传感器技术与应用（第2版）

　　本书主要介绍了传感器原理、特性、用途与用法。书中讲解了传感器的分类、数字模型、材料及特性，介绍了温度、力、光、图像、磁、位移、气体及湿度、生物、微波、超声波、机器人等各种传感器的工作原理、性能指标与应用方法，对传感器的输出信号处理、向微型计算机的接口、智能传感器、传感器网络进行了详细叙述。书中列举了传感器在工农业生产、科学研究、医疗卫生、家用电器等许多方面的应用实例。全书共12章，每章最后均附有实训和习题。本书可供大学专科和高职应用电子技术专业、自动控制专业、仪器仪表专业、测量专业、机电技术专业、计算机应用专业等用作教学用书，也可作为相关工程技术人员的技术参考和自学用书。

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第1章传感器技术基础
1.1自动测控系统与传感器
1.1.1自动测控系统
1.1.2传感器
1.2传感器的分类
1.2.1按被测物理量分类
1.2.2按传感器工作原理分类
1.3传感器的数学模型
1.3.1传感器的静态数学模型
1.3.2传感器的动态数学模型.
1.4传感器的特性与技术指标
1.4.1静态特性
1.4.2动态特性
1.5传感器的材料与制造
1.5.1传感器的材料
1.5.2传感器制造技术
1.6提高传感器性能的方法
1.6.1传感器性能指标
1.6.2提高性能指标的方法—
1.7传感器的标定与校准
1.7.1标定与校准的方法
1.7.2静态标定
1.7.3动态标定
1.8习题
第2章温度传感器
2.1温度测量概述
2.2热电偶传感器
2.2.1热电偶测温原理
2.2.2热电偶的结构形式及热电偶材料
2.2.3热电偶测温及参考端温度补偿
2.3金属热电阻传感器
2.3.1热电阻的温度特性
2.3.2热电阻传感器的结构
2.4集成温度传感器
2.4.1集成温度传感器基本工作原理
2.4.2电压输出型集成温度传感器
2.4.3电流输出型集成温度传感器
2.5半导体热敏电阻
2.5.1热敏电阻的(Rt—t)特性
2.5.2热敏电阻温度测量非线性修正
2.6负温度系数热敏电阻
2.6.1负温度系数热敏电阻性能
2.6.2负温度系数热敏电阻温度方程
2.6.3负温度系数热敏电阻主要特性
2.7温度传感器应用实例
2.7.1双金属温度传感器的应用
2.7.2热敏电阻温度传感器的应用
2.7.3晶体管温度传感器的应用
2.7.4集成温度传感器应用举例
2.7.5家用空调专用温度传感器
2.7.6冰箱、冰柜专用温度传感器
2.7.7热水器专用温度传感器
2.7.8汽车发动机控制系统专用温度传感器
2.8实训
2.9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电阻应变片传感器
3.2.1电阻应变片工作原理
3.2.2电阻应变片的分类
3.2.3电阻应变片的测量电路
3.3压电传感器
3.3.1石英晶体的压电效应
3.3.2压电陶瓷的压电效应
3.3.3压电式传感器的测量电路
3.3.4压电式传感器结构
3.4电容式传感器
3.4.1变极距式电容传感器
3.4.2变面积式电容传感器
3.4.3变介电常数式电容传感器
3.4.4电容式传感器测量电路
3.5电感式传感器
3.5.1自感式传感器
3.5.2测量电路
3.5.3互感式传感器
3.5.4差动变压器式传感器测量电路
3.6力传感器应用实例
3.6.1煤气灶电子点火器
3.6.2压电式玻璃破碎报警器
3.6.32S5M压力传感器应用电路举例
3.6.4指套式电子血压计
3.6.5CL-YZ-320型力敏传感器介绍
3.7实训
3.8习题
第4章光电式传感器
4.1光电效应
4.1.1外光电效应
4.1.2内光电效应
4.1.3光生伏打效应
4.2光电器件
4.2.1光电管和光电倍增管
4.2.2光敏电阻
4.2.3光敏二极管和光敏三极管
4.2.4光电池
4.2.5光电元件的特性
4.2.6光电耦合器件
4.3红外线传感器
4.3.1概述—一—
4.3.2热释电型红外传感器
4.4色彩传感器
4.5CZC-CD-500系列紫外火焰传感器
4.6光纤传感器
4.6.1光纤传感元件
4.6.2常用光纤传感器
4.7光传感器应用实例
4.7.1自动照明灯
4.7.2光电式数字转速表
4.7.3物体长度及运动速度的检测
4.7.4红外自动干手器
4.7.5手指光反射测量心率方法
4.7.6条形码扫描笔
4.8实训
4.9习题
第5章图像传感器
5.1CCD图像传感器
5.1.1CCD电荷耦合器件
5.1.2CCD图像传感器
5.1.3CCD图像传感器的应用
