《传感器实际应用电路设计》

第一章传感器基本应用电路1

1-1电桥电路1

1-1-1 直流电桥1

1-1-2 交流电桥3

1-2放大器4

1-2-1 反相比例放大器4

1-2-2 同相比例放大器4

1-2-3 电压跟随器5

1-2-4 差动放大器5

1-2-5 交流放大器5

1-2-6 反相加法器6

1-2-7 积分器6

1-2-8 微分器6

1-2-9 比较器6

1-2-10 对数放大器7

1-2-11 一阶有源低通滤波器7

1-2-12 仪用放大器8

1-2-13 高输入阻抗的仪用放大器8

1-2-14 带自动失调补偿的三运放测量放大器9

1-2-15 交流电桥的对称激励电源电路10

第二章温度传感器及其实用电路设计11

2-1 温度传感器类型与测温范围11

2-2热电阻温度传感器及其实用电路设计12

2-2-1 常用热电阻及主要性能12

2-2-2 热电阻测量温度的几种接线法14

2-2-3 测温电阻的基本电路16

2-2-4 测温电阻的实用电路设计19

2-3热电偶及其实用电路设计23

2-3-1 常用热电偶23

2-3-2 热电偶的基本电路24

2-3-3 热电偶温度测量系统设计举例29

2-4半导体温度传感器及其应用电路32

2-4-1 二极管温度测量电路举例32

2-4-2 三极管温度传感器测温电路33

2-5集成电路温度传感器及其应用电路35

2-5-1 几种常用的集成温度传感器性能35

2-5-2 集成温度传感器的典型应用电路35

2-6热敏电阻温度传感器的应用电路39

2-6-1 热敏电阻温度传感器的类型39

2-6-2 热敏电阻的线性化40

2-6-3 热敏电阻应用电路42

2-7石英温度传感器和应用电路45

2-7-1 石英晶体温度传感器的温度与频率关系45

2-7-2 石英晶体温度传感器的振荡电路45

2-7-3 石英晶体温度计电路举例46

2-8 热辐射温度计48

第三章湿度传感器的实用测量电路设计51

3-1 湿度传感器的类型51

3-2 低湿度检测电路52

3-3阻抗式湿度传感器（UD-08、CGS-2和H104）的应用电路53

3-3-1 适用于UD-08和CGS-2型传感器的应用电路53

3-3-2 适合H104R型传感器的湿度-温度的测量电路54

3-4 电容式湿敏传感器的应用电路55

3-5 SMC-2型湿度传感器转换电路设计56

3-6 一种简单的湿度控制器的设计58

3-7露点传感器及其测量电路59

3-7-1 露点传感器59

3-7-2 结露传感器应用电路60

第四章力、压力测量传感器及其实用电路63

4-1应变式电阻传感器63

4-1-1 电阻型应变片传感器的变换电路63

4-1-2 典型的桥路变换器66

4-1-3 应变片压力传感器的测量电路67

4-1-4 半导体应变片压力传感器测量电路的设计70

4-2 压阻式压力传感器的基本应用电路71

4-2-1 目前常用的压阻式传感器的特性71

4-2-2 压阻式压力传感器的典型应用电路72

4-3振动式压力传感器的测量电路设计73

4-3-1 振弦式压力传感器及其测量电路73

4-3-2 谐振膜压力传感器及其测量电路75

4-3-3 石英谐振式压力测量系统77

4-3-4 音叉振子压力传感器及其测量电路78

4-4利用差动变压器测量压差79

4-4-1 差动变压器的工作原理及测量电路79

4-4-2 利用差动变压器测量压差的实例80

4-5利用电容传感器测量压差80

4-5-1 电容传感器的工作原理及测量电路80

4-5-2 电容传感器在测量压力中的具体应用81

第五章流量传感器及其实用电路82

5-1电磁流量计及其实用电路82

5-1-1 工作原理82

5-1-2 应用电路83

5-2容积式流量计85

5-2-1 工作原理85

5-2-2 伺服型流量计及其应用电路85

5-3 涡轮流量计87

5-4涡流流量计89

5-4-1 工作原理89

5-4-2 应用电路91

5-5 超声波流量计91

5-6 多普勒超声流量计94

5-7孔板流量传感器95

5-7-1 工作原理95

5-7-2 应用电路96

5-8 热线流量计98

5-9 热气流控制器电路99

第六章位移和位置传感器及其实用电路设计103

6-1电感式位移传感器及其测量电路103

6-1-1 差动变压器式线性位移传感器及其测量电路103

6-1-2 自感传感器及其测量电路107

6-1-3 电涡流式传感器及其测量电路112

6-2电容式传感器的位移和物位测量电路114

6-2-1 工作原理114

6-2-2 位移测量电路114

6-2-3 电容传感器的物位或液位测量电路119

6-3 光学固态图像传感器CCD的位移测量系统的设计思想121

6-4编码式位移传感器及其应用电路122

6-4-1 接触式编码器122

6-4-2 脉冲盘式位移传感器122

