傳感器原理及應(yīng)用（第二版）

第1章 概論
1.1 傳感技術(shù)的定義及作用
1.2 傳感器的組成與分類
1.2.1 傳感器的組成
1.2.2 傳感器的分類
1.3 傳感器的特性參數(shù)與選擇注意事項(xiàng)
1.3.1 靜態(tài)參數(shù)
1.3.2 動(dòng)態(tài)參數(shù)
1.3.3 傳感器選擇注意事項(xiàng)
1.4 傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
1.5 小結(jié)
1.6 習(xí)題
第2章 光電傳感技術(shù)
2.1 光電傳感器的工作原理
2.2 光敏二極管
2.2.1 工作原理和結(jié)構(gòu)
2.2.2 基本特性
2.2.3 型號(hào)參數(shù)
2.2.4 應(yīng)用舉例
2.3 光敏三極管
2.3.1 工作原理和結(jié)構(gòu)
2.3.2 基本特性
2.3.3 型號(hào)參數(shù)
2.3.4 應(yīng)用舉例
2.4 光敏電阻
2.4.1 工作原理、材料與結(jié)構(gòu)
2.4.2 主要參數(shù)和基本特性
2.4.3 常用光敏電阻的性能參數(shù)
2.4.4 應(yīng)用舉例
2.5 光電池
2.5.1 工作原理和結(jié)構(gòu)
2.5.2 基本特性
2.5.3 型號(hào)參數(shù)
2.5.4 應(yīng)用舉例
2.6 高速光電二極管
2.6.1 類型結(jié)構(gòu)
2.6.2 特性參數(shù)
2.7 光電倍增管
2.7.1 結(jié)構(gòu)組成
2.7.2 工作原理
2.7.3 主要參數(shù)
2.7.4 應(yīng)用舉例
2.8 色敏光電傳感器
2.8.1 基本原理
2.8.2 基本特征
2.8.3 應(yīng)用舉例
2.9 光位置傳感器
2.9.1 結(jié)構(gòu)原理
2.9.2 主要用途
2.10 紅外光傳感器
2.10.1 紅外輻射基礎(chǔ)
2.10.2 紅外光傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)
2.10.3 應(yīng)用舉例
2.11 光固態(tài)圖像傳感器
2.11.1 電荷耦合器件(CCD)
2.11.2 MOS圖像傳感器
2.11.3 應(yīng)用舉例
2.12 光纖傳感器
2.12.1 光纖的傳光原理
2.12.2 光纖傳感器的工作原理
2.12.3 應(yīng)用舉例
2.13 激光傳感器
2.13.1 激光產(chǎn)生的機(jī)理
2.13.2 激光的優(yōu)點(diǎn)
2.13.3 激光器及其特性
2.13.4 應(yīng)用舉例
2.14 核輻射(光)傳感器
2.14.1 核輻射源——放射性同位素
2.14.2 核輻射的物理特性
2.14.3 應(yīng)用舉例
2.15 光電傳感技術(shù)工程應(yīng)用舉例
2.15.1 光電傳感器的模擬量檢測(cè)
2.15.2 光電傳感器的數(shù)字量檢測(cè)
2.16 小結(jié)
2.17 習(xí)題
第3章 數(shù)字傳感技術(shù)
3.1 光柵傳感器
3.1.1 結(jié)構(gòu)與類型
3.1.2 工作原理
3.1.3 細(xì)分技術(shù)
3.1.4 光柵數(shù)顯裝置
3.1.5 應(yīng)用舉例
3.2 磁柵傳感器
3.2.1 磁柵的結(jié)構(gòu)與類型
3.2.2 磁柵傳感器的工作原理
3.2.3 磁柵數(shù)顯裝置
3.2.4 應(yīng)用舉例
3.3 接觸式編碼器
3.3.1 結(jié)構(gòu)與工作原理
3.3.2 提高精度的途徑
3.3.3 接觸式編碼器的優(yōu)缺點(diǎn)
3.4 光電式編碼器
