《传感器原理 第2版》求取 ⇩

第1章　传感器的一般特性4

1.1　传感器静态特性的一般知识4

1.1.1　静特性的表示方法4

1.1.2　静特性的求法7

1.2　传感器的主要静态性能指标7

1.2.1　测量范围和量程7

1.2.2　分辨力和阈值7

1.2.3　灵敏度8

1.2.4　迟滞9

1.2.5　重复性9

1.2.6　线性度11

1.2.7　符合度17

1.2.8　零漂及温漂17

1.2.9　总精度18

1.2.10　总精度计算实例21

1.3.1　动态特性的一般数学模型25

1.3　传感器的动态特性25

1.3.2　传递函数26

1.3.3　动态响应27

1.3.4　动态性能指标34

第2章　传感器的弹性敏感元件36

2.1　引言36

2.2　弹性敏感元件的基本特性36

2.2.1　弹性特性36

2.2.4　固有振动频率37

2.3　弹性敏感元件所用的材料37

2.2.2　弹性滞后37

2.2.3　弹性后效与蠕变37

2.4　常用弹性敏感元件特性参数的计算38

2.4.1　弹性圆柱（实心或空心）38

2.4.2　悬臂梁40

2.4.3　扭转圆柱41

2.4.4　圆形平膜片41

2.4.5　弹簧管42

2.4.6　波纹管43

第3章　电位器式传感器46

3.1　基本构造及工作原理46

3.2　线性电位器47

3.2.1　理想特性、灵敏度47

3.2.2　阶梯特性、阶梯误差、分辨力48

3.3　非线性电位器49

3.3.1　功用及分类49

3.3.2　灵敏度及其与结构参数的关系50

3.4电位器的负载特性及负载误差52

3.5　结构与材料55

3.5.1 电阻丝55

3.5.2 电刷56

3.5.3　骨架57

3.6　非线绕式电位器58

4.1.2　电阻应变片的结构和工作原理60

4.1.1　金属的电阻应变效应60

第4章　应变式传感器60

4.1电阻应变片（计）的工作原理60

4.1.3　横向效应及横向灵敏度62

4.2 电阻应变片的种类、材料和参数64

4.2.1 电阻应变片的种类64

4.2.2　电阻应变片材料66

4.2.3　应变片的主要参数69

4.3 电阻应变片的动态响应特性70

4.3.2　应变片可测频率的估算71

4.3.1　应变波的传播过程71

4.4 电阻应变片的温度误差及其补偿方法73

4.4.1　温度误差及其产生原因73

4.4.2　温度补偿方法75

4.5 电桥原理及电阻应变片桥路77

4.5.1 电桥原理77

4.5.2 电桥的非线性误差及其补偿79

4.5.3　电阻应变仪80

4.6.1　应变式力传感器82

4.6　应变式传感器82

4.6.2 应变式压力传感器84

4.6.3　应变式位移传感器86

第5章　电容式传感器89

5.1　工作原理、分类及应用89

5.2　主要特性91

5.2.1　特性曲线、灵敏度、非线性91

5.2.2　等效电路95

5.2.3　高阻抗、小功率95

5.2.4　静电吸力95

5.3　测量线路95

5.3.1电桥线路95

5.3.2　二极管式线路97

5.3.3　差动脉冲宽度调制线路99

5.3.4　运算放大器式线路100

5.4　电容式传感器的结构、结构稳定性及抗干扰问题101

5.4.1　结构实例101

5.4.2　温度变化对结构稳定性的影响102

5.4.3　温度变化对介质介电常数的影响103

5.4.4　绝缘问题103

5.4.5　寄生电容的干扰及防止104

第6章　变磁阻式传感器106

6.1　电感式传感器107

6.1.1　简单电感传感器107

6.1.2　差动式电感传感器113

6.1.3　螺管式电感传感器115

6.1.4　主要误差分析118

6.2　差动变压器式传感器120

6.2.1　工作原理120

6.2.2　螺管型差动变压器121

6.3　电涡流传感器129

6.3.1　工作原理129

6.3.2　等效电路分析130

6.3.3　结构特点131

6.3.4　测量电路132

6.3.5电涡流式传感器的应用133

6.4 电感传感器和差动变压器的工程设计方法135

6.4.1　设计步骤136

6.4.2　设计举例138

第7章　磁电式传感器141

7.1　概述141

7.2　磁电式振动传感器142

7.2.1　工作原理和动态特性142

7.2.2　结构特点144

7.3　设计基础146

7.3.1　磁路计算146

7.3.2　工作气隙设计147

7.3.3　线圈组件设计148

7.3.4固有频率的确定和弹簧刚度的计算148

7.3.5　阻尼系数计算149

7.4.1　振动测量150

7.4　应用150

7.4.2　扭矩测量151

7.4.3　流量测量152

第8章　压电式传感器153

8.1　压电效应153

8.1.1　石英晶体的压电效应153

8.1.2　压电陶瓷的压电效应154

8.1.3　压电常数和表面电荷的计算155

8.2.1　压电晶体158

8.2　压电材料158

8.2.2　压电陶瓷160

8.2.3　聚偏二氟乙烯（PVF2）160

8.3　压电式传感器的等效电路161

8.4　压电式传感器的测量线路162

8.4.1　电压放大器162

8.4.2　电荷放大器164

8.5.1　工作原理165

8.5.2　频响特性165

8.5　压电式加速度传感器165

8.5.3　结构168

8.6　压电式力和压力传感器170

8.6.1　压电式力传感器170

8.6.2　压电式压力传感器171

8.6.3　压电式压力传感器的加速度补偿172

8.7　压电式超声波传感器173

8.7.1　压电元件的振动形式173

