傳感器技術(shù)及應(yīng)用

前言

本書是編者在多年從事傳感器技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)改革的基礎(chǔ)上編寫而成的。作者在編寫時(shí)充分研究了高職高專學(xué)生的特點(diǎn)及知識(shí)結(jié)構(gòu)、教學(xué)規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo)等內(nèi)容，編寫中吸取了部分學(xué)校教學(xué)改革、教材建設(shè)等方面取得的經(jīng)驗(yàn)。本書可作為高職高專院校、職工大學(xué)、業(yè)余大學(xué)電類專業(yè)的教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)選用，還可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。本教材具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1．始終以高職高專培養(yǎng)目標(biāo)和要求為指導(dǎo)思想，根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，在內(nèi)容取舍上以本課程基本知識(shí)、基本理論為主線，使基本理論與各種新技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。2．注重體現(xiàn)高職高專教育特色，以能力為本位，注意學(xué)生實(shí)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(cè)、家用電器和現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用”等內(nèi)容。3．注重引導(dǎo)學(xué)生掌握本課程的學(xué)習(xí)方法，理論講授、練習(xí)等做到少而精，而且具有啟發(fā)性、實(shí)用性、新穎性，使學(xué)生在探索中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中得到收獲。4．內(nèi)容及結(jié)構(gòu)方面，在兼顧知識(shí)相關(guān)性和連貫性的基礎(chǔ)上靈活多樣，具有開放性和彈性，在合理安排基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上留有選擇和拓展的空間，以滿足不同專業(yè)、不同學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的需要。

