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第0章　绪论1

0.1　传感器的组成1

0.2　传感器的分类2

0.3　传感器的发展趋势4

第一章　传感器的一般特性6

1.1　传感器的静态特性6

1.1.1　线性度6

1.1.2　迟滞12

1.1.3　重复性12

1.1.4　灵敏度13

1.2　传感器的动态特性14

1.2.1　线性系统的一般数学模型15

1.2.2　传递函数15

1.2.3　动态响应16

第二章　电阻式传感器24

2.1　应变式传感器24

2.1.1　概述24

2.1.2　金属电阻应变片25

2.1.3　半导体应变片36

2.1.4　应变片的粘结及粘结剂38

2.1.5　测量电路39

2.1.6　应变式传感器45

2.2　压电式传感器49

2.2.1　概述49

2.2.2　压阻系数49

2.2.3　压阻式传感器50

2.3　热电阻式传感器55

2.3.1　热电阻55

2.3.2　热敏电阻56

2.3.3　热电阻式传感器60

第三章　电感式传感器62

3.1　电感式传感器62

3.1.1　变隙式电感传感器62

3.1.2　螺管式电感传感器66

3.1.3　电感线圈的等效电路69

3.1.4　电感式传感器的测量电路73

3.2　差动变压器76

3.2.1　差动变压器的工作原理76

3.2.2　变隙式差动变压器的输出特性78

3.2.3　角位移差动变压器——四极微动同步器的输出特性80

3.2.4　差动变压器的测量电路82

3.3　螺管式差动传感器的磁场分布与特性分析84

3.3.1　磁场分布84

3.3.2　按线性度设计线圈尺寸87

3.4　误差因素与减小误差的措施89

3.5　电感式传感器的应用92

第四章　电涡流式传感器94

4.1　工作原理94

4.1.1　基本原理94

4.1.2　等效电路分析95

4.2　电涡流的形成范围96

4.2.1　电涡流强度与距离的关系96

4.2.2　电涡流的径向形成范围97

4.2.3　电涡流的轴向贯穿深98

4.3　电涡流式传感器的设计99

4.3.1　线圈的形状和大小99

4.3.2　线圈的阻抗101

4.3.3　线圈的结构101

4.4　被测体材料、形状和大小对传感器灵敏度的影响102

4.4.1　被测体材料对测量的影响102

4.4.2　被测体大小和形状对测量的影响102

4.4.3　传感器安装对测量的影响103

4.5　测量电路103

4.5.1　电桥法103

4.5.2　谐振法104

4.6　其它形式的电涡流式传感器106

4.7　电涡流传感器的应用107

第五章　电容式传感器110

5.1　工作原理及结构形式110

5.2　特性曲线、灵敏度和非线性111

5.2.1　变间隙式111

5.2.2　变面积式114

5.2.3　变介质常数式115

5.3　等效电路117

5.4　电容式传感器的特点117

5.4.1　高阻抗小功率117

5.4.2　静电引力118

5.4.3　绝缘和屏蔽要求高120

5.5　温度误差121

5.5.1　温度变化对结构尺寸的影响121

5.5.2　温度变化对介质介电常数的影响123

5.6　测量线路124

5.6.1　交流不平衡电桥线路124

5.6.2　变压器式电桥线路128

5.6.3　调频式线路129

5.6.4　运算放大器式线路130

5.7　电容式传感器的应用132

5.7.1　电容式位移传感器132

5.7.2　电容式压力传感器132133

5.7.3　电容式加速度传感器134

5.7.4　电容式荷重传感器……第六章　压电式传感器135

6.1　压电效应与压电常数135

6.1.1　压电效应135

6.1.2　压电常数135

6.2　压电材料与元件138

6.2.1　压电晶体139

6.2.2　压电陶瓷140

6.2.3　压电薄膜142

6.2.4　压电元件的结构形式142

6.3　等效电路144

6.3.1　压电元件的等效电路144

6.3.2　压电传感器的等效电路145

6.4　测量电路146

6.4.1　电压放大器（阻抗变换器）146

6.4.2　电荷放大器150

6.5　压电式传感器151

6.5.1　压电式力和压力传感器151

6.5.2　压电式加速度传感器152

6.6　误差分析157

6.6.1　环境温度的影响157

6.6.2　环境湿度的影响158

6.6.3　电缆噪声158

6.6.4　接地回路噪声159

第七章　光电式传感器160

7.1　光电效应160

7.2　光电元件162

7.2.1　光电管与光电倍增管162

7.2.2　光敏电阻164

7.2.3　光电池164

7.2.4　光敏二极管与光敏三极管166

7.3　光电传感器168

7.3.1　光电传感器的类型168

7.3.2　应用实例169

第八章　磁电式传感器171

8.1　工作原理及结构171

8.2　动态特性175

8.2.1　传感器机械阻抗的传递矩阵176

8.2.2　理想传感器的传递矩阵177

8.2.3　传感器电阻抗的传递矩阵177

8.2.4　实际传感器传递矩阵178

8.2.5　磁电式惯性测振传感器的传递函数178

8.3　应用180

8.3.1　振动测量180

8.3.2　扭矩测量180

8.3.3　转速测量181

第九章　热电式传感器183

9.1　热电势是效应183

9.2　热电偶的种类和结构185

9.3　热电偶在测温设备中的误差187

第十章　频率式传感器191

10.1　振筒式191

10.2　振膜式194

10.3　振弦式195

第十一章　数字式位移传感器199

11.1　光栅199

11.1.1　光栅测量的基本原理199

11.1.2　莫尔条纹信号的计数与细分204

11.1.3　绝对零位光栅207

11.2　感应同步器207

11.3　磁珊210

11.4　编码器210

第十二章　光纤传感器212

12.1　光导纤维212

12.1.1　光导纤维的结构和传输原理212

12.1.2　光导纤维的主要参数213

12.1.3　光导纤维的类型214

12.2　光纤传感器的基本理论及其应用215

12.2.1　光纤位移传感器215

12.2.2　光纤测压传感器216

12.2.3　光纤测温传感器217

12.2.4　光纤压力敏感元件218

12.2.5　单模光纤应变位移传感器218

12.3　光纤传感器特点219

第十三章　固态传感器220

13.1　磁敏传感器220

13.1.1　霍尔元件220

13.1.2　磁敏二极管224

13.2　气敏传感器226

13.2.1　半导体气敏器件的种类226

13.2.2　工作原理228

13.2.3　性能参数及应用228

13.3　湿敏传感器229

13.3.1　器件的制备及特性229

13.3.2　感湿机理231

第十四章　激光传感器232

14.1　激光概述232

14.2　激光器233

14.3　激光的应用234

传感器习题和思考题237