《传感器原理、设计与应用 第3版》求取 ⇩

目录1

第一章 传感器概论1

1.1 传感器的组成与分类1

1.1.1 传感器的定义1

1.1.2 传感器的组成1

1.1.3 传感器的分类1

1.2 传感器在科技发展中的重要性2

1.2.1 传感器的作用与地位2

1.2.2 传感器技术是信息技术的基础与支柱2

1.3 传感器技术的发展动向3

1.2.3 科学技术的发展与传感器技术的密切关系3

1.4 机电模拟及双向传感器的统一理论4

1.4.1 变量的分类5

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9

2.1 传感器的静态特性9

2.1.1 线性度19

2.1.2 灵敏度21

2.1.3 迟滞（迟环）21

2.2.1 动态参数测试的特殊问题22

2.1.4 重复性22

2.2 传感器的动态特性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25

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30

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

4.2 电阻应变片的工作原理48

4.2.1 金属的应变效应48

4.2.2 电阻应变片的结构和工作原理48

4.1 电阻应变式传感器的工作原理48

第四章 电阻应变式传感器48

4.2.3 电阻应变片的横向效应51

4.3 电阻应变片的种类、材料和参数52

4.3.1 电阻应变片的种类52

4.3.2 电阻应变片的材料54

4.3.3 应变片的主要参数55

4.4 电阻应变片的动态响应特性56

4.4.1 应变波的传播过程57

4.4.2 应变计的可测频率的估算57

4.5 粘合剂和应变片的粘贴技术59

4.5.1 粘合剂59

4.5.2 应变计粘贴工艺60

4.6.1 温度误差及其产生原因62

4.6 电阻应变式传感器的温度误差及其补偿62

4.6.2 温度补偿方法63

4.7 电阻应变式传感器的信号调节电路及电阻应变仪64

4.7.1 测量电桥的工作原理64

4.7.2 电阻应变仪68

4.8 电阻应变式传感器69

4.8.1 电阻应变式力传感器69

4.8.2 应变式压力传感器75

4.8.3 应变式加速度传感器78

5.1 电容式传感器的工作原理及结构形式79

第五章 电容式传感器79

5.1.1 变间隙的电容式传感器80

5.1.2 变面积的电容式传感器84

5.1.3 变介电常数的电容式传感器84

5.2 电容式传感器的等效电路85

5.3 电容式传感器的信号调节电路87

5.3.1 运算放大器式电路87

5.3.2 电桥电路87

5.3.3 调频电路88

5.3.5 二极管T型网络89

5.3.4 谐振电路89

5.3.6 脉冲宽度调制电路90

5.4 影响电容传感器精度的因素及提高精度的措施92

5.4.1 温度对结构尺寸的影响92

5.4.2 温度对介质介电常数的影响92

5.4.3 漏电阻的影响92

5.4.4 边缘效应与寄生参量的影响92

5.4.5 增加原始电容值、减少寄生电容和漏电的影响93

5.5 电容传感器的应用93

5.5.1 膜片电极式压力传感器94

5.5.2 电容式加速度传感器95

5.5.3 电容式应变计96

5.5.4 荷重传感器96

5.5.5 振动、位移测量仪96

5.5.6 电容测厚仪97

第六章 电感式传感器98

6.1 变磁阻式传感器98

6.1.1 工作原理98

6.1.2 等效电路99

6.1.3 输出特性分析102

6.1.4 传感器的信号调节电路104

6.1.5 影响传感器精度的因素分析105

6.1.6 电感式传感器的应用106

6.2 差动变压器106

6.2.1 螺管形差动变压器107

6.2.2 差动变压的信号调节电路112

6.2.3 差动变压器的应用114

6.3 涡流式传感器114

6.3.1 高频反射式涡流传感器115

6.3.2 低频透射式涡流传感器118

6.3.3 涡流式传感器的应用119

7.1.1 压电效应121

7.1 压电式传感器的工作原理121

第七章 压电式传感器121

7.1.2 压电常数和表面电荷的计算123

7.2 压电材料125

7.2.1 压电晶体125

7.2.2 压电陶瓷125

7.3 压电式传感器的等效电路128

7.4 压电式传感器的信号调节电路129

7.4.1 电压放大器（阻抗变换器）130

7.4.2 电荷放大器133

7.5.1 工作原理134

7.5 压电式加速度传感器134

