傳感器應(yīng)用技術(shù)

內(nèi)容概要

人力資源和社會(huì)保障部教材辦公室編著的《傳感器應(yīng)用技術(shù)》為全國(guó)高級(jí)技工學(xué)校電氣自動(dòng)化設(shè)備安裝與維修專(zhuān)業(yè)教材，主要介紹傳感器技術(shù)基礎(chǔ)、光電類(lèi)傳感器、磁電傳感器、位置傳感器、力傳感器、溫度傳感器、氣敏傳感器、濕度傳感器，以及其他新型傳感器方面的知識(shí)，并適當(dāng)安排了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
《傳感器應(yīng)用技術(shù)》由王涵主編，楊敬東、呂愛(ài)英、楊永、李文靜、商杰、李國(guó)棟、蔣立新參加編寫(xiě)；劉進(jìn)峰審稿。

書(shū)籍目錄

第一章 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)
 第一節(jié) 傳感器基本知識(shí)
 第二節(jié) 測(cè)量基本知識(shí)
第二章 光電類(lèi)傳感器
 第一節(jié) 光電傳感器
 第二節(jié) 紅外線(xiàn)傳感器
 第三節(jié) 光纖傳感器
第三章 磁電傳感器
 第一節(jié) 磁敏傳感器
 第二節(jié) 霍爾傳感器
 第三節(jié) 電渦流傳感器
第四章 位置傳感器
 第一節(jié) 模擬式位移傳感器
 第二節(jié) 數(shù)字式位移傳感器
 第三節(jié) 接近傳感器
第五章 力傳感器
 第一節(jié) 彈性敏感元件
 第二節(jié) 電阻應(yīng)變片式力傳感器
 第三節(jié) 壓電式力傳感器
 第四節(jié) 自感式力傳感器
 第五節(jié) 其他類(lèi)型力傳感器
第六章 溫度傳感器
 第一節(jié) 溫度測(cè)量與溫度傳感器
 第二節(jié) 熱電偶式溫度傳感器
 第三節(jié) 熱電阻式溫度傳感器
 第四節(jié) 半導(dǎo)體溫度傳感器
第七章 氣敏傳感器和濕敏傳感器
 第一節(jié) 氣敏傳感器
 第二節(jié) 濕敏傳感器
第八章 其他新型傳感器
 第一節(jié) 生物傳感器
 第二節(jié) 超聲波傳感器
 第三節(jié) 微波傳感器
 第四節(jié) 機(jī)器人傳感器
實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)一 路燈自動(dòng)控制器的制作與調(diào)試（光電傳感器）
實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)二 紅外線(xiàn)演示器的制作與調(diào)試（紅外線(xiàn)傳感器）
實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)三 電子秤電路的制作與調(diào)試（力傳感器）
實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)四 溫度報(bào)警器的制作與調(diào)試（溫度傳感器）
實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)五 濕度顯示電路的制作與調(diào)試（濕度傳感器）

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   壓電式傳感器是以某些晶體受力后在其表面產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)的壓電效應(yīng)為轉(zhuǎn)換原理的傳感器。它可以測(cè)量最終能變換為力的各種物理量，如力、壓力、加速度等。 壓電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、靈敏度和精度高等特點(diǎn)。近年來(lái)壓電測(cè)試技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是電子技術(shù)的迅速發(fā)展，使壓電式傳感器在電聲學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、工程力學(xué)等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 一、壓電式傳感器工作原理 1.壓電效應(yīng) （1）正壓電效應(yīng) 某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力作用而變形時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在其表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng)。 （2）逆壓電效應(yīng) 在電介質(zhì)的極化方向上施加交變電場(chǎng)或電壓，它會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)去掉外加電場(chǎng)時(shí)。電介質(zhì)變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱(chēng)為逆壓電效應(yīng)（電致伸縮效應(yīng)）。故壓電效應(yīng)是可逆的。壓電式傳感器是一種典型的“雙向傳感器”。 具有壓電效應(yīng)的電介質(zhì)稱(chēng)為壓電材料。在自然界中，已發(fā)現(xiàn)20多種單晶具有壓電效應(yīng)，石英（SiO2）就是一種性能良好的天然壓電晶體。此外，人造壓電陶瓷，如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等多晶體也具有良好的壓電功能。利用逆壓電效應(yīng)可制成多種超聲波發(fā)生器和壓電揚(yáng)聲器，如電子手表就是壓電諧振器。 如圖5—20所示是壓電效應(yīng)的示意圖，在晶體的彈性限度內(nèi)，壓電材料受力后，其表面產(chǎn)生電荷Q與所施加的力F成正比。即Q=dF式中，d——壓電常數(shù)，單位：C／N（庫(kù)侖／牛）。 2.壓電材料的分類(lèi)及特性 壓電式傳感器中的壓電元件材料一般有三類(lèi)：第一類(lèi)是壓電晶體（單晶體）；第二類(lèi)是經(jīng)過(guò)極化處理的壓電陶瓷（多晶體）；第三類(lèi)是高分子壓電材料。 （1）石英晶體 石英晶體有天然和人造兩類(lèi)。人造石英晶體其物理及化學(xué)性質(zhì)幾乎與天然石英晶體沒(méi)有多大區(qū)別，因此目前廣泛應(yīng)用成本較低的人造石英晶體。它在幾百攝氏度的溫度范圍內(nèi)，壓電系數(shù)不隨溫度變化而變化。石英晶體在537～C時(shí)將完全喪失壓電性質(zhì)。它有很大的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定的機(jī)械性能，沒(méi)有熱釋電效應(yīng)，但靈敏度很低，介電常數(shù)小，因此逐漸被其他壓電材料所代替。

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