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目录 1

绪论 1

一、传感技术的应用 1

二、传感器的分类 2

三、传感器的发展 3

四、本课程的任务和教学要求 5

第一章　传感器和测量的基本知识 6

§1-1　测量的基本概念 6

一、测量 6

二、测量方法 6

三、测量仪表的精确度与分辨率 8

§1-2　传感器的一般特性 11

一、传感器的静态特性 11

二、传感器的动态特性 12

一、弹性元件的基本特性 14

§1-3　传感器中的弹性敏感元件 14

二、弹性元件的形式及应用范围 15

第二章　电阻式传感器及应用 22

§2-1　热电阻 22

一、工作原理 22

二、热电阻材料及常用热电阻 22

三、普通工业用热电阻式传感器的简单结构 25

四、热电阻应用 25

一、概述 30

§2-2　电位器 30

二、线性线绕电位器的空载特性 31

三、电位器的负载特性 33

四、非线性线绕电位器 33

§2-3　电阻应变片 35

一、电阻应变片的结构和材料 35

二、电阻应变片的工作原理 37

三、电阻应变片的工作特性及参数 39

四、应变片的温度误差及补偿方法 43

五、电阻应变片桥路 46

六、电阻应变仪 50

七、应变式传感器 51

第三章　电感式传感器及应用 58

§3-1 自感式 58

一、变隙式电感传感器 58

二、螺线管式电感传感器 58

三、电感式传感器的应用与配用电路 64

§3-2　差动变压器式 72

一、变隙式差动变压器 72

二、螺线管式差动变压器 75

三、差动变压器的应用与配用电路 83

§3-3 电涡流式 90

一、电涡流式传感器的基本结构 90

二、电涡流式传感器的工作原理 91

三、电涡流的形成范围 94

四、被测体材料、形状和大小对传感器灵敏度的影响 95

五、电涡流式传感器的应用与配用电路 97

第四章　电容式传感器及应用 102

§4-1　电容式传感器的工作原理及结构形式 102

一、电容式传感器的工作原理 102

二、电容式传感器的结构型式 102

三、电容式传感器的特性 103

§4-2　电容式传感器的测量电路及应用 111

一、电容式传感器的特点 111

二、电容式传感器配用的测量电路 112

三、电容式传感器的应用 116

第五章　谐振式传感器及应用 123

§5-1　振弦式 123

一、结构和工作原理 123

二、激励方式 124

三、应用 127

二、工作原理 130

一、结构 130

§5-2　振筒式 130

三、振筒固有频率与被测压力的关系 131

四、应用 132

§5-3　振膜式 134

第六章　光传感器及应用 137

§6-1　真空光电器件 137

一、外光电效应 137

二、真空光电管 138

三、光电倍增管 142

§6-2　光敏元件 147

一、内光电效应 147

二、光敏电阻（光导管） 148

三、光敏二极管（光电二极管） 150

四、光敏三极管 152

五、光敏晶体管二级管和三级管的基本特性 153

六、应用 155

§6-3　计量光栅 158

一、莫尔条纹原理 159

二、光栅传感器的工作原理 160

三、辨向原理和细分技术 161

第七章　电势型传感器 165

§7-1　热电偶 165

一、热电偶的工作原理 165

二、热电极的材料及常用热电偶 169

三、热电偶的结构及冷端处理 170

四、热电偶的其它主要误差 175

§7-2　光电池 179

一、硒光电池 179

二、硅光电池 180

§7-3　压电石英晶体和压电陶瓷 183

一、石英晶体的压电效应 183

二、压电陶瓷的压电效应 186

三、压电元件的等效电路和电荷放大器 187

四、应用 188

§7-4　霍尔元件 193

一、霍尔效应 193

二、霍尔元件的结构和基本电路 195

三、霍尔元件的主要特性参数 196

四、霍尔元件不等位电势的补偿和温度误差及补偿 197

五、应用 199

§7-5　磁电式 203

一、工作原理和结构 203

二、温度误差和非线性误差 204

三、应用 205

第八章　其它半导体传感器及应用 209

§8-1　热敏电阻 209

一、工作原理 209

二、基本类型 210

三、主要特性 210

四、主要参数 212

§8-2　固态压敏电阻 214

一、半导体压阻效应 214

二、晶面和晶向的表示方法 215

三、扩散硅压阻器件 216

四、应用 218

§8-3　湿敏电阻 221

一、湿敏电阻的结构和工作原理 221

二、几种湿敏电阻简介 222

三、多功能气体——湿度传感器 223

§8-4　磁敏元件 224

一、磁敏二极管的原理、特性及应用 225

二、磁敏三极管的原理、特性及应用 227

§8-5　气敏元件 230

一、气敏电阻的工作原理与特性 230

二、应用 231

附录：测量的基准和标准及单位制简介 235