传感器技术与虚拟仪器

第1章 传感器技术基础\t1
1．1 传感器的概述\t1
1．1．1 传感器的定义\t1
1．1．2 传感器的组成\t2
1．1．3 传感器的一般要求\t2
1．1．4 传感器与自动测控系统\t2
1．1．5 自动测控系统举例\t3
1．1．6 虚拟仪器技术\t4
1．2 传感器的分类\t5
1．2．1 按被测量分类\t5
1．2．2 按传感器工作原理分类\t6
1．3 传感器的基本特性\t7
1．3．1 传感器的静态特性\t7
1．3．2 传感器的动态特性\t11
1．4 传感器的标定\t14
1．4．1 传感器的静态特性标定\t15
1．4．2 静态标定例\t15
1．5 传感器接口电路\t16
1．5．1 传感器输出信号的特点\t16
1．5．2 典型的传感器接口电路\t17
第2章 电阻应变式传感器\t20
2．1 电阻应变式传感器的结构和类型\t20
2．2 典型电阻应变式传感器的工作原理\t20
2．2．1 电阻丝式应变片\t21
2．2．2 箔式应变片\t23
2．2．3 薄膜应变片\t24
2．2．4 半导体应变片\t24
2．3 电阻应变式传感器的特性\t24
2．3．1 应变式传感器的静态特性\t24
2．3．2 应变式传感器的动态特性\t29
2．4 应变式传感器的测量电路\t31
2．4．1 直流电桥测量电路\t31
2．4．2 交流电桥测量电路\t35
2．5 压阻式传感器\t37
2．5．1 压阻式传感器的工作原理\t37
2．5．2 压阻式传感器的测量电路和温度补偿电路\t37
2．5．3 压阻式传感器的应用\t39
2．6 应变式传感器的应用\t40
2．6．1 应变式力传感器\t40
2．6．2 应变式压力传感器\t43
2．6．3 应变式加速度传感器\t45
第3章 电容式传感器\t46
3．1 电容式传感器的工作原理和类型\t46
3．1．1 电容式传感器的工作原理\t46
3．1．2 变极距型电容式传感器\t47
3．1．3 变面积型电容式传感器\t50
3．1．4 变介电常数型电容式传感器\t52
3．2 电容式传感器的信号测量及转换电路\t53
3．2．1 电容式传感器等效电路\t53
3．2．2 调频测量电路\t54
3．2．3 电桥电路\t55
3．2．4 二极管双T形交流电桥电路\t56
3．2．5 差动脉冲宽度调制电路\t57
3．2．6 运算放大器式电路\t59
3．2．7 直放式与外差式调频测量改进电路\t59
3．2．8 谐振式调频测量改进电路\t60
3．3 电容传感器抗干扰及提高精度的措施\t60
3．4 电容式传感器的特点及应用\t63
3．4．1 差动式电容测厚传感器\t63
3．4．2 电容式料位传感器\t64
3．4．3 电容式接近开关传感器\t64
3．4．4 液体燃料测量电容传感器\t65
第4章 电感式传感器\t66
4．1 自感式传感器\t66
4．1．1 自感式传感器的工作原理\t66
4．1．2 自感式传感器的测量电路\t70
4．1．3 自感式传感器的应用\t73
4．2 差动变压器式传感器\t74
4．2．1 差动变压器式传感器的工作原理\t74
4．2．2 差动变压器式传感器的误差因素分析\t76
4．2．3 差动变压器式传感器的测量电路\t77
4．2．4 差动变压器式传感器的应用\t81
4．3 电涡流式传感器\t82
4．3．1 电涡流式传感器的工作原理\t82
4．3．2 电涡流式传感器的测量电路\t83
4．3．3 电涡流式传感器的应用\t85
第5章 压电式传感器\t87
5．1 压电式传感器的工作原理\t87
5．1．1 压电效应\t87
5．1．2 压电材料\t88
5．1．3 压电方程\t92
5．1．4 压电元件的结构形式\t92
5．2 压电式传感器的等效电路和测量电路\t93
5．2．1 压电式传感器的等效电路\t93
5．2．2 压电式传感器的测量电路\t94
5．3 引起压电式传感器测量误差的因素\t96
5．4 压电式传感器的应用\t97
5．4．1 压电式测力传感器\t97
5．4．2 压电式流体压力传感器\t98
5．4．3 压电式加速度传感器\t99
5．4．4 压电式玻璃破碎报警器\t100
第6章 磁电式传感器\t101
6．1 磁电感应式传感器\t101
6．1．1 磁电感应式传感器的工作原理\t101
6．1．2 磁电感应式传感器的基本特性\t102
6．1．3 磁电感应式传感器的测量电路\t103
6．1．4 磁电感应式传感器的应用\t104
6．2 霍尔式传感器\t105
6．2．1 霍尔效应及霍尔元件\t105
6．2．2 霍尔式传感器的应用\t110
第7章 热电式传感器\t112
7．1 热电偶\t112
7．1．1 热电偶的工作原理\t112