3.4.1 結(jié)構(gòu)與工作原理
3.4.2 提高分辨率的方法——插值法
3.4.3 主要技術(shù)指標(biāo)
3.4.4 優(yōu)缺點(diǎn)
3.5 電磁式編碼器
3.5.1 結(jié)構(gòu)與工作原理
3.5.2 優(yōu)缺點(diǎn)
3.6 脈沖盤式編碼器
3.6.1 結(jié)構(gòu)與工作原理
3.6.2 旋轉(zhuǎn)方向的判別
3.6.3 優(yōu)缺點(diǎn)
3.7 RC振蕩器式頻率傳感器
3.7.1 工作原理
3.7.2 基本測(cè)量方法
3.7.3 測(cè)量注意事項(xiàng)
3.8 彈性體頻率傳感器
3.8.1 工作原理
3.8.2 結(jié)構(gòu)組成
3.8.3 激勵(lì)電路
3.8.4 輸入輸出特性
3.9 直線式感應(yīng)同步器
3.9.1 類型與結(jié)構(gòu)
3.9.2 工作原理
3.9.3 數(shù)顯裝置
3.9.4 型號(hào)與參數(shù)
3.9.5 安裝、使用注意事項(xiàng)
3.10 旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器
3.10.1 結(jié)構(gòu)組成
3.10.2 特性與型號(hào)參數(shù)
3.11 旋轉(zhuǎn)變壓器
3.11.1 結(jié)構(gòu)組成
3.11.2 工作原理
3.11.3 旋轉(zhuǎn)變壓器的主要參數(shù)
3.11.4 應(yīng)用舉例
3.12 數(shù)字傳感技術(shù)工程應(yīng)用舉例
3.12.1 位置檢測(cè)
3.12.2 轉(zhuǎn)速測(cè)量
3.12.3 機(jī)床閉環(huán)控制
3.12.4 定位控制
3.12.5 隨動(dòng)控制
3.13 小結(jié)
3.14 習(xí)題
第4章 熱電傳感技術(shù)
4.1 熱敏電阻
4.1.1 結(jié)構(gòu)形式
4.1.2 溫度特性
4.1.3 輸出特性的線性化處理
4.1.4 應(yīng)用舉例
4.2 熱電開(kāi)關(guān)
4.2.1 雙金屬片式熱電開(kāi)關(guān)
4.2.2 陶鐵磁體式熱電開(kāi)關(guān)
4.2.3 應(yīng)用舉例
4.3 鉑電阻
4.3.1 鉑電阻與溫度的關(guān)系
4.3.2 鉑電阻體的結(jié)構(gòu)
4.3.3 鉑電阻分度特性表
4.4 銅電阻
4.4.1 銅電阻與溫度的關(guān)系
4.4.2 銅電阻體的結(jié)構(gòu)
4.4.3 銅電阻分度特性表
4.4.4 銅電阻的缺點(diǎn)
4.5 熱電偶
4.5.1 工作原理
4.5.2 基本定律
4.5.3 結(jié)構(gòu)形式
4.5.4 冷端的溫度補(bǔ)償
4.6 溫敏二極管
4.6.1 工作原理
4.6.2 基本特性——(UF-Ｔ）關(guān)系
4.7 溫敏三極管
4.7.1 基本原理
4.7.2 測(cè)溫電路與輸出特性
4.8 溫敏晶閘管(可控硅)
4.8.1 工作原理
4.8.2 溫度特性
4.8.3 開(kāi)關(guān)溫度控制
4.8.4 應(yīng)用舉例
4.9 集成溫度傳感器
4.9.1 電壓型集成溫度傳感器
4.9.2 電流型集成溫度傳感器(AD590)
4.10 新型及特種溫度傳感器
4.10.1 熱輻射溫度傳感器
4.10.2 熱敏電容
4.10.3 石英溫度計(jì)
4.10.4 表面波溫度傳感器
4.10.5 超聲波溫度傳感器
4.10.6 諧振式溫度計(jì)
4.10.7 音叉式水晶溫度傳感器
4.10.8 光纖溫度傳感器
4.11 熱電傳感技術(shù)工程應(yīng)用舉例
4.11.1 溫度檢測(cè)及指示
4.11.2 溫度補(bǔ)償電路
