传感器应用技巧141例

　　本书是“图解实用电子技术丛书”之一。本书介绍了光敏、红外、热敏电阻器、铂电阻、热电偶、湿度、气体、磁敏、超声波、振动与加速度、电流、压力、应变、风速、位置等传感器的应用技巧，具有很强的实用性。.本书可作为传感器、计算机应用、自动化技术、计量测试等领域的工程技术人员的参考书，也可以作为大专院校学生的基本技能训练的指导书。...

　　松井邦彦，1954年，生于长崎县，1973年，毕业于长崎县立长崎工业高等学校电子工程专业，1973年，就职于东芝综合研究所，在电子部件研究所传感器组工作，1982年，辞职，现在，就职于长崎电路设计公司，株式会社CDN技术顾问。

第1章光敏传感器电路基础1.
1应用最广泛的通用型光敏二极管1
2响应速度快的PIN型光敏二极管2
3检测范围达到紫外线的光敏二极管2
4灵敏度非常高的光敏三极管3
5射线检测中不可缺少的辐射传感器4
6输出电流与光能成正比的光敏二极管原理6
7影响极间分布电容和暗电流的光敏二极管结构7
8光敏二极管的分光灵敏度特性9
9比视觉灵敏度表示人类视觉分光灵敏度特性11
10将光敏传感器与发光器件组合时的注意点11
11当传感器的信号小时,使用低噪声电缆12
【专栏】光敏传感器的配件13
12使用电阻器的电流电压变换电路15
13使用运算放大器的电流电压变换电路16
【专栏】易于将传感器冷却的珀耳帖微型组件20
14电流电压变换电路的保护电路22
【专栏】充电放大器24
15低噪声的电荷电压变换电路27
16用于光敏传感器的偏置电压电路制作方法29
17偏置电压的稳压电路32
18传感器信号小时,采用屏蔽或特氟隆绝缘端子更有效…33
第2章红外传感器35
19可用于高精度测量的红外光敏二极管36
20廉价易用的热释电型红外传感器37
21采用热释电型红外传感器的人体检测微型组件39
22使用热电偶的热电堆39
23热释电型红外传感器的电压灵敏度41
24决定传感器用途的窗口材料42
25用场效应晶体管实现热释电型红外传感器的输出缓冲44
26将检测距离大幅度增加的透镜和反射镜是重要部件…45
27可减少误动作的双器件型传感器46
28在使用电阻器的电流电压变换电路中,提高信噪比将会使频率特性变差47
29若要兼顾信噪比与高速化可使用互阻抗电路49
30使用互阻抗电路的专用集成电路也是方法之一50
31互阻抗电路噪声的计算方法52
32CR并联电路的噪声计算方法54
第3章热敏电阻器57
33批量生产可降低成本的通用型热敏电阻器58
34热响应速度非常快的热敏电阻器58
35可以在高温下使用的热敏电阻器59
36分散性小的高精度热敏电阻器60
37电阻温度特性呈线性变化的线性热敏电阻器61
38自动组装中不可缺少的片式热敏电阻器62
39利用其自身加热的自加热型热敏电阻器63
40热敏电阻器的复杂的电阻值表达式（请注意R0和B值）64
41标称电阻值R0与室温电阻值65
42B值表示热敏电阻器的灵敏度65
43热敏电阻器的温度系数可由-B/T2计算66
44B值的大小随温度变化66
45容易忽略的自身加热与热耗散系数67
46热响应时间（热时间常数）——使用时不可超过最大容许功率68
47使用B值分散度小的热敏电阻器可简化电路的设计69
48非常简单的热敏电阻器线性化电路70
49使用温度范围越窄线性化误差就越小72
50使用两只以上热敏电阻器的高精度线性化电路73
51使用热敏电阻器的温度报警电路74
第4章铂电阻77
52使用方便的云母型铂电阻78
53可以在高温下使用的陶瓷封装型铂电阻79
54能防水的玻璃封装型铂电阻80
55适于工业化生产的薄膜型铂电阻80
56工业用铂电阻一般都具有金属保护管81
57利用自身加热效应的自加热型铂电阻82
58铂电阻的温度系数为3850ppm/℃82
59恒电流驱动与恒电压驱动时的非线性误差83
60减轻布线电阻影响的三线连接方式85
61用于铂电阻的放大器制作方法——恒电流驱动86
62用于铂电阻的放大器制作方法——恒电压驱动87
第5章热电偶91
63最常见的铠装热电偶92
64测量温度低但易于操作的被覆型热电偶93
65热响应速度非常快的极细热电偶94
66适于测量表面温度的热电偶95
【专栏】热电堆（非接触型温度传感器）95
67热电偶具有极性96
68热电偶的接点有测温接点与基准接点（需要进行冷端补偿）97
69热电偶的线性化方法101
70当需要较长的热电偶丝时,采用补偿线有利于降低成本102
【专栏】市场上销售的热电偶连接器104
71用于热电偶的放大器的制作方法105
