传感器技术与应用(第4版全国高等职业教育十三五规划教材)

本书主要讲述了传感器的工作原理、结构、性能和应用。书中既介绍了温度、力、光电式、图像、磁、位移、气体、湿度等基本传感器，又介绍了生物、无线电波、超声波、机器人、指纹、触摸屏和微机电系统等新型传感器，还介绍了智能传感器和传感器网络知识，以及它们在工农业生产、科学研究、医疗卫生、语音识别、人像识别、环境保护、交通管理、家用电器等方面的应用实例。

前言 第1章传感器概述 1.1自动测控系统与传感器 1.1.1自动测控系统 1.1.2传感器 1.2传感器分类 1.2.1按被测物理量分类 1.2.2按传感器工作原理分类 1.3传感器性能指标 1.3.1静态特性 1.3.2动态特性 1.3.3性能指标 1.4实训 1.4.1电子秤静态特性测试 1.4.2红外线传感器来人自动闪灯电路装配与调试 1.5习题 第2章温度传感器 2.1温度测量概述 2.2热电偶传感器 2.2.1热电偶测温原理 2.2.2热电偶的结构形式和标准化热电偶 2.2.3热电偶测温及参考端温度补偿 2.3金属热电阻传感器 2.3.1热电阻的温度特性 2.3.2热电阻传感器的结构 2.4热敏电阻 2.4.1热敏电阻的(Rtt)特性 2.4.2负温度系数热敏电阻的性能 2.4.3负温度系数热敏电阻的温度方程 2.4.4负温度系数热敏电阻的主要特性 2.5半导体温度传感器 2.5.1二极管温度传感器 2.5.2晶体管温度传感器 2.6集成温度传感器 2.6.1集成温度传感器基本工作原理 2.6.2电压输出型集成温度传感器 2.6.3电流输出型集成温度传感器 2.7温度传感器应用实例 2.7.1双金属温度传感器温度计 2.7.2热电偶用于电加热炉温度控制 2.7.3热敏电阻4通道温度测量电路 2.7.4集成温度传感器的应用 2.7.5家用空调专用温度传感器 2.7.6电冰箱、电冰柜专用温度传感器 2.7.7热水器专用温度传感器 2.7.8汽车发动机控制系统专用温度传感器 2.8实训 2.8.1熟悉集成温度传感器的性能指标 2.8.2电冰箱温度超标指示电路的装配与调试 2.9习题 第3章力传感器 3.1弹性敏感元件 3.1.1弹性敏感元件的特性 3.1.2弹性敏感元件的分类 3.2电阻应变片传感器 3.2.1电阻应变片的工作原理 3.2.2电阻应变片的分类 3.2.3电阻应变片的测量电路 3.3压电传感器 3.3.1石英晶体的压电效应 3.3.2压电陶瓷的压电效应 3.3.3压电元器件的并联和串联 3.3.4压电测力传感器结构 3.3.5单片集成硅压力传感器 3.4电容式传感器 3.4.1变极距式电容传感器 3.4.2变面积式电容传感器 3.4.3变介电常数式电容传感器 3.5电感式传感器 3.5.1自感式传感器 3.5.2互感式传感器 3.6加速度传感器 3.6.1加速度传感器的组成 3.6.2ADXL320双轴加速度传感器 3.6.3物体移动或倾倒报警电路 3.6.4MMA1220D单轴加速度传感器 3.7力传感器应用实例 3.7.1燃气灶压电晶体点火器 3.7.2带温度补偿的压力电子开关 3.7.3电阻应变片称重传感器 3.7.4指套式电子血压计 3.7.5CLYZ320型力敏传感器 3.7.6手机和平板电脑的横竖显示转换 3.8实训 3.8.1电阻应变片力传感器的装配与调试 3.8.2LED条图显示压力计电路的装配与调试 3.9习题 第4章光电式传感器 4.1光电效应 4.1.1外光电效应 4.1.2内光电效应 4.1.3光生伏打效应 4.2光电器件 4.2.1光电管和光电倍增管 4.2.2光敏电阻 4.2.3光电二极管和光电晶体管 4.2.4光电池 4.2.5光电元器件的特性 4.2.6光耦合器件 4.3红外线传感器 4.3.1概述 4.3.2热释电型红外传感器 4.4色彩传感器 4.5CZGGD500系列紫外火焰传感器 4.6核辐射传感器 4.7光纤传感器 4.7.1光纤传感元器件 4.7.2常用光纤传感器 4.7.3光纤传感器水源检测设备 4.8光传感器应用实例 4.8.1自动照明灯 4.8.2物体长度及运动速度的检测 4.8.3红外线自动水龙头 4.8.4手指光反射测量心率方法 4.8.5条形码与扫描笔 4.8.6插卡式电源开关 4.8.7虚拟现实三维空间跟踪球 4.9实训 4.9.1熟悉常用光敏元器件的性能指标 4.9.2测光文具盒电路的装配与测试 4.10习题 第5章图像传感器 5.1CCD图像传感器 5.1.1CCD 5.1.2CCD图像传感器的结构及原理 5.1.3CCD图像传感器的应用 5.2CMOS图像传感器 5.2.1CMOS型光电转换器件 5.2.2CMOS图像传感器的结构及原理 5.2.3CMOS图像传感器的应用 5.3CCD和CMOS图像传感器应用实例 5.3.1证件自动打印机 5.3.2数字摄像机 5.3.3数码相机 5.3.4平板电脑和手机摄像头 5.3.5车辆牌照自动识别 5.3.6光纤内窥镜 5.3.7二维码与识读设备 5.4实训 