传感器原理及应用

  本书系统地介绍各类传感器的基本概念、基本原理和基本特性，分析其等效电路、测量电路及应用电路，讨论其在物理量、化学量、生物量测量时的选择与使用方法。全书共13章，第1章、第2章介绍传感器的基本概念、一般特性；第3章-10章介绍常用的传感器；第11章介绍智能传感器；第12章介绍无线传感器网络；第13章是实践部分，包括基础原理性实验和开放式设计实验。

  第1章 传感器概论

1.1 传感器的地位与作用

1.1.1 传感器的地位

1.1.2 传感器的作用

1.2 传感器的定义、组成与分类

1.2.1 传感器的定义

1.2.2 传感器的组成

1.2.3 传感器的分类

1.3 传感器的现状与发展方向

1.3.1 传感器的现状

1.3.2 传感器的发展方向

习题

第2章 传感器的一般特性

2.1 传感器的静态特性

2.1.1 线性度

2.1.2 灵敏度

2.1.3 迟滞

2.1.4 重复性

2.1.5 精度

2.1.6 分辨率和分辨力

2.2 传感器的动态特性

2.2.1 动态误差

2.2.2 数学模型

2.2.3 瞬态响应

2.2.4 频率响应

2.2.5 指标与分析

2.3 传感器无失真测试条件

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

3.1.1 金属丝电阻应变片

3.1.2 半导体应变片

3.2 电阻应变片的测量原理

3.2.1 直流电桥

3.2.2 交流电桥

3.2.3 电桥的预调平衡

3.2.4 电阻应变仪

3.3 电阻应变式传感器的温度补偿

3.3.1 电阻应变片温度误差及其产生原因

3.3.2 温度补偿方法

3.4 电阻应变式传感器的应用

3.4.1 电阻应变式力传感器

3.4.2 应变式压力传感器

3.4.3 电子秤

习题

第4章 电容式传感器

4.1 电容式传感器的工作原理及结构类型

4.1.1 变极板间距型电容式传感器

4.1.2 变极板相对面积型电容式传感器

4.1.3 变介质型电容式传感器

4.2 电容式传感器的等效电路

4.3 电容式传感器的主要性能

4.3.1 边缘效应

4.3.2 温度影响

4.3.3 寄生电容

4.4 电容式传感器的测量电路

4.4.1 运算放大器式电路

4.4.2 二极管双T型交流电桥

4.4.3 脉冲宽度调制电路

4.4.4 调频电路

4.5 电容式传感器的应用案例

4.5.1 直接作用式电容液位计

4.5.2 膜片电容式压力传感器

4.5.3 电容测厚仪

习题

第5章 电感式传感器

5.1 变磁阻式传感器

5.1.1 工作原理

5.1.2 等效电路

5.1.3 输出特性

5.1.4 测量原理

5.1.5 应用案例

5.2 差动变压器式传感器

5.2.1 工作原理

5.2.2 基本特性

5.2.3 测量电路

5.2.4 应用案例

5.3 电涡流式传感器

5.3.1 高频反射式电涡流传感器

5.3.2 低频透射式涡流传感器

5.3.3 应用案例

习题

第6章 压电式传感器

6.1 压电式传感器的工作原理

6.2 压电材料

6.2.1 压电晶体

6.2.2 压电陶瓷

6.2.3 新型压电材料

6.3 压电常数和表面电荷的计算

6.4 压电元件的常用结构形式

6.5 压电式传感器的等效电路

6.6 压电式传感器的信号调节电路

6.6.1 电压放大器（阻抗变换器）

6.6.2 电荷放大器

6.7 压电式传感器的应用

6.7.1 压电式加速度传感器

6.7.2 压电式测力传感器

习题

第7章 磁电式传感器

7.1 磁电感应式传感器

7.1.1 工作原理与结构形式

7.1.2 特性分析

7.1.3 测量电路与误差分析

7.1.4 应用案例

7.2 霍尔式传感器

7.2.1 霍尔效应

7.2.2 霍尔元件的基本结构

7.2.3 霍尔元件的技术参数

7.2.4 霍尔元件的误差及补偿

7.2.5 应用案例

习题

第8章 热电式传感器

8.1 热电偶

8.1.1 热电偶测温的基本原理

8.1.2 热电偶的结构和种类

8.1.3 热电偶的冷端温度补偿

8.1.4 热电偶的测量电路

8.2 热电阻

8.2.1 热电阻测温原理

8.2.2 热电阻传感器的结构形式

8.2.3 热电阻传感器的测量电路

8.3.4 热电阻应用

8.3 热敏电阻

8.3.1 分类及特性

8.3.2 使用注意事项

8.3.3 热敏电阻的应用

8.4 PN结型温度传感器

8.4.1 温敏二极管

8.4.2 温敏晶体管

8.5 集成电路温度传感器

8.5.1 基本原理

8.5.2 电压输出型

8.5.3 电流输出型

8.6 热释电式传感器

8.6.1 热释电效应

8.6.2 热释电红外传感器

8.6.3 热释电红外探测模块

8.6.4 典型应用

习题

第9章 光电式传感器

9.1 外光电效应及器件

9.1.1 外光电效应

9.1.2 光电管

9.1.3 光电倍增管

9.1.4 光电倍增管的应用

9.2 光电导效应及器件

9.2.1 光电导效应

9.2.2 光敏电阻及其偏置电路

9.2.3 光敏电阻的应用

9.3 光生伏打效应及器件

9.3.1 光生伏打效应

9.3.2 光电二极管

9.3.3 光电晶体管

9.3.4 光电场效晶体管

9.3.5 光电池

9.4 光电式传感器的应用

9.4.1 光电倍增管的典型应用

9.4.2 光谱探测领域的应用

9.4.3 时间分辨荧光免疫分析中的应用

习题

……

第10章超声波传感器

第11章智能传感器

第12章无线传感器网络

第13章 实验与设计

参考文献