《传感器原理 设计与应用 第2版》求取 ⇩

目录1

第一章　传感器概论1

1.1 传感器及其在科技发展中的重要性1

1.2 传感器的组成和分类1

1.2.1 传感器的组成1

1.2.2　传感器的分类2

1.3 传感器技术的发展动向2

1.4.1 变量的分类4

1.4 机电模拟及双向传感器的统一理论4

1.4.2　机电模拟5

1.4.3 双向传感器的统一理论8

第二章　传感器的一般特性19

2.1 传感器的静态特性19

2.1.1 线性度19

2.1.2 灵敏度21

2.1.3 迟滞（迟环）21

2.2　传感器的动态特性22

2.2.1 动态参数测试的特殊问题22

2.1.4 重复性22

2.2.2 研究传感器动态特性的方法及其指标23

2.2.3　传感器的数学模型24

2.2.4　传递函数25

2.2.5　频率响应函数26

2.2.6　脉冲响应函数26

2.3 传感器动态特性分析27

2.3.1 传感器的频率响应27

2.3.2 传感器的瞬态响应31

2.4 传感器的无失真测试条件33

第三章　传感器中的弹性敏感元件35

3.1 引言35

3.2 弹性敏感元件的基本特性35

3.2.1 弹性特性35

3.2.2　弹性滞后36

3.2.3　弹性后效36

3.2.4 固有振动频率37

3.3 弹性敏感元件的材料37

3.4 弹性敏感元件的特性参数计算38

3.4.1 弹性圆柱（实心或空心）38

3.4.2 悬臂梁39

3.4.3 扭转棒41

3.4.4 圆形膜片和膜盒42

3.4.5 弹簧管43

3.4.6 波纹管45

3.4.7 薄壁圆筒46

第四章　电阻应变式传感器48

4.1 电阻应变片（计）的工作原理48

4.1.1 金属的应变效应48

4.1.2 电阻应变片的结构和工作原理48

4.1.3 电阻应变片的横向效应50

4.2 电阻应变片的种类、材料和参数52

4.2.1 电阻应变片的种类52

4.2.2 电阻应变片的材料54

4.2.3 电阻应变片的主要参数55

4.3 电阻应变片的动态响应特性56

4.3.1 应变波的传播过程56

4.3.2 应变计的可测频率的估算57

4.4 粘合剂和应变片的粘贴技术59

4.4.1 粘合剂59

4.4.2 应变片粘贴工艺60

4.5 电阻应变片的温度误差及其补偿61

4.5.1 温度误差及其产生原因61

4.5.2　温度补偿方法62

4.6 电阻应变片的信号调节电路及电阻应变仪64

4.6.1 测量电桥的工作原理64

4.6.2 电阻应变仪68

4.7 电阻应变式传感器69

4.7.1 电阻应变式力传感器69

4.7.2　应变式压力传感器75

4.7.3 应变式加速度传感器77

4.8 固态压阻式传感器78

4.8.1 概述78

4.8.2 压阻式压力传感器78

4.8.3　压阻式加速度传感器80

第五章　电容式传感器81

5.1 电容式传感器的工作原理及结构形式81

5.1.1 变间隙的电容式传感器82

5.1.2　变面积的电容式传感器86

5.1.3 变介电常数的电容式传感器87

5.2 电容式传感器的等效电路88

5.3 电容式传感器的信号调节电路89

5.3.1　运算放大器式电路89

5.3.2 电桥电路90

5.3.3 调频电路91

5.3.4 谐振电路91

5.3.5　二极管T型网络92

5.3.6 脉冲宽度调制电路93

5.4.3 漏电阻的影响94

5.4.2 温度对介质介电常数的影响94

5.4.1 温度对结构尺寸的影响94

5.4 影响电容传感器精度的因素及提高精度的措施94

5.4.4 边缘效应与寄生参量的影响95

5.4.5 增加原始电容值，减少寄生电容和漏电的影响95

5.5 电容传感器的应用96

5.5.1 膜片电极式压力传感器96

5.5.2 电容式加速度传感器98

5.5.3 电容式应变计98

5.5.4　荷重传感器99

5.5.5　振动、位移测量仪99

5.5.6　电容测厚仪100

6.1 变磁阻式传感器101

6.1.1 工作原理101

第六章　电感式传感器101

6.1.2　等效电路102

6.1.3 具有铁芯和小气隙的电感线圈的设计105

6.1.4　输出特性分析106

6.1.5 结构109

6.1.6　传感器的信号调节电路110

6.1.7 影响传感器精度的因素分析112

6.2.1 螺管形差动变压器113

6.1.8 电感式传感器的应用113

6.2　差动变压器113

6.2.2　差动变压的信号调节电路120

6.2.3 差动变压器的应用122

