传感器原理与工程应用(普通高等教育机电类系列教材)

本书以现代传感器技术 的工程应用为宗旨，在详 细论述传感器的基本原理 和特性的基础上，充分考 虑教学规律，突出应用型 工程人才培养的特点，每 章结尾都设计一个工程案 例，力求做到语言通俗、 简洁易懂。 全书共有13章，第1章 介绍传感器的基本概念、 分类及特性；第2-8章分别 介绍了电阻式、电容式、 电感式、磁电式、压电式 、热电式、光电式等各类 经典传感器；第9-11章介 绍了超声波、红外及生物 各类新型传感器；第12章 介绍了传感器通用的测量 电路及数据处理方法；第 13章介绍了传感器在物联 网领域中的应用。每章都 引入了一种传感器的工程 案例，有利于读者对各种 类型的传感器在应用方面 有系统全面的理解。 本书工程应用特色鲜明 ，适用性强，实例丰富， 注重综合性与系统性。本 书可作为自动化、电气工 程、机器人工程、测控技 术与仪器等专业的教学用 书，也可供相关领域的技 术人员参考。

前言 第1章 传感器基础 1.1 传感器的基本知识 1.1.1 传感器的定义 1.1.2 传感器的基本组成 1.1.3 传感器的功能 1.1.4 传感器的分类 1.2 传感器的基本特性 1.2.1 传感器的静态特性 1.2.2 传感器的动态特性 1.2.3 传感器的选型要求 1.3 传感器的标定 1.3.1 静态标定 1.3.2 动态标定 1.4 传感器技术的应用现状和发展趋势 1.4.1 传感器的应用现状 1.4.2 传感器技术的发展趋势 思考题 第2章 电阻式传感器 2.1 应变电阻式传感器 2.1.1 应变电阻式传感器的工作原理 2.1.2 电阻应变片的结构和类型 2.1.3 测量转换电路 2.1.4 电阻应变片的温度补偿 2.1.5 应变电阻式传感器的应用 2.2 热电阻式传感器 2.2.1 金属热电阻式传感器 2.2.2 半导体热敏电阻式传感器 2.2.3 热电阻式传感器的应用 2.3 电位器式电阻传感器 2.3.1 绕线电位器式电阻传感器 2.3.2 非绕线电位器式电阻传感器 2.3.3 电位器式电阻传感器的应用 2.4 其他类型电阻传感器 2.4.1 气敏电阻传感器 2.4.2 湿敏电阻传感器 2.4.3 光敏电阻传感器 2.5 工程设计实例 思考题 第3章 电容式传感器 3.1 电容式传感器的工作原理及分类 3.1.1 电容式传感器的工作原理 3.1.2 电容式传感器的分类 3.2 电容式传感器的测量电路 3.2.1 桥式电路 3.2.2 双T形电路 3.2.3 调频电路 3.2.4 脉冲宽度调制电路 3.3 电容式传感器的应用 3.3.1 电容式加速度传感器 3.3.2 电容式湿敏传感器 3.3.3 电容式液位传感器 3.3.4 电容式差压传感器 3.4 工程设计实例 思考题 第4章 电感式传感器 4.1 自感式传感器 4.1.1 自感式传感器的工作原理 4.1.2 自感式传感器的测量电路 4.1.3 自感式传感器的应用 4.2 差动变压器式传感器 4.2.1 差动变压器式传感器的工作原理 4.2.2 差动变压器式传感器的测量电路 4.2.3 差动变压器式传感器的应用 4.3 电涡流式传感器 4.3.1 电涡流式传感器的工作原理 4.3.2 电涡流式传感器的测量电路 4.3.3 电涡流式传感器的应用 4.4 工程设计实例 思考题 第5章 压电式传感器 5.1 压电式传感器的原理 5.1.1 压电效应 5.1.2 压电材料及其主要特性 5.2 压电式传感器的测量电路 5.2.1 压电元件的等效电路 5.2.2 压电式传感器的测量电路 5.3 压电式传感器的应用 5.4 工程设计实例 思考题 第6章 磁电式传感器 6.1 磁电感应式传感器 6.1.1 恒磁通磁电感应式传感器 6.1.2 变磁通磁电感应式传感器 6.1.3 磁电感应式传感器的应用 6.2 霍尔式传感器 6.2.1 霍尔式传感器的工作原理 6.2.2 霍尔元件的连接电路 6.2.3 霍尔元件的测量误差及补偿 6.2.4 霍尔式传感器的应用 6.3 工程设计实例 思考题 第7章 热电式传感器 7.1 热电偶 7.1.1 热电效应原理 7.1.2 热电偶定律 7.1.3 热电偶的常用类型和结构 7.1.4 热电偶的冷端温度补偿 7.1.5 热电偶的测量电路及应用 7.2 集成温度传感器 7.2.1 基本工作原理 7.2.2 模拟式温度传感器 7.2.3 数字式温度传感器 7.3 工程设计实例 思考题 第8章 光电式传感器 8.1 光电效应与光电元件 8.1.1 光电效应 8.1.2 常用光电元件 8.1.3 光电元件的基本应用电路 8.1.4 光电元件用于测量 8.1.5 光电开关 8.2 固态图像传感器 8.2.1 CCD的结构和基本原理 8.2.2 线阵CCD图像传感器 8.2.3 面阵CCD图像传感器 8.2.4 图像传感器的应用 8.3 光栅传感器 8.3.1 计量光栅的结构 8.3.2 莫尔条纹 8.3.3 光栅的光路 8.3.4 辨向原理与细分技术 8.3.5 光栅传感器的应用 8.4 光纤传感器 8.4.1 光纤传感器的工作原理 8.4.2 光纤传感器的组成与分类 8.4.3 光纤传感器的应用 8.5 光电编码器 8.5.1 绝对式编码器 8.5.2 增量式编码器 8.5.3 编码器的应用 8.6 工程设计实例 思考题 第9章 超声波传感器 9.1 超声波的基本知识 9.1.1 超声波的概念 9.1.2 超声波的传播特性 9.1.3 超声效应 9.2 超声波传感器的工作原理 9.2.1 超声波传感器的组成 9.2.2 超声波传感器的分类 9.2.3 超声波传感器的结构 9.2.4 超声波传感器的主要性能指标 9.3 超声波传感器的应用 9.3.1 超声波物位传感器 9.3.2 超声波流量传感器 9.3.3 超声波探伤 9.3.4 超声波测厚 9.4 工程设计实例 思考题 第10章 红外传