傳感器技術

第1章 傳感器及測量的基礎知識1
1.1傳感器概述1
1.1.1傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1
1.1.2傳感器的地位與作用3
1.1.3傳感器的定義及命名方式4
1.1.4傳感器的組成與分類5
1.1.5傳感器的技術特點7
1.1.6傳感器的重要意義8
1.2傳感器的數(shù)學模型概述8
1.2.1靜態(tài)模型8
1.2.2動態(tài)模型10
1.2.3傳感器靜態(tài)特性10
1.2.4傳感器動態(tài)特性12
1.2.5傳感器的標定15
1.3測量基礎知識16
1.3.1測量及分類16
1.3.2誤差及分析17
課后習題19
參考文獻19
推薦書單20
第2章 電阻應變式傳感器21
2.1電阻應變式傳感器基本理論21
2.1.1電阻應變式傳感器的工作原理21
2.1.2電阻應變片的工作原理21
2.2電阻應變片的結(jié)構、種類和特性24
2.2.1應變片的基本結(jié)構24
2.2.2應變片的種類及特點26
2.2.3應變片的參數(shù)特性29
2.3應變片的選擇與粘貼33
2.3.1應變片的選擇33
2.3.2應變片的粘貼34
2.4測量電路、補償方法及應用36
2.4.1常用的幾種組橋方式36
2.4.2電阻應變片的溫度誤差及其補償41
2.4.3電阻應變式傳感器的應用44
2.5壓阻傳感器測量電路和應用47
2.5.1壓阻傳感器的結(jié)構47
2.5.2壓阻傳感器的應用49
課后習題53
參考文獻53
推薦書單54
第3章 電容式傳感器55
3.1電容式傳感器的工作原理及類型55
3.1.1基本工作原理55
3.1.2基本類型56
3.2電容式傳感器的等效電路61
3.3電容式傳感器的測量電路62
3.3.1電橋電路62
3.3.2調(diào)頻電路63
3.3.3諧振電路64
3.3.4運算放大器式電路64
3.3.5二極管雙T形交流電橋65
3.3.6脈沖寬度調(diào)制電路65
3.4電容式傳感器的應用67
3.4.1電容式壓差傳感器68
3.4.2電容式稱重傳感器69
3.4.3電容式加速度傳感器70
3.4.4電容式觸摸屏70
3.4.5 Touch ID71
課后習題72
參考文獻72
推薦書單72
第4章電感式傳感器73
4.1變磁阻式傳感器73
4.1.1結(jié)構和工作原理73
4.1.2等效電路75
4.1.3差動變氣隙式傳感器75
4.2互感式傳感器78
4.2.1基本結(jié)構79
4.2.2工作原理79
4.2.3等效電路80
4.2.4測量電路81
4.3電渦流式傳感器85
4.3.1基本原理85
4.3.2等效電路85
4.3.3測量電路87
4.4電感式傳感器的應用88
課后習題90
參考文獻90
推薦書單90
第5章 光電式傳感器91
5.1光電效應91
5.1.1外光電效應91
5.1.2內(nèi)光電效應92
5.2光電器件94
5.2.1外光電效應器件94
5.2.2內(nèi)光電效應器件98
5.3光電式傳感器的應用105
5.3.1應用形式105
5.3.2光電耦合器106
5.3.3光電轉(zhuǎn)速計107
5.3.4光電脈搏傳感器108
5.4圖像傳感器109
5.4.1 CCD固體圖像傳感器109
5.4.2 CMOS圖像傳感器111
5.4.3圖像傳感器的應用112
5.5光纖傳感器114
5.5.1光纖的結(jié)構114
5.5.2光纖傳光原理114
5.5.3光纖傳感器的類型115
5.5.4光纖傳感器的應用116
課后習題118
參考文獻118
推薦書單119
第6章 壓電式傳感器120
6.1壓電效應和壓電材料120
6.1.1壓電效應120
6.1.2壓電效應的特性121
6.1.3壓電材料121
6.1.4壓電效應的基本原理124
6.2壓電元件的常用結(jié)構130
6.3等效電路和測量電路131
6.3.1等效電路131
6.3.2測量電路132
6.4壓電式傳感器的應用134
6.4.1壓電式觸摸屏135
6.4.2壓電式測力傳感器135
6.4.3壓電式加速度傳感器136
6.4.4PVDF壓電傳感器137
課后習題138
參考文獻138
推薦書單139
第7章 熱電式傳感器140
7.1熱電偶140
7.1.1熱電偶的工作原理140
7.1.2熱電偶的基本定律142
7.1.3熱電偶的分類144
7.1.4熱電偶的冷端溫度補償146
7.1.5熱電偶的基本測量電路149
7.2熱電阻151
7.2.1常用熱電阻151
7.2.2熱電阻的測量電路155
7.3熱敏電阻156
7.3.1熱敏電阻的基本結(jié)構157
7.3.2熱敏電阻的主要特性157
7.4熱電式傳感器的應用159
7.4.1流程控制159
7.4.2家用電器161
7.4.3汽車電子161
7.4.4空調(diào)系統(tǒng)162
7.4.5醫(yī)療衛(wèi)生162
7.4.6測量與計量163
課后習題164
參考文獻164
推薦書單165
第8章 半導體傳感器166
8.1霍爾傳感器166
8.1.1霍爾效應和霍爾傳感器166
8.1.2霍爾傳感器的分類與特性170
8.1.3測量誤差與補償方法171
8.1.4霍爾傳感器的應用173
8.2氣敏傳感器176
8.2.1半導體氣敏傳感器的機理176
8.2.2半導體氣敏傳感器及結(jié)構177
8.2.3氣敏傳感器的應用181
8.3濕敏傳感器182
8.3.1濕度及其表示方法182
8.3.2氯化鋰濕敏電阻183
8.3.3半導瓷濕敏電阻184
8.3.4濕敏傳感器的應用186
8.4半導體傳感器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢187
8.4.1商業(yè)電子187
8.4.2自動駕駛汽車188
課后習題189
參考文獻189
推薦書單189
第9章 現(xiàn)代傳感器190
9.1厚膜傳感器190
9.1.1厚膜技術190
9.1.2主要應用191
9.2MEMS傳感器192
9.2.1概念與結(jié)構192
9.2.2主要應用192
9.3生物傳感器195
9.3.1定義195
9.3.2生物傳感器的基本原理195
9.3.3應用實例196
9.4模糊傳感器197
9.4.1定義及基本功能197
9.4.2應用實例198
9.5智能傳感器199
9.5.1定義與功能199
9.5.2結(jié)構和實現(xiàn)200
9.5.3應用與方向201
9.6多功能傳感器203
9.6.1定義203
9.6.2結(jié)構模型204
9.6.3應用實例204
9.7模型傳感器205
9.8未來傳感器的四大領域205
課后習題207
參考文獻207
推薦書單208