傳感器原理與應用

第1章傳感器的基本知識

1.1傳感器的定義

1.2傳感器的分類

1.3傳感器的組成

1.4傳感器的基本特性

1.4.1傳感器的靜態特性

1.4.2傳感器的動態特性

1.5傳感器的發展趨勢

本章習題

第2章電阻式傳感器

2.1電阻應變式傳感器

2.1.1金屬電阻應變效應

2.1.2應變片的基本結構和測量原理

2.2應變片的靜態特性

2.3應變片的動態特性

2.3.1應變波的傳播過程

2.3.2應變片工作頻率範圍的估算

2.4測量電路

2.4.1直流電橋

2.4.2交流電橋

2.4.3差動電橋

2.5應變片的溫度效應和補償

2.5.1溫度誤差

2.5.2溫度誤差補償方法

2.6應變片的選用與粘貼

2.6.1應變片的類型

2.6.2應變片的選用

2.6.3應變片的粘貼

2.7應變式傳感器的種類

2.8電阻應變式傳感器的應用

本章習題

第3章電容式傳感器

3.1電容式傳感器的工作原理及類型

3.2電容式傳感器的主要性能及特點

3.2.1電容式傳感器的主要性能

3.2.2電容式傳感器的特點

3.2.3電容式傳感器的設計要點

3.3電容式傳感器的測量電路

3.3.1變壓器電橋

3.3.2雙T二極管交流電橋電路

3.3.3差動脈沖寬度調制電路

3.3.4運算放大器電路

3.3.5調頻電路

3.4電容式傳感器的應用

本章習題

第4章壓電式傳感器

4.1壓電效應

4.2壓電晶體

4.2.1石英晶體的壓電機理和壓電常數

4.2.2壓電陶瓷

4.2.3壓電元件的基本變形和連接方式

4.2.4PVDF壓電薄膜

4.3測量電路

4.3.1壓電式傳感器等效電路

4.3.2測量電路

4.4壓電式傳感器的應用

本章習題

第5章電感式傳感器

5.1自感式傳感器

5.1.1工作原理

5.1.2變隙式自感傳感器

5.1.3變截面式自感傳感器

5.1.4螺線管式自感傳感器

5.1.5自感式傳感器轉換電路

5.1.6自感式傳感器的應用

5.2差動變壓器

5.2.1工作原理

5.2.2差動變壓器式傳感器轉換電路

5.2.3差動變壓器式傳感器的應用

5.3零點殘余電壓

5.4電渦流式傳感器

5.4.1工作原理

5.4.2高頻反射式電渦流傳感器

5.4.3低頻透射式電渦流傳感器

5.4.4電渦流式傳感器轉換電路

5.4.5電渦流式傳感器的應用

5.5壓磁式傳感器

5.5.1壓磁效應

5.5.2壓磁式傳感器

本章習題

第6章磁電式傳感器

6.1磁電感應式傳感器

6.1.1工作原理

6.1.2相對運動式磁電感應傳感器

6.1.3磁阻式磁電感應傳感器

6.1.4磁電感應式傳感器的應用

6.2霍爾式傳感器

6.2.1霍爾效應

6.2.2霍爾元件

6.2.3霍爾元件的主要參數

6.2.4霍爾元件的誤差補償

6.2.5霍爾式傳感器的應用

本章習題

第7章熱電式傳感器

7.1熱電偶傳感器

7.1.1熱電偶的工作原理

7.1.2常用熱電偶

7.1.3熱電偶溫度補償

7.2熱電阻傳感器

7.2.1熱電阻材料與工作原理

7.2.2常用熱電阻

7.3熱敏電阻傳感器

7.3.1熱敏電阻的結構形式

7.3.2負溫度系數熱敏電阻的特性

7.4集成溫度傳感器

7.4.1集成溫度傳感器的原理

7.4.2電流型集成溫度傳感器(AD590)

本章習題

第8章光電式傳感器

8.1光電效應

8.1.1外光電效應

8.1.2內光電效應

8.2光電器件

8.2.1光電管及光電倍增管

8.2.2光敏電阻

8.2.3光電池

8.2.4光電二極管和光電三極管

8.3光源

8.3.1熱致發光光源

8.3.2氣體放電發光光源

8.3.3固體發光光源

8.3.4激光光源

8.4光電式傳感器的應用

8.5CCD傳感器

8.5.1電荷耦合器件

8.5.2CCD傳感器的應用

8.6光柵傳感器

8.6.1光柵的結構

8.6.2光柵的工作原理

8.6.3光柵傳感器的應用

8.7光纖傳感器

8.7.1光纖及傳光原理

8.7.2光纖傳感器的組成和分類

8.7.3光纖傳感器的調制原理

本章習題

第9章波傳感器

9.1聲傳感器

9.1.1聲波的基本概念

9.1.2聲敏傳感器

9.2聲表面波傳感器

9.2.1聲表面波傳感器的工作原理

9.2.2聲表面波傳感器的應用

9.3超聲波傳感器

9.3.1超聲波的基本特性

9.3.2超聲波傳感器的工作原理

9.3.3超聲波傳感器的應用

9.4微波傳感器

9.4.1微波傳感器的組成及工作原理

9.4.2微波傳感器的應用

本章習題

第10章化學量傳感器

10.1氣體傳感器

10.1.1半導體式氣體傳感器

10.1.2其他氣體傳感器

10.1.3氣體傳感器的應用

10.2濕度傳感器

10.2.1濕度及其表示方法

10.2.2濕度傳感器的基本原理

10.2.3濕度傳感器的發展

10.2.4電解質和陶瓷濕度傳感器

10.2.5高分子濕度傳感器

10.2.6濕度傳感器的應用

10.3離子傳感器

10.3.1離子選擇性電極

10.3.2離子敏感場效應管

本章習題

第11章MEMS傳感器

11.1MEMS傳感器及其特點

11.2MEMS傳感器加工技術

11.3微傳感器的應用

本章習題

第12章無線傳感器網絡

12.1傳感器網絡體系結構

12.1.1傳感器網絡結構

12.1.2傳感器節點結構

12.1.3傳感器網絡協議棧

12.2傳感器網絡的特征

12.2.1與現有無線網絡的區別

12.2.2傳感器節點的限制

12.2.3傳感器網絡的特點

12.3傳感器網絡的應用

12.4傳感器網絡的關鍵技術

12.5物聯網傳感器

12.5.1物聯網的技術基礎

12.5.2物聯網應用發展動向

參考文獻