7.5.3 频率特性135

7.5.2 灵敏度135

7.5.4 压电式加速度传感器的结构137

7.6 压电式测力传感器138

第八章 磁电式传感器140

8.1 磁电式传感器的工作原理140

8.2 动圈式磁电传感器140

8.2.1 动圈式磁电传感器工作原理140

8.2.3 信号调节电路和记录仪器141

8.2.2 动圈式磁电传感器结构141

8.3 磁阻式磁电传感器142

8.4 磁电式传感器的频率响应特性143

第九章 热电式传感器145

9.1 热电偶145

9.1.1 热电偶的基本原理145

9.1.2 热电偶的类型及结构153

9.1.3 热电势的测量及热电偶的标定157

9.1.4 热电偶的传热误差和动态误差162

9.2.1 金属热电阻165

9.2 热电阻165

9.2.2 半导体热敏电阻169

9.3 晶体管和集成温度传感器172

9.3.1 工作原理172

9.3.2 集成温度传感器的典型应用174

附录1 铂铑10—铂热电偶分度表177

附录2 镍铬—镍硅（镍铝）热电偶分度表179

附录3 镍铬—考铜热电偶分度表182

附录4 铂铑30—铂铑6热电偶分度表184

附录5 铂热电阻分度表（R0＝46Ω）188

附录6 铂热电阻分度表（R0＝100Ω）190

附录7 铜热电阻分度表（R0＝50Ω）192

附录8 铜热电阻分度表（R0＝100Ω）193

第十章 光电式传感器194

10.1 光电管194

10.2 光电倍增管195

10.3 光敏电阻196

10.3.1 光敏电阻的工作原理196

10.3.2 光敏电阻的结构196

10.3.3 光敏电阻的主要参数196

10.3.4 光敏电阻的基本特性197

10.4.1 工作原理199

10.4 光敏二极管和光敏晶体管199

10.4.2 基本特性200

10.5 光电池202

10.5.1 工作原理202

10.5.2 基本特性203

10.6 光电式传感器的应用204

10.6.1 模拟式光电传感器的应用205

10.6.2 脉冲式光电传感器的应用206

11.2 智能式传感器的构成208

11.1 概述208

第十一章 智能式传感器208

11.3 压阻式压力传感器智能化209

11.3.1 智能式压阻压力传感器硬件结构209

11.3.2 智能式压阻压力传感器的软件设计210

11.3.3 非线性与温度误差的修正210

11.3.4 实验结果与结论212

11.4 智能式传感器的发展方向与途径212

11.4.1 集成智能式传感器212

11.4.2 我国研究与开发智能式传感器的途径213

12.1.3 光纤传感器的光探测器214

12.1.2 光纤传感器的光源214

12.1.4 光纤传感器的分类214

12.1 概论214

12.1.1 光纤传感技术的形成及其特点214

第十二章 光导纤维传感器214

12.2 光导纤维以及光在其中的传输215

12.2.1 光导纤维及其传光原理215

12.2.2 光在普通光导纤维内的传输216

12.2.3 光在特殊光导纤维内的传输217

12.3 光调制技术218

12.3.1 相位调制与干涉测量219

12.3.2 频率调制220

12.4 光纤位移传感器221

12.4.1 光纤开关与定位装置221

12.4.2 传光型光纤位移传感器224

12.4.3 受抑全内反射光纤位移传感器226

12.4.4 光纤微弯位移传感器228

12.4.5 光纤干涉型位移传感器230

12.5 光纤速度、加速度传感器230

12.5.1 光纤激光渡越速度计231

12.5.2 利用马赫-泽德干涉仪的光纤加速度计231

12.5.3 倾斜镜式光纤加速度计232

12.6 光纤振动传感器234

12.6.1 相位调制光纤振动传感器235

12.6.2 利用光弹效应的光纤振动传感器237

12.7 光纤温度传感器239

12.7.1 相位调制型光纤温度传感器239

12.7.2 热辐射光纤温度传感器242

12.7.3 传光型光纤温度传感器244

12.8 光纤流量、流速传感器246

12.8.1 光纤旋涡流量计246

12.8.2 光纤激光多普勒测速计248

12.9.1 利用马赫-泽德干涉仪制作的光纤压力传感器249

12.9 光纤压力传感器249

12.9.2 偏振型光纤压力传感器251

第十三章 固态图像传感器254

13.1 引言254

13.2 固态图像传感器的敏感器件255

13.2.1 电荷耦合器件（CCD）255

13.2.2 电荷注入器件（CID）259

13.2.3 戽链式器件（BBD）260

13.2.4 MOS式光电变换器件260