6.3 涡流式传感器123

6.3.1 高频反射式涡流传感器124

6.3.2 低频透射式涡流传感器126

6.3.3　涡流式传感器的应用128

7.1.1 压电效应129

7.1 压电式传感器的工作原理129

第七章　压电式传感器129

7.1.2 压电常数和表面电荷的计算131

7.2 压电材料133

7.2.1 压电晶体133

7.2.2 压电陶瓷133

7.3 压电式传感器的等效电路136

7.4 压电式传感器的信号调节电路137

7.4.1 电压放大器（阻抗变换器）138

7.4.2 电荷放大器141

7.5.1 工作原理142

7.5 压电式加速度传感器142

7.5.2 灵敏度143

7.5.3　频率特性143

7.5.4 压电式加速度传感器的结构145

7.6 压电式测力传感器146

7.7 压电式传感器的误差147

7.7.1 横向灵敏度和它所引起的误差148

7.7.2 环境影响148

7.7.3 电缆噪声148

7.7.4　接地回路噪声149

8.1 磁电式传感器的工作原理150

8.2 动圈式磁电传感器150

8.2.1 动圈式磁电传感器工作原理150

第八章　磁电式传感器150

8.2.2 动圈式磁电传感器结构151

8.2.3 信号调节电路和记录仪器152

8.3 磁阻式磁电传感器152

8.4.1 灵敏度Sn154

8.4.2 线圈电阻与负载电阻匹配问题154

8.4 磁电式传感器设计要点154

8.4.3 线圈发热检查155

8.4.4　线圈的磁场效应155

8.4.5　温度影响155

8.5 磁电式传感器的误差156

8.5.1 温度误差157

8.5.2 永久磁铁的不稳定性误差157

8.5.3 磁电式传感器的非线性误差158

8.6 磁电式传感器的频率响应特性158

9.1 热电偶160

9.1.1 热电偶的基本原理160

第九章　热电式传感器160

9.1.2 热电偶的类型及结构168

9.1.3 热电势的测量及热电偶的标定173

9.1.4 热电偶的传热误差和动态误差176

9.2 热电阻179

9.2.1 金属热电阻179

9.2.2　半导体热敏电阻183

9.3.1 工作原理185

9.3 晶体管和集成温度传感器185

9.3.2 集成温度传感器的典型应用188

附录1 铂铑10-铂热电偶分度表190

附录2 镍铬-镍硅（镍铝）热电偶分度表192

附录3 镍铬-考铜热电偶分度表195

附录4 铂铑30-铂铑6热电偶分度表197

附录5 铂热电阻分度表（R0＝46Ω）201

附录6 铂热电阻分度表（R0＝100Ω）203

附录7 铜热电阻分度表（R0＝50Ω）205

附录8 铜热电阻分度表（R0＝100Ω）206

10.1 光电管207

第十章 光电式传感器207

10.2　光电倍增管208

10.3 光敏电阻208

10.3.1 光敏电阻的工作原理208

10.3.2 光敏电阻的结构209

10.3.3 光敏电阻的主要参数209

10.3.4 光敏电阻的基本特性210

10.4 光敏二极管和光敏晶体管212

10.4.1　工作原理212

10.4.2　基本特性213

10.5.1 工作原理215

10.5　光电池215

10.5.2　基本特性216

10.6 光电式传感器的应用218

10.6.1 模拟式光电传感器的应用218

10.6.2　脉冲式光电传感器的应用220

第十一章　智能式传感器221

11.1 概述221

11.2 智能式传感器的构成221

11.3.3 非线性与温度误差的修正222

11.3.2 智能式压阻压力传感器的软件设计222

11.3.1 智能式压阻压力传感器硬件结构222

11.3 压阻式压力传感器智能化222

11.3.4 实验结果与结论224

11.4 智能式传感器的发展方向与途径225

11.4.1 集成智能式传感器225

11.4.2 我国研究与开发智能式传感器的途径226

12.1.1 光纤传感技术的形成及其特点227

12.1.3 光纤传感器的光探测器227

12.1.2 光纤传感器的光源227

12.1　概论227

第十二章　光导纤维传感器227

12.1.4　光纤传感器的分类228

12.2 光导纤维以及光在其中的传输228

12.2.1 光导纤维及其传光原理228

12.2.2 光在普通光导纤维内的传输229

12.2.3 光在特殊光导纤维内的传输231

12.3 光调制技术232

12.3.1 相位调制与干涉测量232

12.3.2 频率调制233

