傳感器技術(shù)及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書主要針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)及實際工程應(yīng)用編寫，各章節(jié)按照工作原理分類。共分為11章，第1章講述傳感器基礎(chǔ)知識；第2章講述傳感器的特性；第3-11章分別講述電位器式、應(yīng)變式、電容式、壓電式、磁電式、半導(dǎo)體式、光電式、化學(xué)與生物傳感器、智能化網(wǎng)絡(luò)化傳感器技術(shù)，各章節(jié)主要闡述各類傳感器的原理、特性及應(yīng)用設(shè)計。    本書編寫從最簡單的零階傳感器入手，由淺入深，循序漸進(jìn)，各章節(jié)開頭給出知識要點，然后根據(jù)要點給出知識框架，讓讀者對本章內(nèi)容有一個全面了解，章節(jié)結(jié)尾給出了總結(jié)，便于讀者歸納本章內(nèi)容，最后給出習(xí)題，加深理解與掌握。各章節(jié)內(nèi)容安排上側(cè)重基本原理與應(yīng)用設(shè)計，利于讀者理解的加深與應(yīng)用能力的提高。    本書可作為高等學(xué)校測控技術(shù)與儀器、自動化等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材和參考書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章  傳感器基礎(chǔ)知識  1.1  傳感器的地位與作用  1.2  傳感器定義與分類    1.2.1  傳感器定義    1.2.2  傳感器分類  1.3  傳感器與傳感技術(shù)  1.4  傳感技術(shù)的特點  1.5  傳感器技術(shù)的發(fā)展方向  1.6  本章小結(jié)  習(xí)題第2章  傳感器特性  2.1  傳感器的靜態(tài)特性    2.1.1  線性度    2.1.2  靈敏度    2.1.3  遲滯差    2.1.4  靈敏度界限(閾值)    2.1.5  穩(wěn)定性  2.2  傳感器的動態(tài)特性    2.2.1  傳感器動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型    2.2.2  傳感器的傳遞函數(shù)    2.2.3  頻率響應(yīng)函數(shù)    2.2.4  沖激響應(yīng)函數(shù)    2.2.5  頻率響應(yīng)分析  2.3  傳感器的靜態(tài)特性標(biāo)定    2.3.1  靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件    2.3.2  標(biāo)定儀器設(shè)備的精度等級的確定    2.3.3  靜態(tài)特性標(biāo)定的方法  2.4  傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定  2.5  本章小結(jié)  習(xí)題第3章  電位器式傳感器  3.1  線性電位器    3.1.1  空載特性    3.1.2  階梯特性、階梯誤差和分辨率  3.2  非線性電位器    3.2.1  變骨架式非線性電位器    3.2.2  變節(jié)距式非線性電位器    3.2.3  分路(并聯(lián))電阻式非線性電位器  3.3  負(fù)載特性與負(fù)載誤差  3.4  結(jié)構(gòu)與材料  3.5  電位器式傳感器    3.5.1  電位器式位移傳感器    3.5.2  電位器式壓力傳感器    3.5.3  電位器式加速度傳感器  3.6  電位器式傳感器應(yīng)用設(shè)計    3.6.1  電位器式液位傳感器設(shè)計    3.6.2  電位器式角度指示儀設(shè)計    3.6.3  汽車前輪轉(zhuǎn)向角的簡易測量系統(tǒng)設(shè)計    3.6.4  電位器性能測試系統(tǒng)的設(shè)計  3.7  本章小結(jié)  習(xí)題第4章  應(yīng)變式傳感器  4.1  電阻應(yīng)變計結(jié)構(gòu)及測量原理  4.2  電阻應(yīng)變效應(yīng)  4.3  應(yīng)變計型號命名規(guī)則  4.4  應(yīng)變計主要特性    4.4.1  應(yīng)變計的靈敏度系數(shù)    4.4.2  橫向效應(yīng)    4.4.3  滯后、漂移    4.4.4  應(yīng)變極限、疲勞壽命    4.4.5  絕緣電阻、最大工作電流    4.4.6  應(yīng)變片的電阻值  4.5  測量電路    4.5.1  直流電橋    4.5.2  交流電橋    4.5.3  應(yīng)變片的溫度誤差及其補償  4.6  電阻應(yīng)變儀    4.6.1  電阻應(yīng)變儀    4.6.2  遙測應(yīng)變儀實例——汽輪機長葉片動應(yīng)力的遙測  