7．1．2 热电偶的结构\t118
7．2 热电阻\t120
7．2．1 金属热电阻\t120
7．2．2 半导体热敏电阻\t123
7．3 晶体管和集成温度传感器\t126
7．3．1 晶体管和集成温度传感器的工作原理\t126
7．3．2 集成温度传感器的应用\t128
第8章 光电式传感器\t130
8．1 光电管\t130
8．2 光电倍增管\t131
8．3 光敏电阻\t132
8．3．1 光敏电阻的工作原理\t132
8．3．2 光敏电阻的结构\t132
8．3．3 光敏电阻的主要参数\t132
8．3．4 光敏电阻的基本特性\t133
8．4 光敏二极管和光敏晶体管\t135
8．4．1 光敏二极管和光敏晶体管的工作原理\t135
8．4．2 光敏二极管和光敏晶体管的基本特性\t136
8．5 光电池\t137
8．5．1 光电池的工作原理\t138
8．5．2 光电池的基本特性\t138
8．6 光电耦合器件\t140
8．6．1 光电耦合器\t140
8．6．2 光电开关\t140
8．7 电荷耦合器件\t141
8．7．1 CCD的工作原理\t141
8．7．2 CCD的应用\t142
8．8 光纤传感器\t144
8．8．1 光纤的结构和传输原理\t145
8．8．2 光纤传感器的应用\t146
8．9 红外传感器\t147
8．10 光电式传感器的应用\t151
8．10．1 模拟式光电传感器\t151
8．10．2 脉冲式光电传感器\t152
8．10．3 CCD图像传感器\t153
第9章 半导体气体传感器\t155
9．1 半导体气体传感器及其分类\t156
9．2 电阻式半导体气体传感器\t158
9．2．1 表面控制型电阻式传感器\t158
9．2．2 体控制型电阻式传感器\t161
9．3 非电阻式半导体气体传感器\t162
9．3．1 二极管传感器\t162
9．3．2 MOS二极管传感器\t163
9．3．3 MOS场效应晶体管传感器\t164
9．4 半导体气体传感器的应用\t164
9．4．1 气体报警器\t164
9．4．2 煤气报警器\t164
9．4．3 火灾烟雾报警器\t165
9．4．4 酒精探测器\t166
9．4．5 空气净化换气扇\t166
第10章 湿度传感器\t167
10．1 湿度及湿度传感器\t167
10．1．1 湿度及其表示方法\t167
10．1．2 湿度传感器及其特性参数\t168
10．1．3 湿度传感器的分类\t169
10．2 电解质系湿度传感器\t169
10．2．1 无机电解质湿度传感器\t170
10．2．2 高分子电解质湿度传感器\t171
10．3 半导体及陶瓷系湿度传感器\t173
10．3．1 涂覆膜型\t173
10．3．2 烧结体型\t174
10．3．3 薄膜型\t175
10．4 湿度传感器的应用及发展动向\t175
第11章 超声波传感器\t177
11．1 超声波及其物理性质\t177
11．2 超声波传感器的结构\t178
11．3 超声波传感器的应用\t179
11．3．1 超声波物位传感器\t179
11．3．2 超声波流量传感器\t179
第12章 电化学传感器\t181
12．1 电化学传感器的结构及其工作原理\t181
12．2 纳米电化学传感器电极设计\t183
12．3 电化学传感器循环伏安测试技术\t184
12．3．1 电化学测试\t184
12．3．2 电化学循环伏安测试\t184
12．4 电化学乙醇传感器测试\t186
12．4．1 电化学窗口的选择\t186
12．4．2 电极电化学稳定性测试\t186
12．4．3 传感器灵敏度测试\t187
第13章 数字智能传感器\t190
13．1 智能式传感器的构成及各部分功能\t190
13．2 压阻式压力传感器智能化\t191
13．3 智能式传感器发展方向与途径\t194
第14章 传感器与虚拟仪器测量技术\t195
14．1 LabVIEW编程基础\t195
14．2 LabVIEW开发环境\t196
14．3 LabVIEW菜单栏\t197
14．4 LabVIEW工具条\t201
14．5 LabVIEW操作模板\t202
第15章 传感器与虚拟仪器应用案例\t205
15．1 数据采样电路\t205
15．1．1 循环结构\t205
15．1．2 公式节点\t205
15．2 数据图形化输出\t207
15．2．1 数字波形图\t207
15．2．2 三维图形\t208
15．3 文件I/O操作\t210
15．3．1 文件I/O的格式\t210
15．3．2 波形文件I/O\t211
15．4 单摆运动\t212
15．5 单边傅里叶变换\t214
15．6 提取正弦波\t217
参考文献\t220