12.4.1 光纤开关与定位装置235

12.4　光纤位移传感器235

12.4.2　传光型光纤位移传感器238

12.4.3 受抑全内反射光纤位移传感器239

12.4.4　光纤微弯位移传感器241

12.4.5 光纤干涉型位移传感器243

12.5 光纤速度、加速度传感器244

12.5.1 光纤激光渡越速度计244

12.5.2 利用马赫-泽德干涉仪的光纤加速度计245

12.5.3　倾斜镜式光纤加速度计246

12.6.1 相位调制光纤振动传感器248

12.6 光纤振动传感器248

12.6.2 利用光弹效应的光纤振动传感器251

12.7 光纤湿度传感器252

12.7.1 相位调制型光纤温度传感器252

12.7.2 热辐射光纤温度传感器255

12.73 传光型光纤温度传感器258

12.8 光纤流量、流速传感器260

12.8.1 光纤旋涡流量计260

12.8.2　光纤激光多普勒测速计262

12.9.1 利用马赫-泽德干涉仪制作的光纤压力传感器263

12.9 光纤压力传感器263

12.9.2 偏振型光纤压力传感器264

第十三章　固态图像传感器268

13.1 引言268

13.2 固态图像传感器的敏感器件269

13.2.1 电荷耦合器件（CCD）269

13.2.2 电荷注入器件（CID）272

13.2.3 戽链式器件（BBD）273

13.2.4 MOS式光电变换器件273

13.3.2 线型固态图像传感器274

13.3.1 固态图像传感器的分类274

13.3 固态图像传感器274

13.3.3 面型固态图像传感器276

13.3.4 固态图像传感器的主要特性281

13.3.5 固态图像传感器的应用285

第十四章 气体传感器291

14.1 概述291

14.1.1 气体传感器及气体检测方法291

14.1.2 气体传感器的分类291

14.2.2 主要特性及其改善293

14.2 半导体气体传感器293

14.2.1 半导体气体传感器及其分类293

14.2.3 表面控制型电阻式传感器296

14.2.4 体控制型电阻式传感器299

15.1.2 湿度传感器的分类301

14.2.5 非电阻式半导体气体传感器301

14.2.6 半导体气体传感器的应用302

14.3 红外吸收式气敏传感器305

14.4 接触燃烧式气敏传感器305

14.5 热导率变化式气体传感器307

14.6 湿式气敏传感器308

15.1 引言309

15.1.1 湿敏元件的特性参数309

第十五章 湿度传感器309

15.2 电解质系湿度传感器311

15.2.1 无机电解质湿度传感器311

15.2.2 高分子电解质湿度传感器313

15.2.3 有机季铵盐高分子电解质湿敏元件315

15.2.4 聚苯乙烯磺酸铵湿敏元件315

15.3.1 涂覆膜型316

15.3 半导体及陶瓷湿度传感器316

15.3.2 烧结体型317

15.3.3 薄膜型318

15.4 有机物及高分子聚合物湿度传感器319

15.4.1 胀缩性有机物湿敏元件319

15.4.2 高分子聚合物薄膜湿敏元件320

15.5 湿度传感器的应用及发展动向321

16.1.2 红外辐射术语323

16.1.1 红外辐射323

16.1 红外辐射的基本知识323

第十六章 红外探测技术323

16.1.3 红外辐射源324

16.2 红外探测器325

16.2.1 常见红外探测器326

16.2.2 红外探测器的性能参数328

16.2.3 红外探测器使用中应注意的问题329

16.3 红外测温329

16.3.1 红外测温的特点329

16.3.2 红外测温原理330

16.4.1 红外成像原理331

16.4 红外成像331

16.4.2 红外成像仪332

16.5 红外分析仪333

16.6 红外无损检测334

16.6.1 焊接缺陷的无损检测334

16.6.2 铸件内部缺陷探测334

16.6.3 疲劳裂纹探测335

17.2 传感器的动态特性标定336

17.1.3 静态特性标定的方法336

17.1.2 标定仪器设备的精度等级的确定336

17.1.1 静态标准条件336

17.1 传感器的静态特性标定336

第十七章 传感器的标定336

17.3 测振传感器（振动测量仪器）的标定339

17.3.1 绝对标定法339

17.3.2 比较标定法339

17.4 压力传感器的标定和校准340

17.4.1 动态标定压力源340

17.4.2 激波管标定法341

参考文献347