5.2CMOS图像传感器
5.2.1CMOS型光电转换器件
5.2.2CMOS图像传感器
5.2.3CMOS图像传感器的应用
5.3CCD和CMOS图像传感器应用实例
5.3.1月票自动发售机
5.3.2数字摄像机
5.3.3数码相机
5.3.4彩信手机
5.3.5计算机摄像头
5.4实训
5.5习题
第6章霍耳传感器及其他磁传感器
6.1霍耳传感器工作原理
6.1.1霍耳效应
6.1.2霍耳元件的主要技术参数
6.2霍耳传感器
6.2.1霍耳开关集成传感器
6.2.2霍耳线性集成传感器
6.3其他磁传感器
6.3.1磁阻元件
6.3.2磁敏二极管
6.3.3磁敏三极管
6.4霍耳传感器及其他磁传感器
应用实例
6.4.1霍耳汽车无触点点火器
6.4.2霍耳无刷直流电动机
6.4.3自动供水装置
6.5实训
6.6习题
第7章位移传感器
7.1机械位移传感器
7.1.1电位器式位移传感器
7.1.2电容式位移传感器
7.1.3螺线管式电感位移传感器
7.1.4差动变压器
7.2光栅位移传感器
7.2.1莫尔条纹
7.2.2光栅位移传感器的结构及工作原理
7.2.3光栅位移传感器的应用
7.3磁栅位移传感器
7.4接近传感器
7.4.1电容式接近传感器
7.4.2电感式接近传感器
7.4.3热释电红外传感器接近电路
7.5转速传感器
7.5.1磁电式转速传感器
7.5.2光电式转速传感器
7.6多普勒传感器
7.6.1多普勒效应
7.6.2多普勒雷达测速
7.7液位传感器
7.7.1导电式水位传感器
7.7.2压差式液位传感器
7.8流量及流速传感器
7.8.1电磁式流量传感器
7.8.2涡轮式流速传感器
7.9实训
7.10习题
第8章气体和湿度传感器
8.1气体传感器
8.1.1半导体型气体传感器
8.1.2固体电解质式气体传感器
8.1.3接触燃烧式气体传感器
8.1.4电化学式气体传感器
8.1.5集成型气体传感器
8.1.6气体传感器的应用
8.1.7烟雾传感器
8.2湿度传感器
8.2.1概述
8.2.2陶瓷型湿度传感器
8.2.3有机高分子湿度传感器
8.2.4半导体型湿度传感器
8.2.5含水量检测
8.3气体和湿度传感器的应用
8.3.1气体报警器
8.3.2自动空气净化换气扇
8.3.3自动去湿装置
8.3.4录像机结露报警控制电路
8.3.5气体报警器与控制器电路
8.4实训
8.5习题
第9章新型传感器
9.1生物传感器
9.1.1概述
9.1.2生物传感器的工作原理及结构
9.2微波传感器
9.2.1概述
9.2.2微波传感器及其分类
9.2.3微波传感器的优点及存在的问题
9.2.4微波传感器的应用——微波温度传感器
9.3超声波传感器
9.3.1超声波传感器的物理基础
9.3.2超声波换能器及耦合技术
9.3.3超声波传感器的应用
9.4机器人传感器
9.4.1机器人与传感器
9.4.2机器人传感器的分类
9.4.3触觉传感器
9.4.4接近觉传感器
9.4.5视觉传感器
9.4.6听觉、嗅觉、味觉及其他传感器
9.5实训
9.6习题
第10章传感器接口电路
10.1传感器输出信号的处理方法
10.1.1输出信号的特点
10.1.2输出信号的处理方法
10.2传感器信号检测电路
10.2.1检测电路形式
10.2.2常用电路
10.3传感器和微型计算机的连接
10.3.1传感器与微型计算机结合的重要性
10.3.2检测信号在输入微型计算机前的处理
10.3.3模一数转换电路
10.3.4电压一频率转换电路
10.4传感器接口电路应用实例
10.5实训
10.6习题
第11章智能传感器
11.1智能传感器概述
111.1智能传感器的功能
11.1.2智能传感器的层次结构
11.1.3智能传感器的实现
11.2计算型智能传感器
11.2.1计算型智能传感器构成方式
11.2.2计算型智能传感器基本结构
11.3特殊材料型智能传感器
11.4几何结构型智能传感器
11.5智能传感器实例
11.5.1智能压力传感器
11.5.2气象参数测试仪
11.5.3汽车制动性能检测仪
11.5.4轮速智能传感器
11.6实训
11.7习题
第12章传感器网络
12.1传感器网络概述
12.1.1传感器网络的作用
12.1.2传感器网络的结构
12.2传感器网络信息交换体系
12.3OSI开放系统互连参考模型
12.3.1OSI参考模型的层次结构
12.3.2OSI参考模型各层规范的功能
12.4传感器网络通信协议
12.4.1汽车协议及其应用
12.4.2工业网络协议
12.4.3办公室与楼宇自动化网络协议
12.4.4家庭自动化网络协议
12.5实训
12.6习题
参考文献