傳感器技術及應用

前言

本書是編者在多年從事傳感器技術及應用教學改革的基礎上編寫而成的。作者在編寫時充分研究了高職高專學生的特點及知識結構、教學規(guī)律和培養(yǎng)目標等內容，編寫中吸取了部分學校教學改革、教材建設等方面取得的經驗。本書可作為高職高專院校、職工大學、業(yè)余大學電類專業(yè)的教材，也可供其他相關專業(yè)選用，還可供有關工程技術人員參考。本教材具有以下幾個特點：1．始終以高職高專培養(yǎng)目標和要求為指導思想，根據現代科學技術發(fā)展的需要，在內容取舍上以本課程基本知識、基本理論為主線，使基本理論與各種新技術有機結合起來，更好地激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新意識。2．注重體現高職高專教育特色，以能力為本位，注意學生實踐能力的培養(yǎng)，如在第7章安排了“傳感器的選擇，傳感器在過程量檢測、家用電器和現代汽車中的應用”等內容。3．注重引導學生掌握本課程的學習方法，理論講授、練習等做到少而精，而且具有啟發(fā)性、實用性、新穎性，使學生在探索中學習，在學習中得到收獲。4．內容及結構方面，在兼顧知識相關性和連貫性的基礎上靈活多樣，具有開放性和彈性，在合理安排基本內容的基礎上留有選擇和拓展的空間，以滿足不同專業(yè)、不同學生學習和發(fā)展的需要。

內容概要

本書是編者在多年從事“傳感器技術及應用”課程教學改革的基礎上編寫而成的。作者在編寫時充分研究了高職高專學生的特點及知識結構、教學規(guī)律和培養(yǎng)目標等內容，編寫中吸取了部分學校教學改革、教材建設等方面取得的經驗。    本書內容主要包括測量技術概述、參量傳感器、發(fā)電傳感器、物性傳感器、數字式傳感器、傳感器信號處理技術、傳感器技術的綜合應用等。通過本書的學習，學生應能夠根據工程需要選用合適的傳感器，掌握實用測試系統(tǒng)設計、安裝和調試方法。    本書可作為高職高專院校電氣工程與自動化、機械設計制造及其自動化、電子信息工程、測控技術與儀器等專業(yè)的教材，也可供其他相關專業(yè)選用，還可供有關工程技術人員參考。

