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第1章 概述 1

1.1 传感器的定义与组成 1

1.2 传感器技术的地位和作用 2

1.3 传感器的命名表示方法 3

1.3.1 传感器的命名 3

1.3.2 传感器的图形符号表示 5

1.4 传感器的分类 6

1.5 传感器的基本特性 9

1.5.1 传感器的静态特性 9

1.5.2 传感器的动态特性 12

1.6 传感器的发展方向 19

1.7 传感器信号的标准化处理 20

1.7.1 电压／电流转换器 21

1.7.2 电流／电压转换电路 26

习题 31

第2章 力传感器与单片机的接口技术2.1 力传感器的基本原理与分类 32

2.1.1 力传感器的基本原理 32

2.1.2 力传感器的分类 33

2.2 电容式压力及力传感器 34

2.2.1 电容式传感器的工作原理 34

2.2.2 电容式传感器的测量电路 37

2.2.3 电容式力、压力传感器的应用 38

2.2.4 电容式力学传感器的硬件接口电路 39

2.3 电阻应变式传感器 42

2.3.1 电阻应变式传感器的结构与分类 42

2.3.2 应变式传感器的工作原理 43

2.3.3 应变片的主要参数和工作特性 46

2.3.4 应变式传感器的电桥原理与桥路连接 51

2.3.5 应变式传感器的温度误差及其补偿 58

2.3.6 电阻应变式传感器的应用 61

2.3.7 力传感器与单片机接口实例 64

习题 76

第3章 温度传感器与单片机的接口及实例3.1 温度传感器的基本原理和分类 77

3.1.1 温度传感器测温原理和常见种类 77

3.1.2 温度传感器的分类 79

3.2 分立式温度传感器与单片机的接口 80

3.2.1 PN结温度传感器的测温原理 80

3.2.2 PN结温度传感器与单片机的硬件接口 82

3.2.3 热敏电阻传感器的测温原理和分类 85

3.2.4 热敏电阻传感器与单片机的接口实例 90

3.2.5 热电偶传感器的测温原理和分类 110

3.2.6 热电偶传感器与单片机的接口实例 116

3.3 模拟集成温度传感器与单片机的接口技术 131

3.3.1 集成温度传感器AD590的工作原理 132

3.3.2 AD590与单片机的接口实例 133

3.4 数字温度传感器DS18B20的工作原理 139

3.4.1 DS18B20的特性 139

3.4.2 DS18B20的内部结构 140

3.4.3 DS18B20的存储器及测得温度值 141

3.4.4 DS18B20的工作时序 142

3.4.5 DS18B20与单片机的接口实例 144

3.5 DS1624数字式温度传感器的工作原理 149

3.5.1 DS1624的基本特性 149

3.5.2 DS1624的工作原理 150

3.5.3 DS1624的工作方式 152

3.5.4 DS1624的指令集 152

3.5.5 注意事项 154

3.5.6 DS1624与单片机的接口实例 154

习题 162

第4章 脉冲式传感器与单片机的接口技术4.1 脉冲式传感器的测量原理与分类 164

4.2 霍尔传感器结构与工作原理 164

4.2.1 霍尔效应 164

4.2.2 基本工作原理 165

4.2.3 霍尔元件的结构与特性 167

4.2.4 霍尔元件的测量误差及补偿 168

4.2.5 霍尔开关集成电路 171

4.2.6 霍尔传感器与单片机接口实例 174

4.3 光电式传感器结构与工作原理 180

4.3.1 光电器件及光电效应 180

4.3.2 内光电效应及其器件 180

4.3.3 光生伏特效应及其器件 183

4.3.4 光电传感器与单片机接口实例 189

习题 197

第5章 辐射式传感器与单片机的接口及实例5.1 辐射式传感器的原理与分类 198

5.1.1 辐射式传感器的工作原理 198

5.1.2 辐射式传感器的分类 199

5.2 超声波传感器的基本原理和分类 199

5.2.1 超声波传感器的基本原理 199

5.2.2 超声波传感器测距工作原理 204

5.2.3 超声波传感器与单片机接口实例 205

5.3 红外传感器基本原理和分类 213

5.3.1 红外传感器基本原理 213

5.3.2 红外传感器的分类 218

5.3.3 主动式红外传感器与单片机接口实例 219

5.4 被动式红外传感器与单片机的接口 223

5.4.1 被动式红外传感器基本原理 223

5.4.2 单元热释电红外传感器工作原理及其常见器件 224

5.4.3 双元热释电红外传感器工作原理及其常见器件 226

5.4.4 菲涅尔透镜 229

5.4.5 热释电红外传感器的应用 234

5.4.6 热释电红外传感器与单片机接口实例 237

5.5 核辐射传感器基本原理和分类 244

5.5.1 核辐射传感器基本原理 244

5.5.2 核辐射传感器的应用 248

习题 248

第6章 谐振式传感器与单片机的接口技术6.1 谐振式传感器的测量原理与分类 249

6.2 频率式电容湿度传感器的原理及应用 250

6.2.1 湿度的概念 250

6.2.2 湿度传感器的主要参数 251

6.2.3 高分子电容式湿度传感器 252

6.2.4 湿度传感器与单片机接口实例 255

6.3 压电传感器的工作原理及应用 266

6.3.1 压电效应 266

6.3.2 压电材料 267

6.3.3 压电元件等效电路 269

6.3.4 压电传感器在谐振测温中的应用 270

6.3.5 压电测力传感器与单片机接口实例 273

习题 277

参考文献 278