4.11.3 過(guò)熱保護(hù)
4.11.4 自動(dòng)延時(shí)電路
4.11.5 控溫電路
4.11.6 降溫報(bào)警器
4.11.7 溫度控制器
4.11.8 攝氏溫度計(jì)
4.11.9 溫差測(cè)量
4.12 小結(jié)
4.13 習(xí)題
第5章 R、L、C傳感技術(shù)
5.1 電阻式傳感器
5.1.1 電位器式傳感器
5.1.2 電阻應(yīng)變式傳感器
5.1.3 應(yīng)用舉例
5.2 電感式傳感器
5.2.1 自感型電感式傳感器
5.2.2 互感型－差動(dòng)變壓器式電感傳感器
5.2.3 應(yīng)用舉例
5.3 電容式傳感器
5.3.1 工作原理
5.3.2 結(jié)構(gòu)類型
5.3.3 優(yōu)缺點(diǎn)及特殊問(wèn)題
5.3.4 應(yīng)用舉例
5.4 R、L、C傳感技術(shù)工程應(yīng)用舉例
5.4.1 罐內(nèi)液重測(cè)量
5.4.2 料位測(cè)量
5.4.3 高頻反射式渦流厚度測(cè)量
5.4.4 電容測(cè)厚儀
5.4.5 電子皮帶秤
5.5 小結(jié)
5.6 習(xí)題
第6章 壓電、磁敏傳感技術(shù)
6.1 壓電式傳感器
6.1.1 工作原理
6.1.2 壓電材料及壓電元件的結(jié)構(gòu)
6.1.3 測(cè)量電路
6.1.4 應(yīng)用舉例
6.2 磁敏電阻
6.2.1 磁阻效應(yīng)
6.2.2 磁敏電阻的結(jié)構(gòu)
6.2.3 應(yīng)用舉例
6.3 磁敏二極管
6.3.1 結(jié)構(gòu)形式
6.3.2 工作原理
6.3.3 主要特性
6.3.4 應(yīng)用舉例
6.4 磁敏三極管
6.4.1 結(jié)構(gòu)形式
6.4.2 工作原理
6.4.3 主要特性
6.4.4 磁敏三極管的應(yīng)用
6.5 霍爾傳感器
6.5.1 霍爾效應(yīng)及霍爾元件
6.5.2 應(yīng)用舉例
6.6 壓電、磁敏傳感技術(shù)工程應(yīng)用舉例
6.6.1 位移檢測(cè)
6.6.2 轉(zhuǎn)速檢測(cè)
6.6.3 鋼繩斷裂(絲)檢測(cè)
6.6.4 功率測(cè)量
6.6.5 霍爾無(wú)損探傷
6.6.6 霍爾開(kāi)關(guān)帶載電路
6.6.7 霍爾計(jì)數(shù)裝置
6.6.8 霍爾汽車點(diǎn)火器
6.6.9 霍爾線性集成傳感器測(cè)磁感強(qiáng)度
6.7 小結(jié)
6.8 習(xí)題
第7章 聲、氣、濕敏傳感技術(shù)
7.1 聲／超聲波傳感器
7.1.1 聲／超聲波及其物理性質(zhì)
7.1.2 聲敏傳感器
7.1.3 超聲波傳感器
7.2 氣敏傳感器
7.2.1 電阻型半導(dǎo)體氣敏材料的導(dǎo)電機(jī)理
7.2.2 電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)
7.2.3 氣敏器件的基本特性
7.2.4 非電阻型氣敏器件
7.2.5 氣敏傳感器的主要參數(shù)與特性
7.2.6 應(yīng)用舉例
7.3 濕敏傳感器
7.3.1 氯化鋰濕敏電阻
7.3.2 半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻
7.3.3 應(yīng)用舉例
7.4 工程應(yīng)用舉例
7.4.1 超聲波探傷
7.4.2 煙霧報(bào)警器
7.4.3 酒精測(cè)試儀
7.4.4 酒精檢測(cè)報(bào)警器
7.4.5 直讀式濕度計(jì)
7.4.6 浴室鏡面水汽清除器
7.4.7 土壤缺水告知器
7.4.8 電容式谷物水分測(cè)量?jī)x
7.5 小結(jié)
7.6 習(xí)題
