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第1章 传感器的一般特性1

1. 1传感器的静态特性1

1.1.1线性度（非线性误差）2

1.1.2灵敏度3

1.1.3精度3

1.1.4最小检测量和分辨率3

1.1.5迟滞4

1.1.6重复性4

1.1.7零点漂移4

1.1. 8温漂4

1.2传感器的动态特性5

1.2.1动态特性的一般数学模型5

1.2.2传递函数7

1.2.3传感器的动态响应及其动态特性指标8

思考题与习题10

第2章 电阻应变式传感器11

2. 1电阻应变式传感器的工作原理11

2.2电阻应变片的工作原理11

2.2. 1金属的应变效应11

2.2.2电阻应变片的结构和工作原理11

2.2.3电阻应变片的横向效应13

2.3电阻应变片的种类、材料和参数14

2.3. 1电阻应变片的种类14

2.3.2电阻应变片的材料15

2.3.3应变片的主要参数16

2.4粘合剂和应变片的粘贴技术17

2.4.1粘合剂17

2.4.2应变片粘贴工艺18

2.5电阻应变式传感器的温度误差及其补偿19

2.5. 1温度误差及其产生原因19

2.5.2温度补偿方法20

2.6电阻应变式传感器的信号调节电路及电阻应变仪22

2.6. 1测量电桥的工作原理22

2.6.2电阻应变仪25

2. 7电阻应变式传感器26

2.7. 1电阻应变式力传感器26

2.7.2应变式传感器的应用29

思考题与习题30

第3章 电容式传感器31

3.1电容式传感器的工作原理及结构形式31

3.1.1变间隙型电容式传感器32

3.1.2变面积型电容式传感器32

3.1.3变介电常数型电容式传感器33

3.2电容式传感器的等效电路34

3.3电容式传感器的信号调节电路35

3.3.1运算放大器式电路35

3.3.2电桥测量电路35

3.3.3调频电路36

3.3.4谐振电路37

3.3.5二极管T形网络37

3.3.6脉冲宽度调制电路38

3.4电容式传感器的应用39

3.4. 1电容式压力传感器40

3.4.2电容式加速度传感器40

3. 4.3电容式测厚仪40

思考题与习题41

第4章 电感式传感器42

4.1电感式传感器的基本原理42

4.1.1电感与基于电磁参量的关系43

4. 1.2电感式传感器的分类43

4.2变气隙型电感式传感器44

4.2.1简单的变气隙型电感式传感器44

4.2.2变气隙型差动电感式传感器45

4.2.3变气隙型差动变压器式传感器46

4.2.4变截面型差动电感式传感器和变截面型差动变压器式传感器47

4.2.5小气隙电感式传感器与小气隙电容式传感器的比较48

4.3螺线管电感式传感器48

4.3.1理想的螺线管48

4.3.2有限长度的单层螺线管49

4.3.3有限长径比的多层线圈50

4.3.4空心线圈的电感50

4.3.5简单的螺线管电感式传感器51

4.3.6差动螺线管传感器51

4.3.7螺线管差动变压器52

4.4电涡流传感器53

4.4.1概述53

4.4.2电涡流的形成及等效电路53

4.5电感式传感器的测量电路55

4.5.1交流电桥的调零（预平衡）问题55

4.5.2交流差动工作电桥的灵敏度分析56

4.5.3交流电桥中的相敏检波问题59

思考题与习题59

第5章 压电式传感器60

5. 1压电效应60

5.1.1石英晶体的压电效应60

5.1.2压电陶瓷的压电效应63

5.2压电材料64

5.2. 1石英晶体64

5.2.2压电陶瓷65

5.3压电式传感器的等效电路和测量电路66

5.3. 1等效电路66

5.3.2测量电路67

5.4压电式传感器的应用71

5.4.1压电式加速度传感器71

5.4.2压电式压力传感器73

5.4.3压电式流量计74

思考题与习题74

第6章 热电式传感器75

6.1热电偶温度传感器75

6.1.1热电偶测温原理75

6.1.2热电动势的测量75

6.1.3热电偶的基本定律76

6.1.4热电偶冷端温度误差及其补偿77

6.1.5常用热电偶的特点78

6.1.6常用热电偶的应用举例79

6.2热敏电阻温度传感器80

6.2. 1热敏电阻的基本类型80

6.2. 2 NTC热敏电阻的基本特性81

6.2.3半导体热敏电阻传感器的组成82

6.2.4提高热敏电阻传感器互换性与线性的方法82

6.2.5热敏电阻的应用84

6.3其他温度传感器85

6.3. 1磁式温度传感器85

6.3.2电容式温度传感器85

思考题与习题86

第7章 磁传感器87

7. 1霍尔元件87

7.1.1霍尔元件的工作原理87

7.1.2霍尔元件的材料及结构88

7.1.3霍尔元件的主要特性88

7.1.4霍尔元件的补偿电路89

7.1.5霍尔元件的特点及应用范围90

7.2霍尔开关集成传感器90

7.2. 1霍尔开关集成传感器的结构及工作原理90

7.2.2霍尔开关集成传感器的工作特性91

7.2.3霍尔开关集成传感器的应用92

7.3霍尔线性集成传感器95

7.3. 1霍尔线性集成传感器的结构及工作原理95

7.3.2霍尔线性集成传感器的主要技术特性96

7.4磁传感器的应用96

7.4. 1霍尔元件在转速测量上的应用96

7.4.2直流功率测量仪96

7.4.3利用霍尔线性集成传感器进行磁法覆盖层厚度测量97

7.4.4霍尔计数装置98

第8章 光电式传感器100

8.1光电效应100

8.2外光电效应型光电器件101

8.2.1光电管及其基本特性101

8.2.2光电倍增管及其基本特性103

8.3内光电效应型光电器件104

8.3.1光敏电阻105

8.3.2光电池107

8.3.3光敏管109

8.4新型光电式传感器111

8.4. 1高速光敏二极管111

8.4.2色敏光电式传感器112

8 4.3光位置传感器113

8. 4.4光固态图像传感器113

8.5光电式传感器的应用117

8. 5. 1烟尘浊度监测仪117

8.5.2光电转速传感器117

8.5.3光电池的应用118

思考题与习题122

第9章 光纤传感器123

9. 1光纤传感器的原理123

9.1.1强度调制法124

9. 1.2偏振态调制法126

9. 1.3相位调制法128

9. 1.4频率调制法131

9.2常见光纤传感器132

9.2. 1偏振式光纤温度传感器132

9.2.2反射式光纤位移传感器135

9.2.3光纤加速度传感器137

思考题与习题139

第10章 传感器的检测电路140

10.1信号的放大电路140

10.1.1信号源及其等效电路140

10.1.2集成运算放大器140

10.1.3比例放大电路141

10.1.4仪用放大器145

10.2测量电桥及其放大电路145

10.2. 1测量电桥145

10.2.2电桥放大器146

10.3低漂移直流放大器147

10.3. 1单管直流放大器温度漂移的计算147

10.3.2差动放大器温度漂移的计算150

10.3.3低漂移放大器电路151

10.4高输入阻抗放大器159

10.4.1自举反馈型高输入阻抗放大器159

10.4.2高输入阻抗放大器的计算162

10.4.3高输入阻抗放大器的信号保护163

10.4.4高输入阻抗放大器的制作装配工艺164

10.5低噪声放大电路165

10.5.1噪声的基本知识165

10.5.2噪声电路的计算167

10.5.3信噪比与噪声系数168

参考文献170