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本書系統全面地介紹各類傳感器的結構、工作原理、特性、參數、電路及典型工程應用,並覆蓋傳感技術研究中的最新成果。 全書內容共分10章,第1章對傳感技術的定義、作用以及傳感器的組成、分類、性能指標進行簡要介紹;第2~8章介紹各種傳感技術,包括光電傳感器、數字傳感器、熱電傳感器、電阻傳感器、電容傳感器、電感傳感器、壓電傳感器、霍爾傳感器、聲敏傳感器、超聲波傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器、生物傳感器技術;第9~10章介紹無線傳感器、超導傳感器和智能傳感器的原理與應用。 全書提供具有代表性的102個工程應用實例,每章末均有小結和課後練習題(共計63道)。本書理論與應用實踐相結合,適合用作高等院校電子信息、物理、儀器儀錶、工業自動化、自動控制、機電一體化、計算機應用、生物醫學、精密儀器測量與控制、汽車與機械類等專業的教材,也可以作為科研人員、工程技術人員及自學人員的參考用書。
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- 书名页
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- 内容简介
- 前言
- 目录
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第1章 概论
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1.1 传感技术的定义及作用
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1.2 传感器的组成与分类
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1.2.1 传感器的组成
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1.2.2 传感器的分类
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1.3 传感器的特性参数与选择注意事项
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1.3.1 静态参数
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1.3.2 动态参数
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1.3.3 传感器选择注意事项
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1.4 传感器的发展趋势
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1.5 小结
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1.6 习题
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第2章 光电传感技术
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2.1 光电传感器的工作原理
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2.2 光敏二极管
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2.2.1 工作原理和结构
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2.2.2 基本特性
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2.2.3 型号参数
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2.2.4 应用举例
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2.3 光敏三极管
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2.3.1 工作原理和结构
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2.3.2 基本特性
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2.3.3 型号参数
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2.3.4 应用举例
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2.4 光敏电阻
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2.4.1 工作原理、材料与结构
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2.4.2 主要参数和基本特性
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2.4.3 常用光敏电阻的性能参数
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2.4.4 应用举例
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2.5 光电池
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2.5.1 工作原理和结构
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2.5.2 基本特性
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2.5.3 型号参数
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2.5.4 应用举例
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2.6 高速光电二极管
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2.6.1 类型结构
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2.6.2 特性参数
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2.7 光电倍增管
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2.7.1 结构组成
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2.7.2 工作原理
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2.7.3 主要参数
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2.7.4 应用举例
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2.8 色敏光电传感器
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2.8.1 基本原理
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2.8.2 基本特征
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2.8.3 应用举例
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2.9 光位置传感器
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2.9.1 结构原理
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2.9.2 主要用途
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2.10 红外光传感器
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2.10.1 红外辐射基础
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2.10.2 红外光传感器的工作原理与结构
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2.10.3 应用举例
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2.11 光固态图像传感器
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2.11.1 电荷耦合器件(CCD)
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2.11.2 MOS图像传感器
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2.11.3 应用举例
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2.12 光纤传感器
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2.12.1 光纤的传光原理
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2.12.2 光纤传感器的工作原理
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2.12.3 应用举例
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2.13 激光传感器
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2.13.1 激光产生的机理
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2.13.2 激光的优点
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2.13.3 激光器及其特性
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2.13.4 应用举例
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2.14 核辐射(光)传感器
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2.14.1 核辐射源——放射性同位素
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2.14.2 核辐射的物理特性
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2.14.3 应用举例
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2.15 光电传感技术工程应用举例
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2.15.1 光电传感器的模拟量检测
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2.15.2 光电传感器的数字量检测
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2.16 小结
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2.17 习题
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第3章 数字传感技术
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3.1 光栅传感器
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3.1.1 结构与类型
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3.1.2 工作原理
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3.1.3 细分技术
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3.1.4 光栅数显装置
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3.1.5 应用举例
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3.2 磁栅传感器
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3.2.1 磁栅的结构与类型
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3.2.2 磁栅传感器的工作原理
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3.2.3 磁栅数显装置
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3.2.4 应用举例
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3.3 接触式编码器
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3.3.1 结构与工作原理
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3.3.2 提高精度的途径
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3.3.3 接触式编码器的优缺点
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3.4 光电式编码器
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3.4.1 结构与工作原理
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3.4.2 提高分辨率的方法——插值法
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3.4.3 主要技术指标
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3.4.4 优缺点
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3.5 电磁式编码器
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3.5.1 结构与工作原理
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3.5.2 优缺点
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3.6 脉冲盘式编码器
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3.6.1 结构与工作原理
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3.6.2 旋转方向的判别
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3.6.3 优缺点
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3.7 RC振荡器式频率传感器
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3.7.1 工作原理
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3.7.2 基本测量方法
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3.7.3 测量注意事项
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3.8 弹性体频率传感器
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3.8.1 工作原理
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3.8.2 结构组成
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3.8.3 激励电路
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3.8.4 输入输出特性