書籍目錄

前言第1章  測量技術概述  1.1  測量的一般知識    1.1.1  測量的基本概念    1.1.2  測量方法  1.2  測量誤差及其分類    1.2.1  誤差的概念    1.2.2  誤差的分類    1.2.3  測量誤差的估計和校正  1.3  傳感器概述    1.3.1  傳感器的基本概念    1.3.2  傳感器的組成    1.3.3  傳感器的分類    1.3.4  傳感器的作用、應用與地位    1.3.5  傳感器的發(fā)展方向  1.4  傳感器特性    1.4.1  靜態(tài)特性    1.4.2  動態(tài)特性  小結  習題第2章  參量傳感器  2.1  電阻應變式傳感器    2.1.1  工作原理    2.1.2  電阻應變片的類型、結構與粘貼技術    2.1.3  電阻應變片的選擇    2.1.4  電阻應變片傳感器測量轉換電路    2.1.5  溫度補償    2.1.6  電阻應變式傳感器的應用  2.2  熱電阻傳感器    2.2.1  熱電阻    2.2.2  熱敏電阻  2.3  氣敏、濕敏電阻傳感器    2.3.1  氣敏電阻傳感器    2.3.2  濕敏電阻傳感器  2.4  自感式傳感器    2.4.1  氣隙型自感傳感器    2.4.2  螺管型自感傳感器    2.4.3  差動式電感傳感器    2.4.4  測量轉換電路    2.4.5  電感式傳感器的應用  2.5  差動變壓器式傳感器    2.5.1  差動變壓器傳感器工作原理    2.5.2  測量轉換電路    2.5.3  差動變壓器傳感器的應用  2.6  電渦流式傳感器    2.6.1  電渦流式傳感器的工作原理    2.6.2  電渦流式傳感器的結構    2.6.3  測量電路    2.6.4  電渦流傳感器使用須知    2.6.5  電渦流式傳感器的應用  2.7  電容式傳感器    2.7.1  電容式傳感器的工作原理和結構    2.7.2  電容傳感器的測量轉換電路    2.7.3  電容式傳感器的應用  小結  習題第3章  發(fā)電傳感器  3.1  壓電式傳感器    3.1.1  壓電式傳感器的工作原理    3.1.2  壓電式傳感器的測量轉換電路    3.1.3  壓電式傳感器的應用  3.2  霍爾傳感器    3.2.1  霍爾效應    3.2.2  霍爾元件    3.2.3  霍爾元件的特性參數    3.2.4  集成霍爾電路    3.2.5  零位誤差與補償    3.2.6  溫度特性及補償    3.2.7  霍爾傳感器應用    3.3  熱電偶傳感器    3.3.1  熱電偶傳感器的T作原理    3.3.2  熱電偶的材料    3.3.3  熱電偶的種類及結構    3.3.4  熱電偶的冷端溫度補償    3.3.5  熱電偶的測量電路    3.3.6  熱電偶的應用  小結  習題第4章  物性傳感器  4.1  超聲波傳感器    4.1.1  超聲波傳感器的結構及工作原理    4.1.2  耦合劑    4.1.3  超聲波傳感器的應用  4.2  光電傳感器    4.2.1  光電效應    4.2.2  光電器件    4.2.3  光電傳感器的類型    4.2.4  光電轉換電路    4.2.5  光電傳感器的應用  4.3  激光傳感器    4.3.1  激光的形成    4.3.2  激光的特點    4.3.3  激光傳感器（俗稱激光器）    4.3.4  應用實例  4.4  光導纖維傳感器    4.4.1  光導纖維的結構和種類    4.4.2  光纖傳感器的工作原理和特點    4.4.3  光纖傳感器的類型    4.4.4  光纖傳感器的應用  小結  習題第5章  數字式傳感器  5.1  數字式角編碼器    5.1.1  絕對式編碼器    5.1.2  增量式編碼器    5.1.3  角編碼器的應用    5.2  光柵傳感器    5.2.1  光柵的類型和結構    5.2.2  莫爾條紋形成原理及特點    5.2.3  莫爾條紋測量位移的原理    5.2.4  細分及辨向    5.2.5  光柵傳感器的應用  5.3  感應同步器    5.3.1  感應同步器的類型與結構    5.3.2  感應同步器的工作原理    5.3.3  感應同步器的電氣參數    5.3.4  感應同步器的信號處理方式    5.3.5  感應同步器的應用  小結  習題第6章  傳感器信號處理技術  6.1  信號的放大與隔離    6.1.1  運算放大器    6.1.2  測量放大器    6.1.3  程控測量放大器PGA    6.1.4  隔離放大器  6.2  信號變換技術    6.2.1  電壓/電流（V/I）變換    6.2.2  電壓/頻率（V/F）轉換電路  6.3  信號非線性補償技術    6.3.1  硬件校正法    6.3.2  軟件校正法  小結  習題第7章  傳感器技術的綜合應用  7.1  傳感器在過程量檢測中的應用    7.1.1  溫度測量    7.1.2  物位測量    7.1.3  流量測量    7.1.4  壓力測量    7.1.5  成分分析  7.2  傳感器在家用電器中的應用    7.2.1  傳感器在電冰箱中的應用    7.2.2  傳感器在廚具中的應用    7.2.3  傳感器在洗滌電器中的應用  7.3  傳感器在現代汽車中的應用    7.3.1  汽車結構及工作過程概述    7.3.2  傳感器在汽車運行中的作用  7.4  傳感器的選擇    7.4.1  對傳感器的要求    7.4.2  選擇傳感器的一般原則  7.5  超聲波汽車尾部防撞探測器的設計    7.5.1  超聲波傳感器    7.5.2  超聲波傳感器的基本探測電路    7.5.3  超聲波專用集成電路LM1812    7.5.4  汽車倒車防撞報警器電路    7.5.5  調試  小結  習題附錄  標準熱電偶分度表部分習題參考答案主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 測量技術概述1.1 測量的一般知識1.1.1 測量的基本概念測量是指人們用實驗的方法，借助于一定的儀器或設備，將被測量與同性質的單位標準量進行比較，并確定被測量對標準量的倍數，從而獲得關于被測量的定量信息。測量過程中使用的標準量應該是國際或國內公認的性能穩(wěn)定的量，稱為測量單位。測量的結果包括數值大小和測量單位兩部分。數值的大小可以用數字表示，也可以是曲線或者圖形。無論表現形式如何，在測量結果中必須注明單位，否則測量結果是沒有意義的。一切測量過程都包括比較、示差、平衡和讀數等四個步驟。例如，用鋼卷尺測量棒料長度時，首先將卷尺拉出，與棒料平行緊靠在一起，進行“比較”；然后找出卷尺與棒料的長度差別，即“示差”；進而調整卷尺長度使兩者長度相等，達到“平衡”；最后從卷尺刻度上讀出棒料的長度，即“讀數”。測量過程的核心是比較，但被測量能直接與標準量比較的場合并不多，在大多數情況下是將被測量和標準量變換成雙方易于比較的某個中間變量來進行的。例如，用彈簧秤稱重，被測重量通過彈簧按比例伸長轉換為指針位移，而標準重量轉換成標尺刻度。這樣，被測量和標準量都轉換成位移這一中間變量，可以進行直接比較。

編輯推薦

《傳感器技術及應用》為高等職業(yè)教育“十一五”規(guī)劃教材，高職高專機電類教材系列之一。

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