感式圆度计63

本章小结63

习题64

实验、实训建议64

第5章 压电式传感器66

5.1压电式传感器的原理66

5.1.1压电效应及其可逆性66

5.1.2石英晶体的压电效应67

5.1.3压电陶瓷的压电效应69

5.2压电材料70

5.2.1石英晶体71

5.2.2压电陶瓷71

5.2.3新型压电材料72

5.3压电式传感器的等效电路72

5.4压电式传感器的测量电路73

5.5压电式传感器的应用76

本章小结78

习题78

实验、实训建议79

第6章 霍尔传感器80

6.1霍尔元件与霍尔传感器的工作原理80

6.1.1霍尔元件80

6.1.2霍尔传感器的工作原理81

6.2霍尔集成电路82

6.2.1霍尔集成电路的特点82

6.2.2霍尔集成电路的类型82

6.3霍尔位移传感器83

6.3.1霍尔位移传感器的工作原理83

6.3.2霍尔位移传感器的特性及应用84

本章小结87

习题87

实验、实训建议89

第7章 光电式传感器90

7.1光电效应及光电元件90

7.1.1光电效应的分类90

7.1.2光电元件及其特性90

7.2光电元件的基本应用电路97

7.2.1光敏电阻应用电路97

7.2.2光敏二极管应用电路98

7.2.3光敏三极管应用电路98

7.3光电式传感器的应用99

7.3.1灯光亮度自动控制器99

7.3.2邮政信函过戳装置100

7.3.3主回路与控制回路的隔离电路100

7.4图像传感器101

本章小结102

习题102

实验、实训建议103

第8章 光纤传感器105

8.1光纤的基本概念105

8.1.1光的全反射105

8.1.2光纤的结构及分类105

8.2光纤传感器的分类及特性106

8.2.1光纤传感器的分类106

8.2.2光纤传感器的优缺点107

8.3光纤传感器的应用举例107

8.3.1光纤液位传感器107

8.3.2光纤加速度传感器108

8.3.3光纤温度传感器109

8.3.4光纤流量与流速传感器110

本章小结112

习题112

实验、实训建议112

第9章 温度传感器115

9.1温度测量的基本概念115

9.1.1温度的基本概念115

9.1.2温度测量及传感器分类117

9.2热电偶传感器的工作原理118

9.2.1热电效应118

9.2.2基本定律120

9.3热电偶的材料及结构122

9.3.1热电偶材料122

9.3.2热电偶的结构和常用热电偶123

9.4热电偶的应用127

9.4.1热电偶冷端的延长127

9.4.2热电偶温度补偿的技术处理128

9.5热电阻传感器及其应用131

9.5.1金属热电阻传感器131

9.5.2半导体热敏电阻传感器133

9.6集成温度传感器136

9.6.1集成温度传感器的测温原理136

9.6.2集成温度传感器的类型137

本章小结138

习题138

实验、实训建议139

第10章 气敏传感器、湿度传感器及其应用140

10.1气敏传感器140

10.1.1电阻型半导体气敏传感器140

10.1.2气敏传感器的应用143

10.2湿度传感器145

10.2.1湿度的定义及其表示方法145

10.2.2湿度传感器的基本原理和分类146

10.2.3湿敏元件的主要特性参数146

10.2.4半导体及陶瓷湿度传感器147

10.2.5有机物及高分子聚合物湿度传感器149

本章小结151

习题151

第11章 数字式传感器152

11.1数字编码器152

11.1.1增量式编码器152

11.1.2绝对式光电编码器153

11.2感应同步器153

11.2.1感应同步器的结构和工作原理154

11.2.2信号处理方式156

11.2.3直线式感应同步器的接长与定尺激励方式157

11.2.4感应同步器的绝对坐标测量系统158

11.2.5误差分析158

11.3光栅传感器159

11.3.1光栅传感器的结构和原理159

11.3.2光栅传感器的测量电路161

11.3.3光栅传感器的应用163

11.4磁栅传感器165

11.4.1磁栅传感器的结构164

11.4.2磁栅传感器的工作原理165

本章小结165

习题165

第12章 谐振式传感器166

12.1概述166

12.2谐振式传感器的类型与原理166

12.2.1谐振式传感器的类型166

12.2.2谐振式传感器的基本原理168

12.3谐振式传感器应用举例170

12.3.1振弦式传感器应用举例170

12.3.2振梁式传感器应用举例171

12.3.3振膜式压力传感器应用举例172

12.3.4振筒式传感器应用举例172

12.3.5压电式谐振传感器应用举例173

12.3.6微型硅谐振式传感器应用举例174

本章小结175

习题175

第13章 智能传感器176

13.1智能传感器发展的历史背景176

13.2智能传感器的概念及其功能特点176

13.3智能传感器的实现177

本章小结181

习题181

部分习题参考答案182

附录A186

附录B189

参考文献190