传感器技术及工程应用

前言
绪论1
1 1传感器技术发展概况1
1 2传感器的组成和分类3
1 2 1传感器的组成3
1 2 2传感器的分类3
1 3传感器在工程应用中的地位4
温度传感器技术及其应用5
2 1温度传感器概述5
2 1 1温标的定义和种类5
2 1 2温度传感器的发展和前景6
2 2温度传感器的组成和分类10
2 2 1组成10
2 2 2分类11
2 3温度传感器工作原理12
2 3 1热电偶温度传感器13
2 3 2热电阻温度传感器22
2 3 3热敏电阻温度传感器25
2 3 4PN结型温度传感器29
2 3 5集成温度传感器31
2 3 6其他温度传感器37
2 4温度传感器工程应用40
2 4 1PTC在IGBT模块过热检测中的应用40
2 4 2LM135系列温度传感器在镍镉电池快速充电器中的应用41
2 4 3光纤温度传感器在液体温度测量中的应用42
2 4 4红外体温装置的设计44
2 4 5红外温度传感器在钎焊专机中的应用45
位置传感器技术及其应用47
3 1位置传感器的组成及分类47
3 1 1位置传感器的组成47
3 1 2位置传感器的分类48
3 2位置传感器的工作原理49
3 2 1超声波位置传感器的工作原理49
3 2 2光栅位置传感器的工作原理51
3 2 3光学位置传感器的工作原理53
3 2 4光电编码器传感器55
3 2 5电阻应变式位置传感器57
3 2 6电感式位置传感器59
3 2 7电容式位置传感器61
3 2 8霍尔位置传感器65
3 2 9电涡流式位置传感器66
3 3位置传感器工程应用68
3 3 1超声波测物位68
3 3 2光电编码器在伺服系统中的应用70
3 3 3涂层测厚仪73
3 3 4可变气隙式电感测微仪78
湿度传感器技术及其应用80
4 1湿度传感器80
4 1 1湿度传感器的发展趋势80
4 1 2湿度的描述方法81
4 2湿度传感器的分类81
4 2 1湿度传感器按材料和原理分类81
4 2 2湿度传感器按结构分类82
4 3湿度传感器原理82
4 3 1电解质湿度传感器82
4 3 2高分子化合物湿度传感器83
4 3 3半导体陶瓷材料湿度传感器84
4 3 4光纤湿度传感器86
4 4湿度传感器的工程应用90
4 4 1湿度计90
4 4 2粮食湿度检测91
4 4 3湿度控制器92
4 4 4湿度传感器HS1101应用93
4 4 5湿度传感器在新生儿温箱中的应用95
压力传感器技术及其应用96
5 1压力传感器96
5 2压力传感器的原理96
5 2 1压电压力传感器96
5 2 2压阻式压力传感器101
5 2 3应变式压力传感器102
5 2 4电阻应变计的测量原理106
5 2 5其他类型传感器109
5 3压力传感器的应用110
5 3 1压电式加速度传感器110
5 3 2采用压电式传感器的振动测试实例111
5 3 3振动压路机振动测量实例112
5 3 4压电式报警系统112
5 3 5交通检测113
5 3 6压阻式压力传感器113
5 3 7应变式压力传感器113
电流传感器技术及其应用115
6 1电流测量概述115
6 1 1直接测量方法115
6 1 2间接测量方法115
6 2电流传感器组成和分类116
6 2 1普通电流测量116
6 2 2大电流测量116
6 2 3微电流测量117
6 2 4非正弦电流测量117
6 3电流传感器工作原理118
6 3 1霍尔电流传感器118
6 3 2电流互感器121
6 3 3磁阻式电流传感器123
6 3 4电阻式电流传感器124
6 3 5光纤电流传感器126
6 3 6电子束式电流传感器128
6 3 7新型电流传感器130
6 3 8微小电流传感器133
6 4电流传感器工程应用137
6 4 1电流传感器在电动机控制中的应用137
6 4 2电流传感器在电网中的应用139
6 4 3电流传感器在电源控制中的应用140
6 4 4电流传感器在测控系统中的应用142
电压传感器技术及其应用144
7 1电压测量概述144
7 2电压传感器的分类和特点145
7 2 1电压互感器145