72用热电偶专用集成电路作为放大器也是方法之一107
【专栏】初学者也可以简单使用的温度传感器集成电路110
第6章湿度传感器111
73电路简单的电阻值变化型相对湿度传感器111
74需要进行清洁处理的陶瓷型相对湿度传感器113
75具有线性特性的电容量变化型相对湿度传感器113
76利用自加热型热敏电阻器制作的绝对湿度传感器114
第7章气体传感器117
77半导体型气体传感器的原理117
78最常见的通用型气体传感器118
79耗电量小的省电型厚膜气体传感器120
80操作简便的原电池型氧传感器121
81汽车用的空燃比传感器122
第8章磁敏传感器123..
82霍尔器件的最大特点是能够得到线性输出电压123
83任何人都可以简单使用的霍尔集成电路124
84灵敏度非常高的半导体磁敏电阻器125
85适于数字化应用的强磁性材料的磁敏电阻器128
86可检测地磁场的磁通量闸门型（磁场调制型）磁敏传感器129
87可看见充磁状态的充磁薄膜130
88GaAs霍尔器件宜选用恒电流驱动,InSb霍尔器件则是恒电压驱动132
89霍尔器件的温度补偿电路134
90霍尔器件的同相电压消除电路136
91运算放大器的漂移电压消除电路137
92将多个霍尔器件简单地连接在一起时的霍尔电压加法电路139
93GaAs霍尔器件在单相功率计方面的应用139
94GaAs霍尔器件在三相功率计方面的应用143
第9章超声波传感器145
95最常见的通用型超声波传感器145
96可收发兼用的宽带域型超声波传感器146
97可在室外使用的防雨型超声波传感器147
98只在水中才可使用的水下超声波传感器147
99使用温度范围宽的超声波传感器148
100高分子薄膜型超声波传感器148
【专栏】应用超声波传感器的产品——玻璃损坏传感器149
101超声波传感器的谐振频率在接收和发信时是不同的150
第10章振动传感器与加速度传感器151
102可以检测撞击的冲击传感器151
103检测手抖动时,不可缺少的角速度传感器152
104汽车防撞气囊用的通用型单片加速度传感器153
【专栏】倾倒检测开关与感震开关154
105能够进行高精度测量的加速度传感器
第11章电流传感器159
106能够得到绝缘输出的通用型交流电流传感器160
107可以在大电流下使用的空芯型交流电流传感器161
108可以测量直流电流的霍尔型电流传感器(直流电流传感器)162
109伺服式直流电流传感器适用于高精度的测量162
110单触就可进行在线电流测量的便携式钳形直流电流传感器163
111为提高电流传感器的灵敏度可增加初级绕组的匝数164
112交流电流传感器能够测量的频率低端由其电感量决定164
113交流电流传感器的时间常数可由L/RL算出166
114为检测直流电流可用霍尔器件型电流传感器(若是钳形结构更便利)167
115改善伺服式直流电流传感器的频率特性169
116空芯型交流电流传感器需要积分电路171
【专栏】使用交流电流传感器的恒电流电路173
117传感器使用的电平变换器最好是差动放大器174
118交流电流传感器中使用的绝对值放大电路的制作方法175
第12章压力传感器179
119价格较便宜的通用型表压传感器179
120可以测量大气压力的绝对压力传感器181
121压力测量范围宽的带有放大器的高压力传感器182
122可以测量发动机内部压力的带火花塞的压力传感器183
【专栏】应用压力传感器的制品——水位传感器183
第13章应变传感器185
123各种形状的通用型应变计185
124可以测量卡车等车辆重量的荷重传感器(载荷测力计)186
125由可以大面积使用的压敏导电橡胶构成的力敏开关188
【专栏】市场上出售的应变计配件189
126应变计的结构190
127应变计通常组成桥式结构191
第14章风速传感器193
128使用薄膜铂电阻的风速传感器193
129使用锗热敏电阻器的风速传感器194
130各种各样的风速传感器探头196
131可以测量表面风速的风速传感器探头196
132两种特殊的风速传感器198
第15章位置传感器199
133典型的模拟式位置传感器——电位计200
134典型的数字式位置传感器——旋转编码器(增量型)201
135高可靠旋转编码器(绝对编码型)202
136绝对编码型旋转编码器的模拟式解析器203
137可以检测直线位置的线性电位计204
]38高分辨率的磁性线型传感器205
139应用范围广的接近开关206
l4O廉价的光电开关207
141电路微小型化进程中的微动开关(限位开关)209
参考文献211...