传感器原理及应用(项目实例型)

本书系统地阐述了各种传感器的基本原理、测量电路及其工程应用。全书共分13章，分别为概述、传感器的基本特性、电阻应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁敏传感器、压电式传感器、热电式传感器、光电式传感器、化学传感器、波式与辐射式传感器、智能和网络传感技术、创新项目设计案例。本书力图融入创新思维、创新方法、教学科研成果及工程应用案例，以达到培养学生的工程意识和创新思维，以及提高学生的工程实践能力和创新能力的教学目的。本书可作为普通高校电子科学与技术、光电信息科学与工程、测控技术与仪器、自动化、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等专业本科生和研究生的教材，也可作为教师、科研人员及工程技术人员的参考用书。

前言
第1章概述
1.1传感器的基本概念及分类
1.1.1传感器的定义与组成
1.1.2传感器的分类
1.2传感器的应用及发展趋势
1.2.1传感器的应用
1.2.2传感器的发展趋势
拓展训练项目
习题
第2章传感器的基本特性
2.1传感器的静态特性
2.1.1传感器的静态数学模型
2.1.2传感器静态特性指标
2.2传感器的动态特性
2.2.1传感器的动态数学模型
2.2.2频率响应特性
2.2.3阶跃响应特性
2.3传感器的标定与校准
2.3.1静态标定
2.3.2动态标定
拓展训练项目
习题
第3章电阻应变式传感器
3.1电阻应变片的工作原理
3.2电阻应变片的分类与结构
3.2.1电阻应变片的分类
3.2.2电阻应变片的结构和材料选用要求
3.3金属应变片的主要特性
3.3.1静态特性
3.3.2动态特性
3.4测量电路
3.4.1直流电桥
3.4.2交流电桥
3.5电阻应变片的温度误差及其补偿
3.5.1温度误差
3.5.2温度补偿
3.6电阻应变式传感器
3.6.1应变式测力与称重传感器
3.6.2应变式压力传感器
3.6.3应变式液体重量传感器
3.6.4应变式加速度传感器
3.7压阻式传感器
3.7.1压阻系数
3.7.2压阻式传感器的应用
拓展训练项目
习题
第4章电感式传感器
4.1自感式传感器
4.1.1工作原理
4.1.2输出特性
4.1.3测量电路
4.1.4自感式传感器的应用
4.2差动变压器式传感器
4.2.1工作原理
4.2.2差动变压器的基本特性
4.2.3差动变压器式传感器的测量电路
4.2.4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电涡流式传感器的基本特性
4.3.3测量电路
4.3.4电涡流式传感器的应用
拓展训练项目
习题
第5章电容式传感器
5.1工作原理及特性
5.1.1工作原理及类型
5.1.2主要特性
5.2测量电路
5.2.1电容式传感器的等效电路
5.2.2测量电路
5.3电容式传感器及其应用
拓展训练项目
习题
第6章磁敏传感器
6.1霍尔式传感器
6.1.1霍尔效应
6.1.2霍尔器件及检测电路
6.1.3霍尔器件的主要特性参数
6.1.4测量误差及补偿措施
6.1.5霍尔传感器的应用
6.2磁敏二极管和磁敏晶体管
6.2.1磁敏二极管的工作原理和主要特性
6.2.2磁敏晶体管的工作原理和主要特性
6.2.3磁敏二极管和磁敏晶体管的应用
6.3磁敏电阻
6.3.1磁阻效应
6.3.2磁阻元件的主要特性
6.4磁通门式磁敏传感器
6.4.1磁通门式磁敏传感器的物理基础
6.4.2磁通门式磁敏传感器的二次谐波法测磁原理
6.4.3磁通门式传感器的应用
6.5质子旋进式磁敏传感器
6.5.1质子旋进式磁敏传感器的测磁原理
6.5.2磁场的测量与旋进信号