4.7  應(yīng)變式傳感器    4.7.1  應(yīng)變式力傳感器    4.7.2  應(yīng)變式壓力傳感器    4.7.3  應(yīng)變式加速度傳感器  4.8  新型的微應(yīng)變式傳感器    4.8.1  壓阻效應(yīng)    4.8.2  微型硅應(yīng)變式傳感器    4.8.3  X型硅壓力傳感器    4.8.4  薄膜應(yīng)變式傳感器  4.9  電阻應(yīng)變式傳感器應(yīng)用設(shè)計    4.9.1  設(shè)計任務(wù)    4.9.2  設(shè)計目的    4.9.3  設(shè)計要求    4.9.4  設(shè)計提示與分析  4.10  本章小結(jié)  習(xí)題第5章  電容式傳感器  5.1  可變電容器  5.2  電容式傳感器的工作原理    5.2.1  變極板間距離式電容傳感器    5.2.2  變面積式電容傳感器    5.2.3  變介電常數(shù)型電容傳感器    5.2.4  差動式電容傳感器  5.3  電容式傳感器的測量電路    5.3.1  測量電路的基本問題    5.3.2  脈寬調(diào)制電路  5.4  電容式傳感器應(yīng)用    5.4.1  電容式液位傳感器    5.4.2  電容式壓力傳感器    5.4.3  電容式加速度計    5.4.4  電容式測厚傳感器  5.5  本章小結(jié)  習(xí)題第6章  壓電傳感器  6.1  壓電效應(yīng)    6.1.1  石英晶體的壓電效應(yīng)    6.1.2  壓電方程  6.2  壓電材料    6.2.1  石英晶體    6.2.2  人工陶瓷    6.2.3  新型壓電材料  6.3  壓電傳感器的測量電路    6.3.1  等效電路    6.3.2  電荷放大器    6.3.3  電壓放大器  6.4  壓電傳感器及其應(yīng)用    6.4.1  基本應(yīng)用    6.4.2  加速度傳感器  6.5  壓電諧振式傳感器    6.5.1  工作原理    6.5.2  石英晶體諧振式溫度傳感器    6.5.3  石英晶體諧振式壓力傳感器    6.5.4  石英晶體諧振式質(zhì)量傳感器  6.6  本章小結(jié)  習(xí)題第7章  磁電式傳感器  7.1  變磁阻式傳感器    7.1.1  電感式傳感器    7.1.2  差動電感式傳感器    7.1.3  差動變壓器式傳感器    7.1.4  電動式傳感器  7.2  霍爾傳感器    7.2.1  霍爾磁敏傳感器    7.2.2  工作原理    7.2.3  結(jié)構(gòu)及其特性分析    7.2.4  霍爾元件的驅(qū)動電路    7.2.5  霍爾元件的誤差分析及補償    7.2.6  霍爾傳感器的應(yīng)用  7.3  磁敏二極管和磁敏三極管    7.3.1  磁敏二極管的工作原理和主要特性    7.3.2  磁敏三極管的工作原理和主要特性  7.4  巨磁電阻磁傳感器    7.4.1  電子自旋    7.4.2  常見的磁電阻體系    7.4.3  巨磁電阻傳感器的檢測電路    7.4.4  GMR傳感器應(yīng)用實例  7.5  巨磁阻抗磁傳感器    7.5.1  巨磁阻抗效應(yīng)原理    7.5.2  巨磁阻抗傳感器典型電路    7.5.3  巨磁阻抗傳感器的應(yīng)用  7.6  本章小結(jié)  習(xí)題第8章  熱電式傳感器  8.1  熱電偶溫度傳感器    8.1.1  熱電偶的基本性質(zhì)    8.1.2  熱電偶的結(jié)構(gòu)    8.1.3  熱電偶的分度表    8.1.4  熱電偶的冷端溫度補償    8.1.5  熱電偶測溫線路  8.2  熱電阻溫度傳感器    8.2.1  常用熱電阻    8.2.2  熱電阻的測量電路  8.3  半導(dǎo)體溫度傳感器    8.3.1  半導(dǎo)體熱敏電阻    8.3.2  PN結(jié)型熱敏器件    8.3.3  集成（IC）溫度傳感器    8.3.4  半導(dǎo)體光纖溫度傳感器    8.3.5  非接觸型半導(dǎo)體溫度傳感器  8.4  半導(dǎo)體傳感器應(yīng)用設(shè)計實例    8.4.1  設(shè)計任務(wù)    8.4.2  設(shè)計要求    8.4.3  設(shè)計提示與分析  8.5  本章小結(jié)  習(xí)題第9章  光電傳感器  9.1  概述  9.2  光電探測器的物理基礎(chǔ)    9.2.1  光電探測的物理效應(yīng)及其特性表示    9.2.2  光熱效應(yīng)和光子效應(yīng)的區(qū)別    9.2.3  光電探測器的特性表示法  9.3  光電探測器    9.3.1  光電管    9.3.2  光電倍增管    9.3.3  光敏電阻    9.3.4  光電二極管和光電三極管    9.3.5  光電池    9.3.6  光電耦合器件  9.4  各類光電探測器的性能特點    9.4.1  