5.4.1工作现场图像传输网络的安装与调试 5.4.2汽车倒车提醒和后视电路的装配与调试 5.5习题 第6章霍尔传感器及其他磁传感器 6.1霍尔传感器工作原理 6.1.1霍尔效应 6.1.2霍尔元器件的主要技术参数 6.2霍尔传感器 6.2.1霍尔开关集成传感器 6.2.2霍尔线性集成传感器 6.3其他磁传感器 6.3.1磁阻元器件 6.3.2磁敏二极管 6.3.3磁敏晶体管 6.4霍尔传感器及其他磁传感器应用实例 6.4.1霍尔汽车无触点点火器 6.4.2霍尔无刷直流电动机 6.4.3磁卡及磁卡阅读器 6.4.4地震动传感器 6.5实训 6.5.1干簧管开门播放音乐电路的装配与调试 6.5.2磁感应强度测量仪电路的装配与调试 6.6习题 第7章位移传感器 7.1机械位移传感器 7.1.1电位器式机械位移传感器 7.1.2电容式机械位移传感器 7.1.3螺线管电感式机械位移传感器 7.1.4差动变压器式机械位移传感器 7.2光栅位移传感器 7.2.1莫尔条纹 7.2.2光栅位移传感器的结构及工作原理 7.2.3光栅位移传感器的应用 7.3磁栅位移传感器 7.4热释电式自动门开关电路 7.5磁电式转速传感器 7.6导电式液位传感器 7.7流量及流速传感器 7.7.1电磁式流量传感器 7.7.2涡轮式流速传感器 7.8降雨量测量 7.9实训 7.9.1灯光照射测转盘转速 7.9.2太阳能热水器水位报警器的装配与调试 7.10习题 第8章气体和湿度传感器 8.1气体传感器 8.1.1半导体气体传感器 8.1.2固体电解质式气体传感器 8.1.3接触燃烧式气体传感器 8.1.4电化学式气体传感器 8.1.5集成型气体传感器 8.1.6烟雾传感器 8.2湿度传感器 8.2.1概述 8.2.2陶瓷湿度传感器 8.2.3有机高分子湿度传感器 8.2.4半导体湿度传感器 8.2.5含水量检测 8.3气体和湿度传感器的应用 8.3.1煤气浓度检测电路 8.3.2柔性传感器 8.3.3自动去湿装置 8.3.4空气湿度检测电路 8.4实训 8.4.1结露报警电路的装配与调试 8.4.2酒精测试仪电路的装配与调试 8.5习题 第9章几种新型传感器 9.1生物传感器 9.1.1概述 9.1.2生物传感器的工作原理及结构 9.1.3生物芯片 9.2无线电波与微波传感器 9.2.1无线电波特性 9.2.2微波水分计 9.2.3微波温度传感器 9.2.4多普勒雷达测速 9.2.5ETC 9.2.6非接触式公交IC卡和读写器 9.3超声波传感器 9.3.1超声波传感器的物理基础 9.3.2超声波换能器及耦合技术 9.3.3超声波传感器的应用 9.4机器人传感器 9.4.1机器人与传感器 9.4.2机器人传感器的分类 9.4.3触觉传感器 9.4.4接近觉传感器 9.4.5视觉传感器 9.4.6听觉、嗅觉、味觉及其他传感器 9.5语音识别和人像识别 9.5.1语音识别 9.5.2人像识别 9.6指纹传感器 9.6.1指纹识别技术 9.6.2指纹传感器FCD4B14 9.7触摸屏 9.7.1触摸屏技术 9.7.2多点触控滑屏的应用 9.8微机电系统 9.8.1微机电系统的特点 9.8.2声表面波叉指换能器 9.8.3叉指换能器振荡器式微传感器 9.9实训 9.9.1参观、使用和体会新型传感器的功能 9.9.2敲击报警器电路的装配与调试 9.10习题 第10章智能传感器 10.1智能传感器概述 10.1.1智能传感器的功能 10.1.2智能传感器的层次结构 10.2计算型智能传感器 10.3特殊材料型智能传感器 10.4几何结构型智能传感器 10.5多传感器融合系统 10.5.1多传感器融合 10.5.2数据融合 10.5.3空中交通管制多传感器融合系统 10.5.4四旋翼飞行器自稳多传感器融合系统 10.6模糊传感器 10.6.1模糊语言和模糊传感器结构 10.6.2模糊传感器的应用 10.7智能传感器实例 10.7.1DSTJ3000智能压力传感器 10.7.2气象参数测试仪 10.7.3汽车制动性能检测仪 10.7.4轮速智能传感器 10.7.5车载信息系统 10.7.6虚拟仪器 10.8实训 10.8.1模糊洗衣机体验 10.8.2智能压阻压力传感器体验 10.9习题 第11章传感器网络 11.1传感器网络概述 11.2传感器网络信息交换体系 11.3OSI开放系统互连参考模型 11.3.1OSI参考模型的层次结构 11.3.2OSI参考模型各层规范的功能 11.4传感器网络通信协议 11.4.1汽车协议 11.4.2工业网络协议 11.4.3办公室与楼宇自动化网络协议 11.4.4家庭自动化网络协议 11.5无线传感器网络 11.5.1无线传感器网络的结构 11.5.2无线传感器网络的应用 11.6物联网 11.6.1物联网物理架构 11.6.2物联网技术架构 11.6.3物联网终端 11.7实训 11.7.1传感器信号无线通信网络的方案设计 11.7.2调频无线传声器电路的装配与调试 11.8习题 参考文献