13.3.2 线型固态图像传感器261

13.3 固态图像传感器261

13.3.1 固态图像传感器的分类261

13.3.3 面型固态图像传感器263

13.3.4 固态图像传感器主要特性270

13.3.5 固态图像传感器的应用274

第十四章 气体传感器278

14.1 概述278

14.1.1 气体传感器及气体检测方法278

14.1.2 气体传感器的分类278

14.2.2 主要特性及其改善280

14.2.1 半导体气体传感器及其分类280

14.2 半导体气体传感器280

14.2.3 表面控制型电阻式传感器283

14.2.4 体控制型电阻式传感器286

14.2.5 非电阻式半导体气体传感器287

14.2.6 半导体气体传感器的应用289

14.3 红外吸收式气敏传感器292

14.4 接触燃烧式气敏传感器293

14.5 热导率变化式气体传感器295

14.6 湿式气敏传感器295

15.1 湿度及湿度传感器297

15.1.1 湿度及其表示方法297

第十五章 湿度传感器297

15.1.2 湿度传感器及其特性参数298

15.1.3 湿度传感器的分类299

15.2 电解质系湿度传感器299

15.2.1 无机电解质湿度传感器299

15.2.2 高分子电解质湿度传感器302

15.3 半导体及陶瓷湿度传感器304

15.3.1 涂覆膜型304

15.3.2 烧结体型305

15.3.3 薄膜型307

15.4 有机物及高分子聚合物湿度传感器308

15.4.1 胀缩性有机物湿敏元件308

15.4.2 高分子聚合物薄膜湿敏元件309

15.5 湿度传感器的应用及发展动向310

第十六章 红外传感器312

16.1 红外辐射的基本知识312

16.1.1 红外辐射312

16.1.2 红外辐射术语313

16.1.3 红外辐射源314

16.2.1 常见红外传感器316

16.2 红外传感器316

16.2.2 红外传感器的性能参数318

16.2.3 红外传感器使用中应注意的问题319

16.3 红外测温320

16.3.1 红外测温的特点320

16.3.2 红外测温原理320

16.4 红外成像321

16.4.1 红外成像原理321

16.4.2 红外成像仪322

16.5 红外分析仪322

16.6.1 焊接缺陷的无损检测324

16.6 红外无损检测324

16.6.2 铸件内部缺陷探测325

16.6.3 疲劳裂纹探测325

第十七章 固态压阻式传感器327

17.1 半导体的压阻效应327

17.1.1 压阻效应327

17.1.2 压阻系数328

17.2 固态压阻式压力传感器330

17.3 固态压阻式加速度传感器331

17.4 固态压阻式传感器的输出特性及补偿方法331

17.4.1 电桥平衡失调与零位温漂补偿331

17.4.2 灵敏度温度系数补偿332

17.4.3 非线性及其补偿334

第十八章 微波传感器335

18.1 微波的基本知识简介335

18.1.1 微波的性质与特点335

18.1.2 微波振荡器与微波天线335

18.2.3 微波传感器的特点与存在的问题336

18.3 微波传感器的应用336

18.3.1 微波湿度（水分）传感器336

18.2.2 遮断式微波传感器336

18.2.1 反射式微波传感器336

18.2 微波传感器及其分类336

18.3.2 微波液位计337

18.3.3 微波物位计337

18.3.4 微波测厚仪337

18.3.5 微波温度传感器339

第十九章 超导传感器340

19.1 超导光传感器340

19.1.1 超导可见光传感器340

19.1.2 超导红外传感器340

19.2 超导微波传感器341

19.3 超导磁场传感器341

20.2 液晶传感器342

20.1.2 液晶的分类与性质342

20.2.1 液晶电磁场传感器342

第二十章 液晶传感器342

20.1 液晶及其性质342

20.1.1 液晶的概念342

20.2.2 液晶电压传感器343

20.2.3 液晶超声波传感器343

20.2.4 液晶温度传感器343

21.1.1 静态标准条件344

21.1.3 静态特性标定的方法344

21.1.2 标定仪器设备的精度等级的确定344

21.1 传感器的静态特性标定344

第二十一章 传感器的标定344

21.2 传感器的动态特性标定345

21.3 测振传感器的标定347

21.3.1 绝对标定法347

21.3.2 比较标定法347

21.4 压力传感器的标定348

21.4.1 动态标定压力源348

21.4.2 激波管标定法349

参考文献355