8.7.2　超声波传感器174

8.8　压电式传感器的误差175

8.8.1　环境温度的影响175

8.8.2　环境湿度的影响176

8.8.3　横向灵敏度177

8.8.4　基座应变的影响177

8.8.5　声噪声177

8.8.7　接地回路噪声178

8.8.6电缆噪声178

第9章　谐振式传感器179

9.1　基本知识179

9.1.1　谐振现象的实质和力矢量图179

9.1.2　品质因数Q180

9.1.3　谐振元件的刚度与谐振频率关系181

9.2　振动筒式传感器181

9.2.1　结构特点与工作原理181

9.2.2　振动频率与压力的关系184

9.2.3　测量线路及线性化处理185

9.2.4　误差分析与补偿方法189

9.3　石英谐振式传感器191

9.3.1　概述191

9.3.2　石英谐振压力传感器192

9.4　振动梁式传感器194

9.4.1　工作原理195

9.4.2　输出特性196

10.1.1　外光电效应197

10.1　光电效应及光电器件197

第10章　光电式传感器197

10.1.2　光电管器件198

10.2　光电导型光电传感器199

10.2.1　光电导效应199

10.2.2　光敏电阻199

10.3　光伏型光电传感器203

10.3.1　光伏特效应203

10.3.2　光电池204

10.3.3　光敏二极管和光敏三极管205

10.3.4　光电传感器的应用211

10.4电荷耦合器件（CCD）214

10.4. 1CCD基本结构和工作原理214

10.4. 2CCD图像传感器217

10.4. 3CCD图像传感器的应用219

10.5 热释电探测器221

11.1.1 结构和种类225

11.1 光纤225

第11章光纤传感器225

11.1.2　传光原理226

11.1.3　光纤的集光能力227

11.1.4　传光损耗228

11.2　光纤传感器的分类230

11.3　功能型光纤传感器231

11.3.1　相应调制型光纤传感器231

11.3.2　光强调制型光纤传感器237

11.3.3　偏振态调制型光纤传感器238

11.4　非功能型光纤传感器239

11.4.1　光强调制型光纤传感器239

11.4.2　频率调制型光纤传感器249

第12章　热电式传感器250

12.1　热电势式测温传感器250

12.1.1　热电偶测温原理250

12.1.2　热电偶的基本定律253

12.1.3　热电偶的误差及补偿措施254

12.1.4　常用热电偶结构及特性257

12.1.5　热电偶测温线路259

12.2　热电阻式传感器260

12.2.1　热电阻测温原理260

12.2.2　金属测温电阻器261

12.2.3　半导体热敏电阻器263

12.3　其他测温传感器266

12.3.1　磁式温度传感器266

12.3.2　电容式温度传感器266

12.3.3　利用晶体管特性的测温传感器266

12.3.4　薄膜热敏传感器268

第13章　气湿敏传感器270

13.1　气敏传感器270

13.1.1　半导体气敏传感器270

13.1.2　非电阻式半导体气敏传感器273

13.1.3　固体电解质气敏传感器274

13.1.4　气敏传感器应用举例274

13.2　湿敏传感器275

13.2.1湿敏传感器的主要性能参数和一般技术要求276

13.2.2　烧结型半导体陶瓷湿敏传感器277

13.2.3　多孔氧化物湿敏传感器280

13.2.4　结型和MOS型湿敏传感器284

13.2.5　其他湿敏传感器285

第14章　磁敏传感器288

14.1　霍尔传感器288

14.1.1　霍尔效应和霍尔元件288

14.1.2　霍尔传感器290

14.2　磁阻传感器291

14.2.1　磁阻效应和磁阻元件291

14.2.2　磁阻传感器293

14.3　磁敏二极管和磁敏三极管293

14.3.1　磁敏二极管293

14.3.2　磁敏三极管（晶体管）294

14.3.3　利用磁敏二极管和三极管的传感器295

15.1　概述298

第15章　压阻式传感器298

15.2　晶向的表示方法299

15.3　压阻系数301

15.3.1　单晶硅的压阻系数301

15.3.2　影响压阻系数大小的因素306

15.4　压阻式传感器307

15.4.1　压阻式压力传感器307

15.4.2　压阻式加速度传感器311

15.4.3　压阻式传感器的输出312

15.5　扩散电阻的阻值与几何尺寸的确定313

15.6　温度漂移的补偿315

15.7　一种解算的输出电路317

第16章　智能传感器318

16.1　概述318

16.1.1　智能传感器的概念318

16.1.2　智能传感器和普通传感器的区别319

16.2.3　模拟信号预处理320

16.2.2　开关信号的预处理320

16.2.1　传感器输出信号的分类320

16.2　智能传感器输出信号的预处理320

16.3　数据采集322

16.3.1　数据采集的配置322

16.3.2　采样周期的选择323

16.3.3　A/D转换器的选择323

16.4　智能传感器的数据处理技术323

16.4.1　数据处理包含的内容324

16.4.2　标度变换技术324

16.4.3　非线性补偿技术326

16.4.4　传感器的温度误差补偿328

16.4.5　数字滤波技术330

16.5　智能传感器的硬件设计331

16.5.1　正确选择微处理机331

16.5.2　智能传感器的输入输出技术332

16.5.3　智能传感器实例336

附录　国际单位制（SI）的主要单位及换算表338

参考文献343