光電子發(fā)射探測器的特點    9.4.2  光電導(dǎo)探測器的特點    9.4.3  光伏探測器的特點    9.4.4  熱探測器的特點  9.5  光電成像器件  9.6  電荷耦合器件及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計    9.6.1  電荷耦合器件工作原理及其應(yīng)用特點    9.6.2  CCD成像器件的特征參量及其評價    9.6.3  CCD的工程技術(shù)應(yīng)用    9.6.4  CCD圖像傳感器在微光電視系統(tǒng)中的應(yīng)用  9.7  紅外凝視成像系統(tǒng)及應(yīng)用    9.7.1  紅外凝視成像系統(tǒng)的組成和工作原理    9.7.2  凝視成像系統(tǒng)的優(yōu)點    9.7.3  應(yīng)用  9.8  紫外探測器件及應(yīng)用    9.8.1  紫外探測器件    9.8.2  紫外器件的主要應(yīng)用  9.9  光纖傳感器    9.9.1  光纖傳感器的背景    9.9.2  光纖傳感器的組成及工作原理    9.9.3  光纖傳感器分類    9.9.4  光纖導(dǎo)光原理    9.9.5  光纖傳感器的應(yīng)用舉例    9.9.6  光纖傳感器的優(yōu)點  9.10  本章小結(jié)  習(xí)題第10章  化學(xué)與生物傳感器  10.1  概述    10.1.1  化學(xué)傳感器    10.1.2  生物傳感器  10.2  氣體傳感器    10.2.1  氣體傳感器的分類和工作原理    10.2.2  常見氣體傳感器的原理與應(yīng)用    10.2.3  氣體傳感器的應(yīng)用實例  10.3  濕敏傳感器    10.3.1  濕度的定義及其表示方法    10.3.2  濕敏傳感器的定義、性能參數(shù)及特性    10.3.3  濕敏傳感器的分類    10.3.4  常用濕敏傳感器的基本原理    10.3.5  濕敏傳感器的測量電路  10.4  生物傳感器    10.4.1  生物傳感器組成及工作原理    10.4.2  生物傳感器分類    10.4.3  生物傳感器的特點    10.4.4  主要生物傳感器介紹    10.4.5  生物傳感器應(yīng)用舉例    10.4.6  生物傳感器的發(fā)展趨勢與展望  10.5  本章小結(jié)  習(xí)題第11章  智能化網(wǎng)絡(luò)化傳感器技術(shù)  11.1  智能傳感器的分類  11.2  智能傳感器的構(gòu)成、功能與特點    11.2.1  智能傳感器的構(gòu)成    11.2.2  智能傳感器的功能    11.2.3  智能傳感器的特點  11.3  傳感器智能化方法    11.3.1  非集成智能傳感器的實現(xiàn)方法    11.3.2  集成智能傳感器的實現(xiàn)方法  11.4  傳感器網(wǎng)絡(luò)  11.5  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)    11.5.1  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的特點    11.5.2  WSN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)    11.5.3  無線傳感器節(jié)點    11.5.4  無線通信的幾種技術(shù)方法    11.5.5  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)    11.5.6  無線傳感器節(jié)點的應(yīng)用介紹  11.6  本章小結(jié)  習(xí)題參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《傳感器技術(shù)及其應(yīng)用（楊帆）》是作者在多年講述傳感器原理課程與課程設(shè)計基礎(chǔ)上，與課程組老師共同修改完善而成的，主要講解了零階電位器式傳感器，使讀者的知識體系更完善，而且遵循由淺入深的學(xué)習(xí)過程。全書內(nèi)容著重講清原理，并與具體科研應(yīng)用相結(jié)合，讓讀者對所學(xué)傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)不感到茫然。即將主線“知識結(jié)構(gòu)—傳感器原理—例證—應(yīng)用與設(shè)計”貫穿全書。具體內(nèi)容包括傳感器基礎(chǔ)知識、傳感器特性、電位器式傳感器、應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器等。該書可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書使用。

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