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第1章 传感器技术基础1

1.1 认识传感器1

1.1.1 传感器的定义2

1.1.2 传感器的组成与作用2

1.2 传感器的特性及主要技术指标2

1.2.1 传感器的静态特性和动态特性2

1.2.2 传感器的主要技术指标6

1.3 传感器的分类7

1.3.1 按传感器工作原理分类7

1.3.2 按被测量（或传感器的用途）分类7

1.3.3 按输出信号的性质分类7

知识延伸 传感器技术的发展趋势7

本章小结8

思考题及习题9

第2章 电阻式传感器10

2.1 电位器式传感器10

2.1.1 电位器式传感器的基本工作原理10

2.1.2 电位器式传感器的输出特性11

2.1.3 电位器式传感器的结构12

2.1.4 电位器式位移传感器12

2.2 电阻应变片式传感器13

2.2.1 电阻应变片的结构和工作原理13

2.2.2 电阻应变片的特性16

2.2.3 测量电路18

2.2.4 温度误差及补偿19

2.3 压阻式传感器22

2.3.1 压阻效应22

2.3.2 结构与特性23

2.3.3 压阻式压力传感器的结构25

2.3.4 固态压阻传感器测量电路26

2.3.5 温度补偿28

施工方案 电阻应变片粘贴28

本章小结29

思考题及习题30

第3章 变磁阻式传感器32

3.1 自感式传感器32

3.1.1 自感式电感传感器的工作原理32

3.1.2 自感式传感器的测量电路34

3.2 差分变压器式传感器36

3.2.1 差分变压器式传感器工作原理36

3.2.2 差分变压器式传感器测量电路36

3.3 电涡流式传感器38

3.3.1 电涡流式传感器的工作原理38

3.3.2 电涡流式传感器的结构38

3.3.3 电涡流式传感器的测量电路39

技术应用 电感式传感器测压力41

技能操作 差分变压器式传感器性能测试42

本章小结44

思考题及习题44

第4章 电容式传感器45

4.1 认识电容式传感器45

4.1.1 变面积型电容传感器45

4.1.2 变极距型电容传感器47

4.1.3 变介电常数型电容传感器49

4.2 电容式传感器测量电路50

4.2.1 变压器电桥电路50

4.2.2 差分脉冲调宽电路51

4.2.3 运算放大电路53

技能操作 差分电容传感器特性测试53

知识延伸 保持电容式传感器特性稳定的方法55

技术应用 电容式传感器测量位移56

本章小结59

思考题及习题59

第5章 霍尔式传感器60

5.1 霍尔式传感器的工作原理60

5.1.1 霍尔元件与霍尔效应60

5.1.2 霍尔元件的主要特性62

5.2 霍尔式传感器的基本测量电路64

5.2.1 霍尔元件的基本测量电路64

5.2.2 将被测量转换为磁感应强度B64

5.2.3 霍尔式单相交流功率计65

技能操作 霍尔式传感器特性测试66

知识延伸 霍尔式传感器的零位误差与补偿67

本章小结69

思考题及习题69

第6章 压电式传感器70

6.1 压电效应与压电材料70

6.1.1 压电效应70

6.1.2 压电材料71

6.2 压电式传感器的结构73

6.2.1 压电元件的结构形式73

6.2.2 压电式加速度传感器74

6.2.3 压电式压力传感器74

6.3 压电式传感器的应用75

6.3.1 压电式刀具切削力测量75

6.3.2 BS-D2压电式玻璃破碎报警器75

技能操作 压电式加速度计性能测试76

知识延伸 压电式传感器的等效电路与测量电路77

本章小结80

思考题及习题80

第7章 热电式传感器82

7.1 热电偶传感器82

7.1.1 热电偶的材料82

7.1.2 常用热电偶84

7.1.3 热电偶的工作原理85

7.1.4 热电偶冷端温度补偿88

7.2 金属热电阻传感器92

7.2.1 金属热电阻测温原理93

7.2.2 金属热电阻的材料94

7.2.3 金属热电阻的结构及应用96

7.3 热敏电阻97

7.3.1 热敏电阻的工作原理97

7.3.2 热敏电阻的分类、结构及参数98

技能操作 热电式传感器测温101

生活案例 热电偶传感器在家庭燃气热水器中的应用102

本章小结103

思考题及习题103

第8章 光电式传感器105

8.1 光电效应105

8.2 光电器件105

8.2.1 光敏电阻105

8.2.2 光电二极管与光电晶体管107

8.2.3 光电池110

8.2.4 光电管、光电倍增管111

8.3 常用光电式传感器114

8.3.1 模拟型光电式传感器114

8.3.2 开关型光电式传感器115

技能操作 光电式传感器测速118

知识延伸 红外光传感器原理及应用120

本章小结122

思考题及习题122

第9章 光纤传感器123

9.1 光纤传感器基本知识123

9.1.1 光纤的结构和种类123

9.1.2 光调制与解调技术124

9.1.3 光纤传感器的分类126

9.2 功能型光纤传感器127

9.2.1 相位调制型光纤传感器127

9.2.2 光强调制型光纤传感器127

9.3 非功能型光纤传感器130

9.3.1 传输光强调制型光纤传感器130

9.3.2 反射光强调制型光纤传感器131

知识延伸 光纤传感器的应用132

本章小结135

思考题及习题135

第10章 检测技术基础136

10.1 认识检测技术136

10.1.1 检测技术的地位136

10.1.2 检测技术的作用136

10.2 测量基础知识137

10.2.1 测量的基本概念137

10.2.2 测量方法138

10.2.3 检测系统139

10.3 测量误差140

10.3.1 测量误差的表示方法140

10.3.2 测量误差的分类141

10.3.3 测量精度与分辨率141

知识延伸测量误差的估计和校正143

本章小结145

思考题及习题146

第11章 工程常用测量系统147

11.1 温度测量系统147

11.1.1 热敏电阻测温系统147

11.1.2 热电偶测温系统149

11.1.3 辐射式测温系统150

施工方案 接触式温度计的安装154

技术前沿 集成温度传感器156

11.2 速度测量系统157

11.2.1 光电式转速计157

11.2.2 电磁脉冲式转速计157

11.2.3 应变片式加速度计158

11.2.4 压电式加速度计158

知识延伸 磁电感应式速度测量和测速发电机159

11.3 物位测量系统161

11.3.1 浮力式液位计162

11.3.2 静压式物位测量162

11.3.3 电容式液位计163

11.3.4 超声式物位计163

11.4 流量测量系统166

11.4.1 流量概述和检测方法166

11.4.2 差压式流量计167

施工方案 差压式流量计的安装与使用171

11.4.3 容积式流量计174

施工方案 容积式流量计的安装使用177

11.4.4 速度式流量计178

施工方案 涡轮式流量计的安装、使用与维护179

11.4.5 振动式流量计180

11.4.6 电磁流量计183

11.4.7 质量流量计184

施工现场 流量测量仪表的选用185

本章小结186

思考题及习题187

参考文献188