現(xiàn)代傳感技術

前言

　　隨著科學技術的迅猛發(fā)展，傳感器與檢測技術已深人到科技、國防、工業(yè)、農業(yè)以及我們日常生活的各個領域，并且占據(jù)著引領其他技術的重要地位，特別是在自動控制、智能機器人等方面更是起著舉足輕重的作用。傳感器技術的開發(fā)和應用水平已成為代表一個國家工業(yè)發(fā)展的標志之一。對于高職教育培養(yǎng)的畢業(yè)生來說，無論是電類專業(yè)還是機電類專業(yè)，單純地操作能力已遠不能滿足時代發(fā)展對他們的需求，更要求對各種設備的維護有著較強的知識和技能支撐?；谏鲜鲈颍诰帉懕窘滩臅r，我們力求做到以下幾點：　　1.從對高職人才需求出發(fā)，突出高職教育的特色，注意職業(yè)素質和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，把職業(yè)崗位所必需的知識、技能編入教材，激發(fā)學生的學習興趣?！　?.在編寫過程中，力求內容豐富、全面、新穎，敘述由淺人深，對各種傳感器原理力爭講清物理概念，對復雜理論的分析和公式的推導則進行了刪減。　　3.為了體現(xiàn)時代特色，避免知識陳舊而脫離現(xiàn)實需求，我們特意編寫了新型傳感技術和無線傳感器網絡技術的內容。　　4.為了突出應用性和技能性，強化實踐能力的培養(yǎng)，書中引進了各種傳感器的特性和檢修方法，并且列舉了很多應用實例以及附有技能操作訓練?！　”緯砷L春職業(yè)技術學院裴蓓為主編及負責全書的統(tǒng)稿，并完成第4章、第5章編寫；長春職業(yè)技術學院王屹為副主編，完成第2章、第6章編寫；長春職業(yè)技術學院高芳為副主編，完成第3章、第7章編寫；劉麗萍完成第8章編寫；王迪完成第1章編寫；徐志成完成第11章、第12章編寫；邱天宇完成第10章編寫；吉林大學徐峰完成第9章編寫。安徽職業(yè)技術學院程周老師主審了全書，并對編寫提綱提出了許多寶貴的建設性意見?！　”緯诰帉戇^程中，得到了長春職業(yè)技術學院各級領導、相關專業(yè)各位同仁的大力支持和幫助，在此一并表示深深的謝意?！　”M管我們編寫組在編寫本書的過程中付出了許多努力，但由于我們的水平有限，書中難免出現(xiàn)各種錯誤，懇請各位使用者提出寶貴意見。

內容概要

全書共分12章，第1章對檢測技術基本知識進行了詳細的介紹;第2～8章介紹各種傳感技術，包括溫度傳感器、氣體和濕度傳感器、力敏傳感器、位置傳感器、磁電傳感器、光電傳感器、微波傳感器、超聲波傳感器、生物傳感器、智能傳感器等；第9章對無線傳感器網絡技術和現(xiàn)實中的應用加以介紹；第10章對傳感器接口電路和信號處理方法進行介紹；第11章介紹了傳感器在自動檢測與轉換技術中的若干抗干擾技術問題；第12章列舉了幾個傳感器綜合應用的具體實例。    本書可作為高職高專院校電學類、機電類專業(yè)的教學用書，也可作為相關專業(yè)工程技術人員的參考用書。

作者簡介

裴蓓，女，長春職業(yè)技術學院工程技術分院，副教授。多年來一直從事電類基礎課和專業(yè)課的教學工作，講授過“電工基礎”、“電子技術”“檢測和傳感器技術”等十幾門課程，有著豐富的教學經驗和深刻的教學體會。
    近年來，參加了全國教育科學“十一五”規(guī)劃(教育部規(guī)劃)課

