传感器技术及其应用

第1章 传感器技术基础
1.1 概述
1.1.1 测控系统
1.1.2 传感器的定义
1.1.3 传感器的分类
1.2 传感器的基本特性
1.2.1 传感器的静态特性
1.2.2 传感器的动态特性
1.2.3 传感器特性的应用
1.2.4 提高传感器性能指标的方法
1.3 传感器的材料与制造
1.3.1 传感器的材料
1.3.2 传感器制造技术
1.4 传感器的物理基础与选用
1.4.1 传感器的物理基础
1.4.2 传感器的选用
1.5 传感器的标定与校准
1.6 小结
习题
第2章 温度传感器
2.1 温度测量概述
2.1.1 温度测量
2.1.2 温标
2.2 热电偶传感器
2.2.1 热电偶的工作原理
2.2.2 热电偶的结构形式与热电偶材料
2.2.3 热电偶的冷端补偿
2.2.4 热电偶测温基本电路
2.3 热电阻式传感器
2.3.1 常用热电阻
2.3.2 热电阻传感器的测量电路
2.3.3 热敏电阻
2.3.4 热敏电阻的应用
2.4 集成温度传感器
2.4.1 集成温度传感器的工作原理及特点
2.4.2 常用集成温度传感器及其应用
2.4.3 PN结温度传感器及其应用
2.5 其他温度传感器
2.5.1 光纤温度传感器
2.5.2 红外温度传感器
2.5.3 铁氧体温度传感器
2.5.4 石英谐振温度传感器
2.5.5 红外线温度传感器
2.6 综合应用技能实训
2.6.1 电冰箱温度超标指示电路的制作
2.6.2 基于热电偶的温控电路的制作
2.6.3 设计一只0-100℃温度计
2.7 小结
习题
第3章 力传感器
3.1 弹性敏感元件
3.1.1 弹性敏感元件的特性
3.1.2 弹性敏感元件的分类
3.2 应变式电阻传感器
3.2.1 电阻应变片的结构及工作原理
3.2.2 应变式电阻传感器使用注意事项
3.2.3 应变式电阻荷重传感器及其应用
3.2.4 应变式加速度传感器及其应用
3.3 压阻式压力传感器
3.4 压电式传感器
3.4.1 石英晶体的压电效应
3.4.2 压电陶瓷的压电效应
3.4.3 压电材料
3.4.4 压电式传感器的测量电路
3.4.5 压电式传感器的应用
3.5 电容式传感器
3.5.1 电容式传感器的工作原理与结构
3.5.2 电容式传感器的测量电路
3.5.3 电容式传感器的应用
3.6 电感式传感器
3.6.1 自感式电感传感器
3.6.2 差动变压器
3.6.3 电感式传感器的应用
3.7 转矩传感器
3.7.1 转矩传感器的工作原理
3.7.2 常用的转矩传感器
3.8 综合应用技能实训
3.8.1 电子秤的设计与制作
3.8.2 料位测控系统的安装与调试
3.8.3 读识由压力传感器构成的自动磅控制电路
3.9 小结
习题
第4章 光电式传感器
4.1 光电效应与光电器件
4.1.1 光电效应
4.1.2 光电器件
4.1.3 光电器件的特性
4.1.4 光电器件的应用
4.2 红外线传感器
4.2.1 概述
4.2.2 热释电型红外线传感器
4.2.3 红外探测器
4.3 色彩传感器
4.3.1 双结型色彩传感器
4.3.2 非晶态集成色彩传感器
4.4 CCD图像传感器
4.5 光纤传感器
4.5.1 光纤传感元件
4.5.2 常用的光纤传感器
4.6 综合应用技能实训
4.6.1 光电器件的检测
4.6.2 红外感应灯的安装
4.7 小结
习题.
