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第1章 传感器的基础知识 1

1.1 概述 1

1.1.1 传感器的概念 1

1.1.2 传感器的组成 1

1.1.3 传感器的分类 2

1.2 测量方法 3

1.2.1 测量概论 3

1.2.2 测量的定义 3

1.2.3 测量方法的分类 4

1.2.4 测量系统 5

1.3 传感器的基本特性 6

1.3.1 传感器的静态特性 6

1.3.2 传感器的动态特性 8

1.4 误差分析 15

1.4.1 测量误差 15

1.4.2 测量数据的估计和处理 17

课后习题 24

第2章 温度检测 25

2.1 温标及测温方法 25

2.1.1 温标 25

2.1.2 温度检测的主要方法及分类 27

2.2 膨胀式温度计 28

2.2.1 双金属温度计 28

2.2.2 压力式温度计 28

2.3 电阻式温度传感器 29

2.3.1 金属热电阻传感器 30

2.3.2 半导热敏体电阻传感器 33

2.3.3 温度传感器选用时需考虑的问题 37

2.4 热电偶 38

2.4.1 热电偶的工作原理 38

2.4.2 热电偶的基本定律 40

2.4.3 热电极材料及常用热电偶 41

2.4.4 热电偶的结构 43

2.4.5 热电偶冷端温度补偿 45

2.4.6 热电偶常用测温线路 47

2.4.7 热电偶测温电路实例 49

2.5 辐射测温原理 50

2.5.1 辐射测温的物理基础 50

2.5.2 辐射测温方法 52

2.6 红外线传感器 54

2.6.1 红外线传感器简介 54

2.6.2 红外线传感器的分类 54

2.6.3 红外线传感器的应用 55

课后习题 56

第3章 压力检测 58

3.1 应变式传感器 58

3.1.1 电阻应变效应 58

3.1.2 电阻应变片的特性 59

3.1.3 应变片的温度误差及补偿 61

3.1.4 电阻应变片的测量电路 63

3.1.5 应变式传感器的应用 67

3.1.6 应变式传感器应用实例 71

3.2 压电传感器 73

3.2.1 压电效应及压电材料 73

3.2.2 压电效应的物理解释 74

3.2.3 压电传感器的测量电路 76

3.2.4 压电式传感器的应用 79

3.3 电容传感器 81

3.3.1 电容式传感器的工作原理 81

3.3.2 电容式传感器的灵敏度 84

3.3.3 电容式传感器的测量电路 86

3.3.4 电容式传感器的应用 90

课后习题 94

第4章 物位及厚度检测 95

4.1 超声波传感器 95

4.1.1 超声波及其物理性质 95

4.1.2 超声波传感器的结构 99

4.1.3 超声波传感器的基本应用 101

4.1.4 超声波传感器的基本电路 103

4.1.5 超声波传感器应用实例 106

4.2 涡流传感器 109

4.2.1 涡流传感器的基本特性 109

4.2.2 高频反射式涡流传感器 111

4.2.3 低频透射式涡流传感器 113

课后习题 114

第5章 位移及转速检测 115

5.1 电感传感器 115

5.1.1 变磁阻式传感器 115

5.1.2 差动变压器式传感器 119

5.2 电位器式传感器 125

5.2.1 电位器式传感器的基本工作原理 125

5.2.2 电位器式传感器的输出特性 126

5.2.3 电位器式传感器的结构 128

5.2.4 电位器式传感器应用举例 128

5.3 光电传感器 130

5.3.1 光电器件 130

5.3.2 光电传感器的应用 141

课后习题 144

第6章 磁场检测 145

6.1 霍尔传感器 145

6.1.1 霍尔传感器的工作原理 145

6.1.2 霍尔元件 146

6.1.3 霍尔式传感器的应用 150

6.1.4 霍尔开关 151

6.2 磁敏元件 152

6.2.1 磁敏二极管 152

6.2.2 磁敏三极管 156

6.2.3 磁敏电阻 159

课后习题 162

第7章 气体、声音及味觉检测 163

7.1 气敏传感器 163

7.1.1 概述 163

7.1.2 半导体式气敏传感器 164

7.1.3 气敏传感器的应用 170

7.2 声音检测 173

7.2.1 概述 173

7.2.2 主要技术指标 176

7.2.3 声音传感器的应用方向 176

7.2.4 声音传感器应用电路 176

7.3 味觉检测 178

7.3.1 概述 178

7.3.2 电子舌的工作原理及应用领域 179

课后习题 180

第8章 传感器在智慧城市中的应用 181

8.1 智慧城市的建设 181

8.1.1 智慧城市概述 181

8.1.2 智慧城市的发展 182

8.1.3 智慧城市中的物联网应用 183

8.2 智慧城市中传感器的应用实例 183

8.2.1 传感器和智慧城市的关系 183

8.2.2 智能LED路灯中传感器的应用 184

8.2.3 智能家居中传感器的应用 185

课后习题 191

第9章 实验指导参考 192

9.1 实验仪器简介 192

9.1.1 信号源 192

9.1.2 显示仪表 193

9.1.3 传感器工作台 193

9.1.4 处理变换电路 193

9.2 热电偶与热敏电阻测温 193

9.3 应变片电桥特性实验 196

9.4 电容传感器特性实验 199

9.5 涡流传感器测位移 200

9.6 差动变压器特性实验 201

参考文献 203