传感器原理及检测技术

第1章绪论（1）
1.1课程概述（1）
1.2传感器的定义与组成（2）
1.3传感器的分类（2）
1.4传感器技术的发展趋势（5）
第2章传感器的基本特性（9）
2.1传感器的静态特性（9）
2.2传感器的动态特性（11）
第3章电阻式传感器（20）
3.1工作原理（20）
3.2测量电路（24）
3.3典型应用（29）
第4章电容式传感器（34）
4.1电容式传感器的定义及工作原理（35）
4.2电容式传感器的结构及抗干扰问题（40）
4.3测量电路（41）
4.4典型应用（46）
第5章电感式传感器（50）
5.1概述（51）
5.2变磁阻电感式传感器（52）
5.3电涡流电感式传感器（58）
5.4差动变压器电感式传感器（63）
第6章压电式传感器（74）
6.1工作原理（74）
6.2测量电路（78）
6.3典型应用（83）
第7章霍尔传感器（87）
7.1霍尔传感器的原理（87）
7.2霍尔传感器的结构及特性（88）
7.3霍尔传感器的应用（92）
目录 传感器原理及检测技术第8章热电式传感器（97）
8.1热电偶（97）
8.2热电阻（111）
8.3热敏电阻（115）
第9章光电式传感器（119）
9.1光电效应及光电器件（119）
9.2光电式传感器的应用（122）
第10章固态图像传感器（125）
10.1固态图像传感器的原理（125）
10.2固态图像传感器的器件结构（128）
10.3固态图像传感器的应用（129）
第11章其他传感器（132）
11.1光纤传感器（132）
11.2红外传感器（135）
11.3超声波传感器（139）
第12章信号分析与处理（143）
12.1概述（143）
12.2周期信号及其频谱（146）
12.3非周期信号及其频谱（150）
12.4滤波器（161）
参考文献（168）
第1章绪论（1）
1.1课程概述（1）
1.2传感器的定义与组成（2）
1.3传感器的分类（2）
1.4传感器技术的发展趋势（5）
第2章传感器的基本特性（9）
2.1传感器的静态特性（9）
2.2传感器的动态特性（11）
第3章电阻式传感器（20）
3.1工作原理（20）
3.2测量电路（24）
3.3典型应用（29）
第4章电容式传感器（34）
4.1电容式传感器的定义及工作原理（35）
4.2电容式传感器的结构及抗干扰问题（40）
4.3测量电路（41）
4.4典型应用（46）
第5章电感式传感器（50）
5.1概述（51）
5.2变磁阻电感式传感器（52）
5.3电涡流电感式传感器（58）
5.4差动变压器电感式传感器（63）
第6章压电式传感器（74）
6.1工作原理（74）
6.2测量电路（78）
6.3典 型 应 用（83）
第7章霍尔传感器（87）
7.1霍尔传感器的原理（87）
7.2霍尔传感器的结构及特性（88）
7.3霍尔传感器的应用（92）
目录 传感器原理及检测技术第8章热电式传感器（97）
8.1热电偶（97）
8.2热电阻（111）
8.3热 敏 电 阻（115）
第9章光电式传感器（119）
9.1光电效应及光电器件（119）
9.2光电式传感器的应用（122）
第10章其他传感器（125）
10.1光纤传感器（125）
10.2红外传感器（127）
10.3超声波传感器（132）
第11章固态图像传感器（136）
11.1固态图像传感器的原理（136）
11.2固态图像传感器的器件结构（139）
11.3固态图像传感器的应用（140）
第12章信号分析与处理（143）
12.1概述（143）
12.2周期信号及其频谱（146）
12.3非周期信号及其频谱（150）
12.4滤波器（161）
参考文献（168）
第1章绪论（1）
1.1课程概述（1）
1.2传感器的定义与组成（2）
1.3传感器的分类（2）
1.3.1按照被测量进行分类（3）
1.3.2按照工作原理进行分类（3）
1.3.3按照输出量进行分类（3）
1.3.4按照传感器的基本效应进行分类（4）
1.3.4按照传感器的能量关系进行分类（4）
1.4传感器技术的发展趋势（5）
1.4.1提高与改善传感器的技术性能（5）
1.4.2开展基础理论研究（6）
1.4.3传感器的集成化、智能化、网络化、微型化（7）
第2章传感器的基本特性（9）
2.1传感器的静态特性（9）
2.1.1线性度（9）
2.1.2灵敏度（10）
2.1.3迟滞（11）
2.1.4重复性（11）
2.1.5稳定性与漂移（11）
2.2传感器的动态特性（12）
2.2.1传感器的数学模型及传递函数（13）
2.2.2频率响应函数（13）
2.2.3传感器的动态特性分析（14）
第3章电阻式传感器（20）
3.1工作原理（20）
3.1.1应变效应（20）
3.1.2电阻应变片的种类和结构（21）
3.1.3电阻应变片的温度误差及其补偿（22）
3.2测量电路（24）
3.2.1直流电桥（24）
3.2.2交流电桥（28）
3.3典型应用（29）