內(nèi)容概要

本書是編者在多年從事“傳感器技術(shù)及應(yīng)用”課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)上編寫而成的。作者在編寫時(shí)充分研究了高職高專學(xué)生的特點(diǎn)及知識(shí)結(jié)構(gòu)、教學(xué)規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo)等內(nèi)容，編寫中吸取了部分學(xué)校教學(xué)改革、教材建設(shè)等方面取得的經(jīng)驗(yàn)。    本書內(nèi)容主要包括測(cè)量技術(shù)概述、參量傳感器、發(fā)電傳感器、物性傳感器、數(shù)字式傳感器、傳感器信號(hào)處理技術(shù)、傳感器技術(shù)的綜合應(yīng)用等。通過本書的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠根據(jù)工程需要選用合適的傳感器，掌握實(shí)用測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試方法。    本書可作為高職高專院校電氣工程與自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器等專業(yè)的教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)選用，還可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章  測(cè)量技術(shù)概述  1.1  測(cè)量的一般知識(shí)    1.1.1  測(cè)量的基本概念    1.1.2  測(cè)量方法  1.2  測(cè)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(cè)量誤差的估計(jì)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(yīng)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(dòng)態(tài)特性  小結(jié)  習(xí)題第2章  參量傳感器  2.1  電阻應(yīng)變式傳感器    2.1.1  工作原理    2.1.2  電阻應(yīng)變片的類型、結(jié)構(gòu)與粘貼技術(shù)    2.1.3  電阻應(yīng)變片的選擇    2.1.4  電阻應(yīng)變片傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)換電路    2.1.5  溫度補(bǔ)償    2.1.6  電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)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(dòng)式電感傳感器    2.4.4  測(cè)量轉(zhuǎn)換電路    2.4.5  電感式傳感器的應(yīng)用  2.5  差動(dòng)變壓器式傳感器    2.5.1  差動(dòng)變壓器傳感器工作原理    2.5.2  測(cè)量轉(zhuǎn)換電路    2.5.3  差動(dòng)變壓器傳感器的應(yīng)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(jié)構(gòu)    2.6.3  測(cè)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(yīng)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(jié)構(gòu)    2.7.2  電容傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路    2.7.3  電容式傳感器的應(yīng)用  小結(jié)  習(xí)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(cè)量轉(zhuǎn)換電路    3.1.3  壓電式傳感器的應(yīng)用  3.2  霍爾傳感器    3.2.1  霍爾效應(yīng)    3.2.2  霍爾元件    3.2.3  霍爾元件的特性參數(shù)    3.2.4  集成霍爾電路    3.2.5  零位誤差與補(bǔ)償    3.2.6  溫度特性及補(bǔ)償    3.2.7  霍爾傳感器應(yīng)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(jié)構(gòu)    3.3.4  熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償    3.3.5  熱電偶的測(cè)量電路    3.3.6  熱電偶的應(yīng)用  小結(jié)  習(xí)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(jié)構(gòu)及工作原理    4.1.2  耦合劑    4.1.3  超聲波傳感器的應(yīng)用  4.2  光電傳感器    4.2.1  光電效應(yīng)    4.2.2  光電器件    4.2.3  光電傳感器的類型    4.2.4  光電轉(zhuǎn)換電路    4.2.5  光電傳感器的應(yīng)用  4.3  激光傳感器    4.3.1  激光的形成    4.3.2  激光的特點(diǎn)    4.3.3  激光傳感器（俗稱激光器）    4.3.4  應(yīng)用實(shí)例  4.4  光導(dǎo)纖維傳感器    4.4.1  光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)和種類    4.4.2  光纖傳感器的工作原理和特點(diǎn)    4.4.3  光纖傳感器的類型    4.4.4  光纖傳感器的應(yīng)用  小結(jié)  習(xí)題第5章  數(shù)字式傳感器  5.1  數(shù)字式角編碼器    5.1.1  絕對(duì)式編碼器    5.1.2  增量式編碼器    5.1.3  角編碼器的應(yīng)用    5.2  光柵傳感器    5.2.1  光柵的類型和結(jié)構(gòu)    5.2.2  莫爾條紋形成原理及特點(diǎn)    5.2.3  莫爾條紋測(cè)量位移的原理    5.2.4  細(xì)分及辨向    5.2.5  光柵傳感器的應(yīng)用  5.3  感應(yīng)同步器    5.3.1  感應(yīng)同步器的類型與結(jié)構(gòu)    5.3.2  感應(yīng)同步器的工作原理    5.3.3  感應(yīng)同步器的電氣參數(shù)    5.3.4  感應(yīng)同步器的信號(hào)處理方式    5.3.5  感應(yīng)同步器的應(yīng)用  小結(jié)  習(xí)題第6章  傳感器信號(hào)處理技術(shù)  6.1  信號(hào)的放大與隔離    6.1.1  運(yùn)算放大器    6.1.2  測(cè)量放大器    6.1.3  程控測(cè)量放大器PGA    6.1.4  隔離放大器  6.2  信號(hào)變換技術(shù)    6.2.1  電壓/電流（V/I）變換    6.2.2  電壓/頻率（V/F）轉(zhuǎn)換電路  6.3  信號(hào)非線性補(bǔ)償技術(shù)    6.3.1  硬件校正法    6.3.2  軟件校正法  小結(jié)  習(xí)題第7章  傳感器技術(shù)的綜合應(yīng)用  7.1  傳感器在過程量檢測(cè)中的應(yīng)用    7.1.1  溫度測(cè)量    7.1.2  物位測(cè)量    7.1.3  流量測(cè)量    7.1.4  壓力測(cè)量    7.1.5  成分分析  7.2  傳感器在家用電器中的應(yīng)用    7.2.1  傳感器在電冰箱中的應(yīng)用    7.2.2  傳感器在廚具中的應(yīng)用    7.2.3  傳感器在洗滌電器中的應(yīng)用  7.3  傳感器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用    7.3.1  汽車結(jié)構(gòu)及工作過程概述    7.3.2  傳感器在汽車運(yùn)行中的作用  7.4  傳感器的選擇    7.4.1  對(duì)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(cè)器的設(shè)計(jì)    7.5.1  超聲波傳感器    7.5.2  超聲波傳感器的基本探測(cè)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(bào)警器電路    7.5.5  調(diào)試  小結(jié)  習(xí)題附錄  標(biāo)準(zhǔn)熱電偶分度表部分習(xí)題參考答案主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 測(cè)量技術(shù)概述1.1 測(cè)量的一般知識(shí)1.1.1 測(cè)量的基本概念測(cè)量是指人們用實(shí)驗(yàn)的方法，借助于一定的儀器或設(shè)備，將被測(cè)量與同性質(zhì)的單位標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，并確定被測(cè)量對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)，從而獲得關(guān)于被測(cè)量的定量信息。測(cè)量過程中使用的標(biāo)準(zhǔn)量應(yīng)該是國(guó)際或國(guó)內(nèi)公認(rèn)的性能穩(wěn)定的量，稱為測(cè)量單位。測(cè)量的結(jié)果包括數(shù)值大小和測(cè)量單位兩部分。數(shù)值的大小可以用數(shù)字表示，也可以是曲線或者圖形。無論表現(xiàn)形式如何，在測(cè)量結(jié)果中必須注明單位，否則測(cè)量結(jié)果是沒有意義的。一切測(cè)量過程都包括比較、示差、平衡和讀數(shù)等四個(gè)步驟。例如，用鋼卷尺測(cè)量棒料長(zhǎng)度時(shí)，首先將卷尺拉出，與棒料平行緊靠在一起，進(jìn)行“比較”；然后找出卷尺與棒料的長(zhǎng)度差別，即“示差”；進(jìn)而調(diào)整卷尺長(zhǎng)度使兩者長(zhǎng)度相等，達(dá)到“平衡”；最后從卷尺刻度上讀出棒料的長(zhǎng)度，即“讀數(shù)”。測(cè)量過程的核心是比較，但被測(cè)量能直接與標(biāo)準(zhǔn)量比較的場(chǎng)合并不多，在大多數(shù)情況下是將被測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)量變換成雙方易于比較的某個(gè)中間變量來進(jìn)行的。例如，用彈簧秤稱重，被測(cè)重量通過彈簧按比例伸長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為指針位移，而標(biāo)準(zhǔn)重量轉(zhuǎn)換成標(biāo)尺刻度。這樣，被測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)量都轉(zhuǎn)換成位移這一中間變量，可以進(jìn)行直接比較。

編輯推薦

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

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