書籍目錄

緒論  0.1  本課程涉及的領域  0.2  自動檢測系統(tǒng)的組成  0.3  檢測與轉換技術的發(fā)展方向第1章  傳感器技術基礎  1.1  測量的概念和測量的方法    1.1.1  測量的概念    1.1.2  測量方法  1.2  測量誤差及分類    1.2.1  測量誤差的概念    1.2.2  測量誤差的分類  1.3  傳感器與自動檢測系統(tǒng)    1.3.1  傳感器定義及組成    1.3.2  傳感器的分類    1.3.3  傳感器的特性    1.3.4  傳感器的選用    1.3.5  傳感器的保養(yǎng)與維修    1.3.6  自動測控系統(tǒng)  1.4  傳感器的數(shù)學模型    1.4.1  傳感器的靜態(tài)數(shù)學模型    1.4.2  傳感器的動態(tài)數(shù)學模型  實訓1  傳感器基礎知識  本章小結  習題1第2章  溫度傳感器  2.1  溫度測量的基本概念    2.1.1  溫度的基本概念    2.1.2  溫度測量及傳感器分類  2.2  熱電阻式溫度傳感器    2.2.1  金屬導體熱電阻的工作原理    2.2.2  熱電阻的結構    2.2.3  熱電阻的測量電路    2.2.4  熱電阻傳感器的應用——熱電阻在煙葉初烤炕房溫度控制中的應用  2.3  半導體溫度傳感器    2.3.1  熱敏電阻    2.3.2  PN結溫度傳感器  2.4  熱電偶式溫度傳感器    2.4.1  基本原理    2.4.2  熱電偶組成、分類及其特點    2.4.3  熱電偶冷端的延長    2.4.4  熱電偶的冷端補償法    2.4.5  熱電偶的選擇、安裝使用和校驗    2.4.6  熱電偶的應用——金屬表面溫度的測量  2.5  集成溫度傳感器及應用    2.5.1  集成溫度傳感器的測溫原理    2.5.2  集成溫度傳感器的類型  2.6  溫度傳感器的特性與檢修    2.6.1  溫度傳感器的檢修    2.6.2  溫度傳感器性能、參數(shù)及應用特點  實訓2  熱敏電阻實訓(溫度控制器)  本章小結  習題2第3章  氣體和濕度傳感器  3.1  氣體傳感器    3.1.1  半導體氣敏傳感器    3.1.2  接觸燃燒式氣敏傳感器    3.1.3  半導體熱敏傳感器的主要參數(shù)    3.1.4  氣敏傳感器的性能、參數(shù)與應用特點    3.1.5  氣敏傳感器的應用——瓦斯報警器    3.1.6  氣敏傳感器的使用注意事項    3.1.7  氣敏傳感器的檢修  3.2  濕敏傳感器    3.2.1  濕度的基本概念    3.2.2  濕敏電阻型傳感器    3.2.3  電容式濕度傳感器    3.2.4  結露傳感器    3.2.5  濕敏傳感器的主要參數(shù)    3.3.6  濕敏傳感器的性能、參數(shù)與應用特點    3.2.7  濕度傳感器的應用    3.2.8  濕度傳感器的使用注意事項    3.2.9  濕度傳感器的檢修  實訓3  氣敏傳感器應用實訓  本章小結  習題3第4章  力敏傳感器及其應用  4.1  彈性敏感元件    4.1.1  彈性敏感元件的結構形式  4.2  電阻應變片傳感器    4.2.1  電阻應變片  ……第5章  位置傳感器第6章  磁電傳感器第7章  光電效應和光電傳感器第8章  新型傳感器*第9章  無線傳感器網絡技術及應用第10章  傳感器的接口處理第11章  自動檢測與轉換技術中的抗干擾技術第12章  檢測技術的綜合應用本章小結習題12參考文獻

章節(jié)摘錄

　　在現(xiàn)代生活和生產中，需要對各種各樣的氣體成分和濃度進行檢測和控制，例如，化工生產中氣體成分的檢測與控制、煤礦瓦斯?jié)舛鹊臋z測與報警、家庭中燃氣泄漏報警等。氣體傳感器就是一種能夠檢測環(huán)境中某種氣體成分和氣體濃度的一種器件，它能夠將檢測到的氣體種類和濃度轉換為電信號，從而進行檢測、監(jiān)控和報警?！　怏w傳感器是利用氣敏元件同氣體接觸后其特性發(fā)生變化的機理來檢測氣體的成分或濃度的傳感器。氣體傳感器的種類很多，按照其工作機理不同可分為半導體氣敏傳感器、固體電解質氣敏傳感器、電化學式氣敏傳感器和接觸燃燒式氣敏傳感器。其中，應用較為廣泛的是半導體氣敏傳感器和接觸燃燒式氣敏傳感器?！　?.1.1 半導體氣敏傳感器　　半導體氣敏傳感器按照半導體變化的物理特性又可分為電阻式和非電阻式。電阻式半導體氣體傳感器是用氧化錫、氧化鋅等金屬氧化物材料制作，利用其阻值隨被測氣體濃度變化而變化的特性檢測氣體的濃度，在電阻式氣體傳感器中根據(jù)半導體與氣體的相互作用主要是局限于半導體表面還是半導體內部，又可以將其分為表面控制型和體控制型；非電阻式半導體氣體傳感器是一種半導體器件，它們與氣體接觸后，其內部PN結的伏安特性或場效應管的結電容特性等將會發(fā)生變化，然后根據(jù)這些特性的變化來測定氣體的成分和濃度。半導體氣敏傳感器分類如表3.1 所示?！　∧壳皯幂^為廣泛的半導體氣敏傳感器是電阻式氣體傳感器，其核心元件為氣敏電阻，氣敏電阻按其電阻變化的機理又分為表面控制型和體控制型。表面控制型氣敏電阻是通過吸附某些氣體后使其表面電荷發(fā)生變化從而引起半導體電阻率的變化進行工作，而體控制型氣敏電阻是通過使半導體內部晶格發(fā)生變化來引起電阻率的變化。在半導體氣敏電阻中，SnO氣敏電阻是目前制作工藝比較成熟且使用廣泛的氣敏元件，按結構可將其分成燒結型、薄膜型和厚膜型三種。

圖書封面

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