检测技术与传感器应用

 

本书将主要介绍了本教材以就业市场为导向，培养具备职业化特征的实用人才为宗旨，理论讲解实用：将理论讲解尽量简单化，案例分析实用：理论紧密结合，启发、培养学生的思考分析能力因此在章节的编排上按照应用类型来分章节，以集成化、模块化、智能化传感器为主。使学生具备“理解”和“会用”的能力。同时，为了增加学生的计算机应用能力和实验的需要，在各章节中编入MATLAB的应用与实现。

 

第1章测量与检测技术基础1.1测量/1
1.2测量误差及数据处理/4
1.2.1测量误差/4
1.2.2测量误差的表示方法/5
1.3测量误差的分类、估计和处理/7
1.3.1测量误差的分类/7
1.3.2随机误差的特性及减小方法/8
1.3.3系统误差的判断及消除方法/11
1.3.4粗大误差判断准则/13
1.4测量结果的数据处理/14
1.4.1有效数据的舍入原则/14
1.4.2等精度测量结果的处理步骤/15
1.5检测技术基础知识/17
1.5.1检测技术概念/17
1.5.2检测技术的分类/17
1.5.3检测系统的构成/18
思考与习题/19
第2章传感器的分类与信号处理方法
2.1传感器的分类及代码/20
2.1.1传感器分类/20
2.1.2传感器的代码及标记方法/21
2.2传感器的性能指标/22
2.2.1静态性能/22
2.2.2动态性能/25
2.3传感器的选用/27
2.4传感器系统的发展趋势/28
2.4.1传感器发展历程/28
2.4.2传感器发展趋势/28
2.4.3未来传感器的热门研究方向/30
2.5传感器输出信号的形式和预处理方法/31
2.5.1传感器信号的输出形式/31
2.5.2电感、电容变化式信号的预处理/33
2.5.3频率变化式传感器输出信号的预处理方法/33
2.6基本信号测量电路/34
2.6.1信号放大电路/34
2.6.2电桥测量电路/36
2.6.3基本运算电路/40
2.7信号变换电路/42
2.7.1直流-交流-直流变换电路/43
2.7.2电压与电流变换电路/47
2.7.3电流与电压变换电路/52
2.7.4电压与频率变换电路/52
2.7.5频率与电压变换电路/54
2.7.6集成AD650典型应用/54
思考与习题/57
第3章温度、湿度传感器及其应用
3.1温度传感器类型/59
3.2电阻式温度传感器/60
3.2.1热电阻工作原理及结构/60
3.2.2热电阻的分类/60
3.2.3热电阻的测量电路/61
3.2.4热电阻的测量电路应用/64
3.3热电偶温度传感器/66
3.3.1基本原理/66
3.3.2热电偶的材料、分类与结构/67
3.3.3热电偶测温电路/70
3.4PN结型温度传感器/71
3.4.1热敏电阻/71
3.4.2热敏二极管/74
3.4.3温敏三极管/75
3.5集成温度传感器/75
3.5.1集成温度传感器AD590/76
3.5.2DS18B20集成温度传感器/77
3.5.3DS18B20的性能特点/78
3.5.4DS18B20的工作原理/79
3.5.5DS18B20的应用/80
3.6温度传感器的应用/81
3.6.1热敏电阻传感器的应用/81
3.6.2热电式传感器应用举例/91
3.6.3集成温度传感器应用举例/93
3.7湿度传感器/95
3.7.1湿度传感器的分类/95
3.7.2数字温湿度传感器DHT11/97
3.8湿度传感器的应用/102
思考与习题/107
第4章压力传感器及其应用
4.1力的测量与分类/109
4.1.1力的测量原理与方法/109
4.1.2弹性敏感元件/110
4.1.3弹性敏感元件的分类/111
4.2电阻应变片式传感器原理/111
4.2.1电阻应变式传感器特点及分类/111
4.2.2电阻应变式传感器的工作原理/112
4.2.3电阻应变式传感器的主要特性及参数/114
4.2.4电阻应变片的测量电路/115
4.2.5应变片的温度效应及其补偿/116
4.3压电式传感器/118
4.3.1压电效应与压电材料/119
4.3.2压电传感器的等效电路和测量电路/121
4.3.3压电传感器应用/125
4.4压电集成传感器/128