第5章 磁传感器
5.1 霍尔传感器
5.1.1 霍尔元件的工作原理及特性
5.1.2 霍尔集成电路
5.1.3 霍尔传感器的应用
5.2 其他磁传感器
5.2.1 磁敏电阻
5.2.2 磁敏二极管
5.2.3 磁敏晶体管
5.3 综合应用技能实训
5.3.1 用霍尔传感器制作一台高斯计
5.3.2 电动自行车中的霍尔电子转把和闸把
5.3.3 霍尔传感器在油气管道无损探伤中的应用
5.4 小结
习题
第6章 位移传感器
6.1 机械位移传感器
6.1.1 电位器式位移传感器
6.1.2 电容式位移传感器
6.1.3 电感式位移传感器
6.1.4 电涡流式位移传感器
6.2 光栅位移传感器
6.2.1 莫尔条纹
6.2.2 光栅位移传感器的结构及工作原理
6.2.3 光栅位移传感器的应用
6.3 光电编码器
6.3.1 增量式编码器
6.3.2 绝对式光电编码器
6.3.3 光电编码器的应用
6.4 磁栅传感器
6.4.1 磁栅传感器的组成及类型
6.4.2 磁栅传感器的工作原理
6.4.3 磁栅传感器的应用
6.5 感应同步器
6.5.1 感应同步器的结构和类型
6.5.2 感应同步器的工作原理
6.5.3 感应同步器在数控机床闭
环系统中的应用
6.6 接近传感器
6.6.1 .容式接近传感器
6.6.2 包感式接近传感器
6.6.3 超声波式接近传感器
6.6.4 热释电式接近传感器
6.7 转速传感器
6.7.1 磁电式转速传感器
6.7.2 光电式转速传感器
6.8 多普勒效应测速
6.8.1 多普勒效应
6.8.2 多普勒雷达测速
6.9 液位及物位传感器
6.9.1 压差式液位传感器
6.9.2 超声物位传感器
6.10 流量及流速传感器
6.10.1 电磁式流量及流速传感器
6.10.2 涡轮式流速传感器
6.11 综合应用技能实训
6.11.1 角度测量教具的制作
6.11.2 电感式传感器在轴承滚柱直径分选中的应用
6.11.3 电动小车上安装的接近传感器
6.12 小结.
习题.
第7章 环境量检测传感器
7.1 气体传感器与烟雾传感器
7.1.1半导体型气体传感器
7.1.2 固体电解质式气体传感器
7.1.3 接触燃烧式气体传感器
7.1.4 电化学式气体传感器
7.1.5 集成型气体传感器
7.1.6 气体传感器的选择
7.1.7烟雾传感器
7.1.8 气体传感器的应用
7.2 湿度与水分传感器
7.2.1 概述
7.2.2 陶瓷型湿度传感器
7.2.3 有机高分子型湿度传感器
7.2,4 半导体型湿度传感器
7.2.5 含水量检测
7.2.6 湿度传感器的应用
7.3 声敏传感器及超声波传感器
7.3.1 声敏传感器.
7.3.2 超声波传感器
7.4 综合应用技能实训
7.4.1 火灾自动报警电路
7.4.2 实用酒精检测报警器
7.4.3 超声波倒车防撞报警电路
7.4.4 光控、声控延时楼道照明灯电路及其安装
7.5 小结
习题
第8章 新型传感器和安全防范技术
8.1 生物传感器
8.1.1 概述
8.1.2 生物传感器的工作原理与结构
8.2 机器人传感器
8.2.1 机器人与传感器
8.2.2 机器人传感器的分类
8.2.3 触觉传感器
8.2.4 接近觉传感器
8.2.5 视觉传感器
8.2.6 听觉、嗅觉、味觉及其他传感器
8.3 微波传感器
8.3.1 概述
8.3.2 微波传感器及其分类
8.3.3 微波传感器的优点及存在的问题
8.3.4 微波传感器的应用
8.4 安全防范技术
8.4,1 入侵探测和防盗报警系统概述
8.4,2 复合探测技术和防范报警系统
8.5 小结
习题
第9章 传感器接口电路
9.1 传感器输出信号的处理方法
9.1.1 输出信号的特点
9.1.2 输出信号的处理方法
9.2 传感器检测电路
9.2.1 检测电路的形式
9.2.2 常用检测电路
9.2.3 噪声的抑制
9.3 传感器的非线性补偿技术
9.3.1 非线性补偿环节特性的获取方法
9.3.2 非线性补偿环节的实现方法
9.4 传感器和微型计算机的连接
9.4.1 传感器与微型计算机结合的重要性
9.4.2 检测信号在输入微型计算机前的处理
9.4.3 数据采集的概念
9.4.4 模／数转换电路
9.5 小结
习题
第10章 现代传感技术
10.1 传感器新技术的发展
10.2 无损检测诊断技术的新进展
10.2.1 常用的无损检测方法
10.2.2 无损检测诊断新技术
10.3 虚拟仪器技术
10.3.1 虚拟仪器简介
10.3.2 自动温度采集系统的设计
10.4 多传感器数据融合技术
10.4.1 多传感器数据融合的优点
10.4.2 数据融合的层次
10.4.3 数据融合的过程
10.4.4 多传感器数据融合中的传感器工作方式
10.5 传感器网络技术
10.5.1 传感器网络的产生与发展
10.5.2 传感器网络的功能与特点
10.6 小结
习题
附录 几种常用传感器的性能比较
参考文献