6-4-3 光电式编码器124

第七章速度、加速度测量传感器的应用电路126

7-1 速度传感器的类型126

7-2风速检测法及其应用电路126

7-2-1 热敏电阻式风速传感器的测量电路127

7-2-2 热线式风速传感器的应用电路128

7-2-3 离子式风速传感器及其测量电路129

7-3液体流速传感器及其实用电路131

7-3-1 萨沃纽斯流速传感器及其测量电路131

7-3-2 电阻式旋桨流速传感器及其测量电路132

7-3-3 光电式流速传感器及其测量电路134

7-3-4 超声波流速传感器测量流速的方法134

7-4加速度传感器的应用电路138

7-4-1 压电式加速度传感器及其应用电路138

7-4-2 压阻式加速度传感器的应用电路141

7-4-3 伺服加速度传感器的应用电路144

7-5 高灵敏度光纤加速度传感器的测量方法146

第八章气敏传感器及其实用电路设计148

8-1 概述148

8-2家用风扇气体自动排放控制电路151

8-2-1 换气扇的自动控制电路151

8-2-2 吸排油烟机自动控制电路151

8-3气体、烟雾报警器实用电路153

8-3-1 家用气体报警器153

8-3-2 具有温湿度补偿的气体报警器153

8-3-3 气体／烟雾报警器154

8-4毒性气体传感器及其检测电路155

8-4-1 接触燃烧式传感器及其应用电路155

8-4-2 恒电位电解式传感器及其应用电路157

8-4-3 可燃性气体、毒性气体两用检测器电路158

8-5氧气浓度检测传感器及其实用电路159

8-5-1 伽伐尼电池的工作原理159

8-5-2 便携式缺氧监视器电路159

8-5-3 医用氧气计电路161

8-6热传导率气体传感器及其实用电路162

8-6-1 氢气浓度计检测电路162

8-6-2 热敏电阻式热传导率气体传感器电路163

8-6-3 CO2气体传感器检测电路164

8-7 热线型半导体燃气传感器及其实用电路165

8-8 简易气体色谱仪及其实用电路167

8-9气敏传感器在汽车上的应用169

8-9-1 二氧化锆型氧气传感器169

8-9-2 二氧化钛型氧气传感器171

8-9-3 光电型散射光式烟雾浓度传感器172

8-10 氢焰离子化传感器及其实用电路173

附录 部分常用气敏元件与传感器175

第九章厚度和硬度传感器及其实用电路178

9-1差动式电感测厚仪及其实用电路178

9-1-1 结构和工作原理178

9-1-2 测厚仪电路图178

9-2电容测厚仪及其实用电路179

9-2-1 电容式传感器基本工作原理179

9-2-2 应用电路179

9-3 采用涡流法的膜厚检测电路181

9-4微波非金属厚度测量仪电路182

9-4-1 微波测厚原理182

9-4-2 应用电路183

9-5 红外薄膜厚度计185

9-6 红外纸张监控器186

9-7 超声厚度传感器187

9-8超声数字测距仪188

9-8-1 工作原理188

9-8-2 应用电路189

9-9 超声硬度计的线性电路191

第十章物体探伤、缺陷和有无检测传感器及其应用电路193

10-1 红外无损探伤（仪）的工作原理193

10-2 超声波探伤传感器与检测电路194

10-3 声发射（AE）传感器探伤检测电路196

10-4超声波诊断仪的工作原理197

10-4-1 A型超声波诊断仪197

10-4-2 M型超声波诊断仪198

10-4-3 B型超声波诊断仪199

10-5 红外传感器的人体检测电路199

10-6超声波传感器物体探测电路200

10-6-1 直接方式的探测电路201

10-6-2 反射方式的探测电路203

第十一章CCD图像传感器及其应用电路设计204

11-1 CCD的电荷存储和耦合（转移）204

11-2电荷的输入和输出206

11-2-1 电荷的输入206

11-2-2 电荷输出206

11-3三相线阵列CCD DL40型摄像传感器电路207

11-3-1 三相线阵列DL40摄像传感器的基本结构207

11-3-2 工作过程208

11-3-3 DL40型线阵列CCD的驱动电路的设计209

11-4RL2048型线阵列CCD及其驱动电路的具体设计211

11-4-1 RL2048的基本结构211

11-4-2 RL2048的工作原理213

11-4-3 RL2048的驱动电路的具体设计213

11-4-4 RL2048型线阵列的输出电路218

11-4-5 几种典型线阵列CCD的特性参数219

11-5面阵CCD图像传感器DL32的结构与工作原理221

11-5-1 结构221

11-5-2 工作原理222

11-5-3 DL32的管脚及其特性参数223

11-5-4 DL32型面阵CCD摄像机224

11-5-5 几种典型面阵CCD参数和几种CCD图像处理器225

参考文献228