7 2 2霍尔电压传感器149
7 2 3光纤电压传感器150
7 3电压传感器的工作原理152
7 3 1电压互感器152
7 3 2霍尔电压传感器156
7 3 3光纤电压传感器162
7 4电压传感器的工程应用169
7 4 1电压传感器在变频传动系统中的应用169
7 4 2电压传感器在不间断电源中的应用170
7 4 3电压传感器在有源滤波器中的应用171
7 4 4电压传感器在电网无功功率自动补偿中的应用172
7 4 5电压传感器在直接驱动型风力发电并网系统中的应用172
7 4 6光纤电压器在电力系统和电器设备中的应用173
7 4 7电压传感器在电力谐波分析仪中的应用175
红外线传感器技术及其应用176
8 1红外测量技术概况176
8 1 1红外辐射的发现176
8 1 2红外传感器的发展177
8 1 3红外传感器的应用简介180
8 2红外传感器的组成和分类183
8 2 1组成183
8 2 2分类183
8 3红外辐射的基本原理和性能指标184
8 3 1基尔霍夫定律184
8 3 2普朗克定律185
8 3 3斯蒂芬玻尔兹曼定律186
8 3 4红外测温基本原理186
8 3 5红外传感器的性能评价187
8 4红外传感器工作原理188
8 4 1热电传感器的工作原理188
8 4 2光电红外传感器的工作原理192
8 5红外传感器工程应用195
8 5 1红外制导195
8 5 2红外测温198
8 5 3红外成像技术201
8 5 4红外光谱分析仪205
8 5 5红外传感器在民用领域的实际应用207
视觉和图像传感器技术及其应用212
9 1视觉和图像传感器概述212
9 2视觉和图像传感器的组成及分类213
9 2 1视觉和图像传感器的组成213
9 2 2视觉和图像传感器的分类213
9 3视觉和图像传感器的工作原理219
9 3 1CCD图像传感器的工作原理219
9 3 2CMOS图像传感器的工作原理225
9 3 3CMOS图像传感器与CCD图像传感器的比较230
9 3 4视觉和图像传感器的工作特性234
9 4视觉和图像传感器的工程应用235
9 4 1尺寸测量和工件伤痕及表面污垢测试235
9 4 2传真扫描技术和光学文字识别技术236
9 4 3CCD/CMOS数码相机238
9 4 4图像传感器的其他应用及产品现状238
光电传感器技术及其应用240
10 1光电式传感器技术概况240
10 1 1国内外光电式传感器的研究现状和发展趋势240
10 1 2光电式传感器的用途241
10 2光电式传感器的组成和分类241
10 2 1光电式传感器的组成241
10 2 2光电式传感器的分类242
10 3传感器工作原理243
10 3 1光电式传感器243
10 3 2光纤传感器265
10 3 3光栅传感器的工作原理268
10 4光电传感器工程应用269
10 4 1光敏电阻的应用269
10 4 2光敏晶体管的应用271
10 4 3光电池的应用273
10 4 4光纤传感器的应用275
10 4 5光纤光栅传感器的应用276
力和力矩传感器技术及其应用278
11 1力和力矩测量概述278
11 1 1力和力矩的基本测量方法及适用场合278
11 1 2力和力矩传感器的现状279
11 1 3力和力矩传感器的发展方向279
11 2力和力矩传感器的组成和分类280
11 2 1力和力矩传感器的组成280
11 2 2力和力矩传感器的分类280
11 3力和力矩传感器的工作原理280
11 3 1应变式传感器原理280
11 3 2压电式传感器原理286
11 3 3磁电式传感器原理290
11 3 4压磁式传感器原理291
11 3 5电感式传感器原理292
11 3 6电容式传感器原理293
11 4力和力矩传感器工程应用295
11 4 1应变式传感器的工程应用295
11 4 2压电式传感器的工程应用298
11 4 3磁电（电感）式传感器的工程应用298
11 4 4压磁式传感器的工程应用299
11 4 5电容式传感器的工程应用300
11 4 6力敏Z元件的触觉传感器301
参考文献303