傳感器及實用檢測技術(shù)

前言

傳感器技術(shù)是一門學科跨度大、兼具理論性及應(yīng)用性的技術(shù)?，F(xiàn)代科學在理論原理或工藝技術(shù)上所取得的任何一點突破，幾乎都會在傳感器領(lǐng)域中得以體現(xiàn)。另一方面，現(xiàn)代科學每兩個技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展都離不開傳感器技術(shù)的支持，這些技術(shù)領(lǐng)域的需求既是傳感器技術(shù)的應(yīng)用背景，也是傳感器技術(shù)發(fā)展的強大動力。然而，傳感器技術(shù)的這種跨學科特性，使得傳感器所涉及的領(lǐng)域非常之寬，給學習、研究與應(yīng)用傳感器技術(shù)帶來了相當大的難度。本書的編寫思路就是盡可能地將紛繁的內(nèi)容進行整合，以構(gòu)建傳感器知識平臺為主線（包括各類傳感器的共性知識及實用技術(shù)），以講解具體的傳感器為輔線，著力突出思路清晰、知識夠用、實踐指導意義強的特點。在傳感器種類的選取上以四大熱工當量及常用的物理量為主，而每種傳感器的知識構(gòu)架以敏感材料及機理、測量電路、應(yīng)用實例的詳解為三大主要模塊。全書內(nèi)容分為緒論及九大章節(jié)。緒論部分從較廣的視角來描述傳感器的發(fā)展歷程及特點、新技術(shù)的應(yīng)用以及目前世界范圍內(nèi)傳感器的市場態(tài)勢。傳感器共性知識平臺的內(nèi)容主要集中在第1、9章。第1章從基礎(chǔ)層面介紹了傳感器的一些必備概念，第9章從實用角度介紹了傳感器的應(yīng)用技術(shù)。工程實踐中應(yīng)用最廣泛的四大熱工當量的檢測集中在第2（溫度傳感器及檢測）、3（力敏傳感器及檢測）、6（流量傳感器及檢測）及第8章（物位的檢測）。其他一些常用傳感器的內(nèi)容集中在第4（濕度傳感器和氣敏傳感器）、5（磁敏傳感器及檢測）及第7章（光電傳感器）。本書可作為高職高專院校電類專業(yè)學生用書，也可供其他相關(guān)專業(yè)學生使用，同時也可供廣大工程、維修技術(shù)人員學習和參考。本書的編寫工作由武漢職業(yè)技術(shù)學院負責，其中緒論及第1、2、9章由程軍編寫，第5、6、8章由石建華編寫，第3章由彭朝暉編寫，第4章由胡璞編寫，第7章由熊小倩編寫。由于編著者水平及時間有限，書中難免存在不妥之處，敬請廣大讀者提出寶貴意見及建議。

內(nèi)容概要

本書構(gòu)建了傳感器及檢測的基礎(chǔ)知識平臺， 重點突出了傳感器的實用技術(shù)， 具體對溫度、 力敏、 濕度和氣敏、 磁敏、 流量、 光電及物位檢測用傳感器的敏感材料及機理、 測量電路、 應(yīng)用實例作了系統(tǒng)全面的介紹。 　　本書可作為高職高專院校電類專業(yè)學生用書， 也可供其他相關(guān)專業(yè)學生使用， 同時也可供廣大工程、 維修技術(shù)人員學習、 參考。