第8章 生物傳感技術(shù)
8.1 生物分子傳感器
8.1.1 定義
8.1.2 基本結(jié)構(gòu)
8.1.3 工作原理及類型
8.2 酶?jìng)鞲衅?br />8.2.1 基本結(jié)構(gòu)
8.2.2 工作過(guò)程
8.2.3 典型酶?jìng)鞲衅?br />8.3 微生物傳感器
8.3.1 優(yōu)點(diǎn)
8.3.2 工作原理
8.3.3 電流型微生物傳感器
8.3.4 電位型微生物傳感器
8.4 免疫傳感器
8.4.1 結(jié)構(gòu)組成
8.4.2 分類和測(cè)定原理
8.4.3 應(yīng)用舉例
8.5 生物電子學(xué)傳感器
8.5.1 酶場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)與工作原理
8.5.2 免疫場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)與工作原理
8.6 仿生傳感器
8.6.1 視覺(jué)傳感器
8.6.2 聽(tīng)覺(jué)傳感器
8.6.3 觸覺(jué)傳感器
8.6.4 壓覺(jué)傳感器
8.6.5 接近覺(jué)傳感器
8.6.6 力覺(jué)傳感器
8.6.7 滑覺(jué)傳感器
8.7 生物傳感技術(shù)工程應(yīng)用舉例
8.7.1 微生物傳感器在甲烷測(cè)定中的應(yīng)用
8.7.2 微生物傳感器在抗生素測(cè)量中的應(yīng)用
8.8 小結(jié)
8.9 習(xí)題
第9章 無(wú)線傳感技術(shù)
9.1 類型特點(diǎn)
9.1.1 無(wú)線傳感器的類型
9.1.2 無(wú)線傳感器的特點(diǎn)
9.1.3 5G/6G太赫茲
9.1.4 太赫茲（THz）的優(yōu)勢(shì)
9.2 發(fā)射接收原理
9.2.1 無(wú)線發(fā)送設(shè)備的組成
9.2.2 無(wú)線接收設(shè)備的組成
9.3 無(wú)線傳感器技術(shù)工程應(yīng)用舉例
9.3.1 橋梁健康檢測(cè)及監(jiān)測(cè)
9.3.2 糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)測(cè)
9.3.3 混凝土澆灌溫度監(jiān)測(cè)
9.3.4 地震監(jiān)測(cè)
9.3.5 建筑物振動(dòng)檢測(cè)
9.3.6 無(wú)線抽水泵系統(tǒng)
9.3.7 無(wú)線模擬量與開(kāi)關(guān)量檢測(cè)
9.3.8 主從站多種信號(hào)檢測(cè)
9.4 小結(jié)
9.5 習(xí)題
第10章 超導(dǎo)、智能傳感技術(shù)
10.1 超導(dǎo)傳感器
10.1.1 超導(dǎo)效應(yīng)
10.1.2 SCQID超導(dǎo)傳感器的工作原理
10.1.3 幾種超導(dǎo)傳感器的結(jié)構(gòu)
10.1.4 超導(dǎo)傳感器的分類
10.1.5 SCQID測(cè)量系統(tǒng)
10.2 智能傳感器
10.2.1 智能傳感器的定義及其功能
10.2.2 傳感器智能化的技術(shù)途徑
10.2.3 應(yīng)用舉例
10.2.4 智能傳感器的發(fā)展前景
10.3 超導(dǎo)、智能傳感技術(shù)工程應(yīng)用舉例
10.3.1 ST-3000系列智能壓力傳感器
10.3.2 EJA差壓變送器
10.3.3 利用通用接口(USIC)構(gòu)成的智能溫度壓力傳感器
10.3.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能傳感器
10.3.5 其他智能傳感器
10.4 小結(jié)
10.5 習(xí)題