6.5.3质子旋进式磁敏传感器的组成
6.5.4质子旋进式磁敏传感器的应用
6.6光泵式磁敏传感器
6.6.1氦（He4）光泵式磁敏传感器的物理基础
6.6.2氦（He4）光泵式磁敏传感器的测磁原理
6.6.3光泵式磁敏传感器的组成及工作原理
6.6.4磁共振检测方法
6.7SQUID磁敏传感器
6.7.1SQUID磁敏传感器的基本原理
6.7.2SQUID磁敏传感器的构成类型
6.7.3超导量子干涉仪的应用
拓展训练项目
习题
第7章压电式传感器
7.1压电效应及压电材料
7.1.1压电效应
7.1.2压电效应机理
7.1.3压电材料
7.2压电方程及压电常数
7.2.1石英晶片的切型及符号
7.2.2压电方程及压电效应
7.3测量电路
7.3.1等效电路
7.3.2测量电路
7.4压电式传感器及其应用
7.4.1压电元件的结构
7.4.2压电式传感器的应用
拓展训练项目
习题
第8章热电式传感器
8.1热电阻传感器
8.1.1常用的热电阻传感器
8.1.2热敏电阻
8.1.3热电阻的应用
8.2热电偶温度传感器
8.2.1热电偶的工作原理
8.2.2热电偶的基本工作定律
8.2.3热电偶的种类与结构
8.2.4热电偶的温度补偿
8.2.5热电偶的测量电路
8.2.6热电偶的选择、安装使用和校验
8.3集成温度传感器
8.3.1集成温度传感器的分类
8.3.2几种典型集成温度传感器的主要特性
拓展训练项目
习题
第9章光电式传感器
9.1光电效应
9.2光源
9.3光电器件
9.3.1典型光电器件
9.3.2光电器件的性能参数
9.4CCD图像传感器
9.4.1CCD图像传感器的工作原理
9.4.2线阵CCD图像传感器
9.4.3面阵CCD图像传感器
9.4.4CCD图像传感器的应用
9.5光栅式传感器
9.5.1光栅的种类
9.5.2莫尔条纹
9.5.3光栅式传感器的应用
9.6激光传感技术
9.6.1激光的形成与特点
9.6.2激光传感器的应用
9.7光电式编码器
9.7.1光电式绝对编码器
9.7.2光电式增量编码器
9.7.3光电式编码器的应用
9.8光纤传感器
9.8.1光纤传感器的基础
9.8.2光纤传感器的应用
拓展训练项目
习题
第10章化学传感器
10.1气敏传感器
10.1.1半导体式气敏传感器的概述
10.1.2电阻型半导体式气敏传感器
10.1.3非电阻型半导体式气敏传感器
10.2湿敏传感器
10.2.1湿度的定义及其表示方法
10.2.2湿敏传感器的主要特性及分类
10.2.3陶瓷湿敏传感器
拓展训练项目
习题
第11章波式与辐射式传感器
11.1微波传感器
11.1.1微波传感器及其分类
11.1.2微波传感器的组成
11.1.3微波传感器的应用
11.2超声波传感器
11.2.1超声检测的物理基础
11.2.2超声波传感器的结构及工作原理
11.2.3超声波传感器的应用
11.3红外传感器
11.3.1红外辐射
11.3.2红外探测器
11.3.3红外传感器的典型应用
11.4荧光式传感技术
11.4.1荧光式温度传感
11.4.2荧光式力传感
11.4.3荧光式pH值传感
11.4.4荧光式位置/位移传感
11.4.5其他量的荧光式传感
拓展训练项目
习题
第12章智能和网络传感技术
12.1智能传感技术
12.1.1智能传感器的结构形式
12.1.2智能传感器的应用
12.2网络传感技术
12.2.1网络智能传感器
12.2.2无线传感器网络
12.2.3无线传感器网络的应用
拓展训练项目
习题
第13章创新项目设计案例
案例1：车载酒精气体浓度检测报警及防酒后驾驶控制系统设计
案例2：具有手机APP设置与状态查看功能的液位控制与报警系统设计
案例3：太阳能供电短信远程控制开关的智能窗控制系统设计
案例4：硬币鉴别清分系统设计
参考文献