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3.9 直线式感应同步器
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3.9.1 类型与结构
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3.9.2 工作原理
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3.9.3 数显装置
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3.9.4 型号与参数
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3.9.5 安装、使用注意事项
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3.10 旋转式感应同步器
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3.10.1 结构组成
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3.10.2 特性与型号参数
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3.11 旋转变压器
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3.11.1 结构组成
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3.11.2 工作原理
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3.11.3 旋转变压器的主要参数
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3.11.4 应用举例
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3.12 数字传感技术工程应用举例
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3.12.1 位置检测
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3.12.2 转速测量
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3.12.3 机床闭环控制
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3.12.4 定位控制
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3.12.5 随动控制
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3.13 小结
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3.14 习题
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第4章 热电传感技术
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4.1 热敏电阻
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4.1.1 结构形式
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4.1.2 温度特性
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4.1.3 输出特性的线性化处理
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4.1.4 应用举例
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4.2 热电开关
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4.2.1 双金属片式热电开关
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4.2.2 陶铁磁体式热电开关
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4.2.3 应用举例
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4.3 铂电阻
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4.3.1 铂电阻与温度的关系
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4.3.2 铂电阻体的结构
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4.3.3 铂电阻分度特性表
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4.4 铜电阻
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4.4.1 铜电阻与温度的关系
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4.4.2 铜电阻体的结构
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4.4.3 铜电阻分度特性表
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4.4.4 铜电阻的缺点
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4.5 热电偶
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4.5.1 工作原理
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4.5.2 基本定律
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4.5.3 结构形式
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4.5.4 冷端的温度补偿
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4.6 温敏二极管
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4.6.1 工作原理
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4.6.2 基本特性——(U_F-T)关系
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4.7 温敏三极管
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4.7.1 基本原理
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4.7.2 测温电路与输出特性
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4.8 温敏晶闸管(可控硅)
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4.8.1 工作原理
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4.8.2 温度特性
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4.8.3 开关温度控制
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4.8.4 应用举例
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4.9 集成温度传感器
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4.9.1 电压型集成温度传感器
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4.9.2 电流型集成温度传感器(AD590)
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4.10 新型及特种温度传感器
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4.10.1 热辐射温度传感器
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4.10.2 热敏电容
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4.10.3 石英温度计
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4.10.4 表面波温度传感器
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4.10.5 超声波温度传感器
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4.10.6 谐振式温度计
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4.10.7 音叉式水晶温度传感器
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4.10.8 光纤温度传感器
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4.11 热电传感技术工程应用举例
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4.11.1 温度检测及指示
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4.11.2 温度补偿电路
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4.11.3 过热保护
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4.11.4 自动延时电路
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4.11.5 控温电路
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4.11.6 降温报警器
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4.11.7 温度控制器
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4.11.8 摄氏温度计
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4.11.9 温差测量
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4.12 小结
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4.13 习题
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第5章 R、L、C传感技术
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5.1 电阻式传感器
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5.1.1 电位器式传感器
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5.1.2 电阻应变式传感器
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5.1.3 应用举例
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5.2 电感式传感器
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5.2.1 自感型电感式传感器
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5.2.2 互感型-差动变压器式电感传感器
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5.2.3 应用举例
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5.3 电容式传感器
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5.3.1 工作原理
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5.3.2 结构类型
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5.3.3 优缺点及特殊问题
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5.3.4 应用举例
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5.4 R、L、C传感技术工程应用举例
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5.4.1 罐内液重测量
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5.4.2 料位测量
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5.4.3 高频反射式涡流厚度测量
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5.4.4 电容测厚仪
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5.4.5 电子皮带秤
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5.5 小结
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5.6 习题
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第6章 压电、磁敏传感技术
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6.1 压电式传感器
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6.1.1 工作原理
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6.1.2 压电材料及压电元件的结构
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6.1.3 测量电路
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6.1.4 应用举例
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6.2 磁敏电阻
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6.2.1 磁阻效应
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6.2.2 磁敏电阻的结构
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6.2.3 应用举例
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6.3 磁敏二极管
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6.3.1 结构形式
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6.3.2 工作原理
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6.3.3 主要特性
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6.3.4 应用举例
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6.4 磁敏三极管
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6.4.1 结构形式
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6.4.2 工作原理