3.3.1应变式力传感器（30）
3.3.2应变式压力传感器（31）
3.3.3应变式加速度传感器（32）
目录 传感器原理及检测技术第4章电容式传感器（34）
4.1电容式传感器的定义及工作原理（35）
4.1.1变面积型电容式传感器（35）
4.1.2变介电常数型电容式传感器（36）
4.1.3变间隙型电容式传感器（39）
4.2电容式传感器的结构及抗干扰问题（40）
4.2.1温度变化对结构稳定性的影响（40）
4.2.2温度变化对介电常数的影响（40）
4.2.3绝缘问题（40）
4.2.4电容电场的边缘效应（41）
4.2.5寄生电容（41）
4.3测量电路（41）
4.3.1调频鉴频电路（42）
4.3.2运算放大器（42）
4.3.3变压器式交流电桥电路（43）
4.3.4二极管双T型交流电桥电路（44）
4.3.5脉冲宽度调制电路（44）
4.4典型应用（46）
4.4.1电容式压力传感器（46）
4.4.2电容式位移传感器（47）
4.4.3电容式加速度传感器（47）
4.4.4电容式厚度传感器（47）
第5章电感式传感器（50）
5.1概述（51）
5.2变磁阻电感式传感器（52）
5.2.1工作原理（52）
5.2.2输出特性（53）
5.2.3测量电路（55）
5.2.4变磁阻电感式传感器的应用（57）
5.3电涡流电感式传感器（58）
5.3.1工作原理（58）
5.3.2基本特性（59）
5.3.3电涡流电感式传感器测量电路（60）
5.3.4电涡流式传感器的应用（61）
5.4差动变压器电感式传感器（63）
5.4.1变隙式差动变压器（63）
5.4.2螺线管式差动变压器（65）
5.4.3差动变压器电感式传感器的应用（70）
第6章压电式传感器（74）
6.1工作原理（74）
6.1.1压电效应（74）
6.1.2压电材料（74）
6.2测量电路（78）
6.2.1等效电路（78）
6.2.2前置放大器（79）
6.2.3压电元件的连接（82）
6.2.4压电元件的变形（82）
6.3典 型 应 用（83）
6.3.1压电式力传感器（83）
6.3.2压电式加速度传感器（83）
6.3.4压电式玻璃破碎报警器（84）
第7章霍尔传感器（87）
7.1霍尔传感器的原理（87）
7.2霍尔传感器的结构及特性（88）
7.2.1霍尔传感器的基本结构（88）
7.2.2霍尔传感器的主要特性参数（89）
7.2.3霍尔传感器误差及补偿（90）
7.2.4霍尔集成电路（91）
7.3霍尔传感器的应用（92）
第8章热电式传感器（97）
8.1热电偶（97）
8.1.1热电效应与热电偶测量原理（98）
8.1.2热电偶的种类和结构（104）
8.1.3热电偶的冷端温度补偿（106）
8.1.4热电偶的实用测温电路（108）
8.1.5热电偶的应用（110）
8.2热电阻（111）
8.2.1热阻效应及其温度特性（111）
8.2.2热电阻的结构与分类（111）
8.2.3热电阻的测量电路（113）
8.2.4热电阻的应用（114）
8.3热 敏 电 阻（115）
8.3.1热敏电阻的温度特性（115）
8.3.2热敏电阻的应用（116）
第9章光电式传感器（119）
9.1光电效应及光电器件（119）
9.1.1光 电 效 应（119）
9.1.2光电管与光电倍增管（119）
9.1.3光 敏 电 阻（120）
9.1.4光敏晶体管（121）
9.1.5光电池（122）
9.2光电式传感器的应用（123）
9.2.1模拟式光电传感器的应用（123）
9.2.2脉冲式光电传感器的应用（124）
第10章其他传感器及应用（126）
10.1光纤传感器（126）
10.1.1光纤传感器的组成与分类（126）
10.1.2光纤传感器的应用（127）
10.2红外传感器（129）
10.2.1工作原理（130）
10.2.2红外传感器的应用（132）
10.3超声波传感器（133）
10.3.1工 作 原 理（133）
10.3.2超声波传感器的应用（134）
第11章固态图像传感器（137）
11.1固态图像传感器的原理（137）
11.2固态图像传感器的器件结构（140）
11.3固态图像传感器的应用（141）
11.3.2表面质量检测（142）
第12章信号分析与处理（144）
12.1概述（144）
12.1.1信号的概念和分类（144）
12.1.2信号的描述方法（147）
12.2周期信号及其频谱（147）
12.2.1周期信号的描述（147）
12.2.2傅里叶级数的三角函数展开式（147）
12.2.3傅里叶级数的复指数形式（149）
12.3非周期信号及其频谱（151）
12.3.1傅里叶变换与非周期信号的频谱（151）
12.3.2傅里叶变换的性质（153）
12.3.3几种特殊信号的频谱（157）
12.4滤波器（162）
12.4.1滤波器的分类（162）
12.4.2理想滤波器（163）
13.4.3实际滤波器（165）
参考文献（169）