書籍目錄

緒論　　0.1　傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域　　0.2　傳感器的發(fā)展概述　　　思考題及習題　　第1章　傳感器基礎(chǔ)知識　　　1.1　傳感器的概念　　1.2　傳感器的分類　　　1.3　傳感器與檢測系統(tǒng)　　　1.4　傳感器技術(shù)　　　1.4.1　傳感器技術(shù)學科特點　　　1.4.2　傳感器的材料　　　1.4.3　檢測技術(shù)　　　1.4.4　工藝加工技術(shù)　　1.5　傳感器的基本特性　　　1.5.1　靜態(tài)特性　　　1.5.2　動態(tài)特性　　思考題及習題　第2章　溫度傳感器及檢測　　2.1　溫度檢測的概述　　　2.1.1　溫度　　　2.1.2　溫標　　　2.1.3　溫度的標定　　　2.1.4　溫度的檢測方法　　　2.1.5　溫度傳感器的分類及合理選用　　2.2　熱電阻測溫傳感器　　　2.2.1　金屬熱電阻　　　2.2.2　熱敏電阻　　　2.2.3　熱電阻的合理選擇及命名　　　2.2.4　熱電阻的應(yīng)用實例　　2.3　熱電偶溫度傳感器　　　2.3.1　熱電偶測溫原理　　　2.3.2　熱電回路的基本定律　　　2.3.3　熱電偶材料及結(jié)構(gòu)　　　2.3.4　熱電偶參考端溫度補償　　　2.3.5　熱電偶的應(yīng)用及測溫線路　　2.4　集成溫度傳感器　　2.5　溫度傳感器的工程設(shè)計實例　　思考題及習題　第3章　力敏傳感器及檢測　　3.1　力學傳感器中的彈性元件　　　3.1.1　變換力的彈性元件　　　3.1.2　變換壓力的彈性元件　　3.2　電阻應(yīng)變式傳感器　　　3.2.1　電阻應(yīng)變片的工作原理　　　3.2.2　電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和特性　　　3.2.3　電阻應(yīng)變式傳感器的信號調(diào)理電路　　　3.2.4　電阻應(yīng)變片的溫度誤差及補償方法　　　3.2.5　應(yīng)變式傳感器的用途　　3.3　壓阻式壓力傳感器　　　3.3.1　壓阻式壓力傳感器的工作原理與主要特點　　　3.3.2　溫度補償　　　3.3.3　壓阻式壓力傳感器的應(yīng)用　　3.4　壓電式傳感器　　　3.4.1　壓電效應(yīng)　　　3.4.2　壓電材料　　　3.4.3　壓電元件的應(yīng)用特點　　　3.4.4　壓電式傳感器的應(yīng)用　　3.5　電容式傳感器　　　3.5.1　電容式傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式　　　3.5.2　變間隙式電容式傳感器　　　3.5.3　變面積式電容式傳感器　　　3.5.4　變介電常數(shù)式電容式傳感器　　　3.5.5　電容式傳感器的信號調(diào)理電路　　　3.5.6　電容式傳感器的應(yīng)用　　3.6　力敏傳感器的應(yīng)用實例　　　3.6.1　壓電引信　　　3.6.2　泥漿材料測重儀　　　3.6.3　電子皮帶秤　　　3.6.4　千斤頂荷重測試　　　3.6.5　續(xù)航發(fā)動機燃燒室壓力及推力測試　　　3.6.6　指套式電子血壓計　　　3.6.7　開關(guān)式加速度傳感器在汽車安全氣囊系統(tǒng)上的應(yīng)用　　思考題及習題　第4章　濕度傳感器和氣敏傳感器　　4.1　濕度傳感器　　　4.1.1　濕度的概念　　　4.1.2　濕度傳感器的種類　　　4.1.3　濕度傳感器的應(yīng)用實例　　　4.1.4　濕度傳感器的合理選用　　　4.1.5　濕度傳感器的實訓設(shè)計　　4.2　氣敏傳感器　　　4.2.1　氣敏檢測方法　　　4.2.2　氣敏檢測應(yīng)用實例　　思考題及習題　第5章　磁敏傳感器及檢測　　5.1　概述　　5.2　磁敏檢測方法　　　5.2.1　磁電感應(yīng)法測磁場　　　5.2.2　磁通門磁強計測磁場　　　5.2.3　磁阻效應(yīng)測磁場　　　5.2.4　PN結(jié)效應(yīng)測磁場　　　5.2.5　磁敏檢測應(yīng)用領(lǐng)域　　　……第6章　流量傳感器及檢測　第7章　光電傳感器　　第8章　物位的檢測　第9章　傳感器實用技術(shù)參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 傳感器基礎(chǔ)知識1.1 傳感器的概念1.傳感器所謂傳感器（sensor），是指將感受到的物理量、化學量等信息，按照一定規(guī)律，轉(zhuǎn)換成便于測量和傳輸?shù)男盘柕难b置。由于電信號易于傳輸和處理，因此一般概念上的傳感器是指將非電量轉(zhuǎn)換成電信號輸出的裝置。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路三部分組成，有時還需要加輔助電源，用方塊圖表示。敏感元件（預(yù)變換器）：能夠完成預(yù)變換的器件稱為敏感元件，又稱預(yù)變換器。如在傳感器中各種類型的彈性元件常被稱為敏感元件，并統(tǒng)稱為彈性敏感元件。完成非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有手段直接變換為電量，往往是將被測非電量預(yù)先變換為另一種易于變換成電量的非電量，然后再變換為電量。為了獲取被測變量的精確數(shù)值，不僅要求敏感元件對所測變量的響應(yīng)足夠靈敏，還希望它不受或少受環(huán)境因素的影響。敏感元件與傳感器的區(qū)別在于，傳感器不但對被測變量敏感，而且能相應(yīng)地以電信號，如電壓、電流、頻率等形式將其傳送出去。轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件輸出的非電量直接轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為轉(zhuǎn)換元件。例如應(yīng)變壓力傳感器中，彈性膜片是敏感元件，它將壓力的變化轉(zhuǎn)換成應(yīng)變輸出，而彈性膜片的應(yīng)變施于電阻應(yīng)變片上，電阻應(yīng)變片將應(yīng)變量轉(zhuǎn)換為電量輸出，因此電阻應(yīng)變片才是轉(zhuǎn)換元件。需要指出的是，一般的傳感器都包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件，但有一類傳感器，其敏感元件和轉(zhuǎn)換元件可合二為一，如壓電晶體、熱電偶等。測量電路：將轉(zhuǎn)換元件輸出的電量變成便于顯示、記錄、控制和處理的有用電信號的電路，稱為測量電路。測量電路的類型視轉(zhuǎn)換元件的分類而定，經(jīng)常采用的有電橋電路及其他特殊電路，如高阻抗輸入電路、脈沖調(diào)寬電路、振蕩回路等。

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《中國高等職業(yè)技術(shù)教育研究會推薦?高職高專電子、通信類專業(yè)"十一五"規(guī)劃教材?傳感器及實用檢測技術(shù)》是由西安電子科技大學出版社出版的。

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