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6.4.3 主要特性
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6.4.4 磁敏三极管的应用
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6.5 霍尔传感器
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6.5.1 霍尔效应及霍尔元件
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6.5.2 应用举例
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6.6 压电、磁敏传感技术工程应用举例
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6.6.1 位移检测
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6.6.2 转速检测
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6.6.3 钢绳断裂(丝)检测
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6.6.4 功率测量
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6.6.5 霍尔无损探伤
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6.6.6 霍尔开关带载电路
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6.6.7 霍尔计数装置
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6.6.8 霍尔汽车点火器
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6.6.9 霍尔线性集成传感器测磁感强度
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6.7 小结
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6.8 习题
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第7章 声、气、湿敏传感技术
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7.1 声/超声波传感器
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7.1.1 声/超声波及其物理性质
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7.1.2 声敏传感器
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7.1.3 超声波传感器
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7.2 气敏传感器
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7.2.1 电阻型半导体气敏材料的导电机理
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7.2.2 电阻型半导体气敏传感器的结构
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7.2.3 气敏器件的基本特性
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7.2.4 非电阻型气敏器件
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7.2.5 气敏传感器的主要参数与特性
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7.2.6 应用举例
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7.3 湿敏传感器
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7.3.1 氯化锂湿敏电阻
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7.3.2 半导体陶瓷湿敏电阻
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7.3.3 应用举例
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7.4 工程应用举例
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7.4.1 超声波探伤
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7.4.2 烟雾报警器
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7.4.3 酒精测试仪
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7.4.4 酒精检测报警器
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7.4.5 直读式湿度计
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7.4.6 浴室镜面水汽清除器
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7.4.7 土壤缺水告知器
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7.4.8 电容式谷物水分测量仪
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7.5 小结
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7.6 习题
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第8章 生物传感技术
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8.1 生物分子传感器
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8.1.1 定义
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8.1.2 基本结构
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8.1.3 工作原理及类型
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8.2 酶传感器
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8.2.1 基本结构
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8.2.2 工作过程
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8.2.3 典型酶传感器
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8.3 微生物传感器
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8.3.1 优点
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8.3.2 工作原理
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8.3.3 电流型微生物传感器
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8.3.4 电位型微生物传感器
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8.4 免疫传感器
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8.4.1 结构组成
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8.4.2 分类和测定原理
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8.4.3 应用举例
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8.5 生物电子学传感器
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8.5.1 酶场效应晶体管的结构与工作原理
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8.5.2 免疫场效应晶体管的结构与工作原理
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8.6 仿生传感器
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8.6.1 视觉传感器
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8.6.2 听觉传感器
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8.6.3 触觉传感器
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8.6.4 压觉传感器
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8.6.5 接近觉传感器
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8.6.6 力觉传感器
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8.6.7 滑觉传感器
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8.7 生物传感技术工程应用举例
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8.7.1 微生物传感器在甲烷测定中的应用
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8.7.2 微生物传感器在抗生素测量中的应用
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8.8 小结
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8.9 习题
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第9章 无线传感技术
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9.1 类型特点
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9.1.1 无线传感器的类型
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9.1.2 无线传感器的特点
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9.1.3 5G/6G太赫兹
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9.1.4 太赫兹(THz)的优势
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9.2 发射接收原理
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9.2.1 无线发送设备的组成
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9.2.2 无线接收设备的组成
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9.3 无线传感器技术工程应用举例
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9.3.1 桥梁健康检测及监测
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9.3.2 粮仓温湿度监测
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9.3.3 混凝土浇灌温度监测
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9.3.4 地震监测
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9.3.5 建筑物振动检测
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9.3.6 无线抽水泵系统
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9.3.7 无线模拟量与开关量检测
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9.3.8 主从站多种信号检测
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9.4 小结
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9.5 习题
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第10章 超导、智能传感技术
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10.1 超导传感器
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10.1.1 超导效应
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10.1.2 SCQID超导传感器的工作原理
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10.1.3 几种超导传感器的结构
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10.1.4 超导传感器的分类
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10.1.5 SCQID测量系统
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10.2 智能传感器
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10.2.1 智能传感器的定义及其功能
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10.2.2 传感器智能化的技术途径
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10.2.3 应用举例
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10.2.4 智能传感器的发展前景
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10.3 超导、智能传感技术工程应用举例
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10.3.1 ST-3000系列智能压力传感器
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10.3.2 EJA差压变送器
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10.3.3 利用通用接口(USIC)构成的智能温度压力传感器
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10.3.4 人工神经网络智能传感器
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10.3.5 其他智能传感器
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10.4 小结
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10.5 习题
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- 参考文献
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