4.5压电传感器应用举例/130
思考与习题/137
第5章光电传感器及其应用
5.1光电效应/138
5.2光敏电阻/140
5.2.1光敏电阻的结构与工作原理/141
5.2.2光敏电阻种类/141
5.2.3光敏电阻特征参数/142
5.3光电二极管和光电三极管/143
5.3.1光电二极管/143
5.3.2光电三极管/145
5.3.3光敏管的基本特性/146
5.3.4光电器件的应用/148
5.4集成光电传感器OPT101/152
5.5光电池/154
5.5.1光电池的光电效应/154
5.5.2应用电路/156
5.6光栅传感器/156
5.6.1莫尔条纹/157
5.6.2莫尔条纹的主要特性/158
5.6.3光栅传感器的组成/158
5.6.4辨向原理/159
5.6.5细分技术/162
5.7光电传感器的应用/163
思考与习题/180
第6章气体、烟雾传感器及其应用
6.1气体传感器原理/181
6.1.1气体传感器/181
6.1.2气体传感器的分类/182
6.2常用传感器原理/183
6.2.1气敏电阻传感器/183
6.2.2电化学传感器/184
6.2.3半导体式气体传感器/188
6.2.4固体电解质气体传感器/189
6.2.5接触燃烧式气体传感器/189
6.2.6光学式气体传感器/190
6.2.7红外线气体传感器/190
6.2.8磁性氧气传感器/190
6.2.9热导池式气体传感器/190
6.2.10气体检测传感器的选择问题/191
6.2.11气体传感器主要应用与发展趋势/191
6.3气体传感器的应用/192
思考与习题/207
第7章红外传感器及其应用
7.1红外传感器原理/208
7.1.1红外辐射的基本知识/208
7.1.2红外辐射的性质/210
7.1.3红外辐射的基本定律/210
7.2红外传感器的组成/214
7.2.1红外传感系统的分类/214
7.2.2红外传感系统的组成/215
7.3红外探测器/215
7.3.1光子探测器/216
7.3.2热释电型探测器/216
7.4红外传感器的应用/220
思考与习题/231
第8章超声波传感器及其应用
8.1超声波的基本性质/233
8.1.1波形及其转换/234
8.1.2超声波的传输与衰减/235
8.2超声波传感器/236
8.2.1超声波传感器的工作原理/236
8.2.2超声波传感器系统的构成/237
8.2.3超声波探头/237
8.2.4超声波信号发射电路/238
8.2.5超声波信号接收电路/239
8.3超声波检测技术的应用/242
思考与习题/258
第9章位置传感器及其应用
9.1电感式位置传感器/259
9.1.1自感式传感器/259
9.1.2差动变压器式传感器/260
9.1.3电涡流式传感器/261
9.2电容式位置传感器/262
9.3霍尔式位置传感器/264
9.3.1霍尔效应与霍尔元件/264
9.3.2霍尔元件的基本测量电路/266
9.3.3霍尔元件的主要特性参数/268
9.3.4霍尔元件温度补偿与不等电位补偿/268
9.4位置传感器的应用/270
9.4.1电容式位置传感器/270
9.4.2霍尔传感器应用/275
思考与习题/281
第10章新型传感器及传感器发展趋势
10.1固态图像传感器/282
10.1.1CCD基本结构/283
10.1.2CCD工作原理/283
10.1.3CCD图像传感器的结构/286
10.2光电位置传感器PSD/288
10.3PIN光电二极管与APD雪崩光电二极管/289
10.4光纤传感器/290
10.4.1光纤及其传光原理/290
10.4.2光纤传感器原理/292
10.4.3光纤传感器的应用实例/298
10.5微波式传感器/300
10.5.1微波的性质与特点/300
10.5.2微波振荡器与微波天线/300
10.5.3微波传感器及其应用/301
10.6核辐射式传感器/302
10.6.1核辐射/303
10.6.2核辐射传感器的组成/304
10.7生物传感器/306
10.7.1生物传感器的特点/306
10.7.2生物传感器的分类/306
10.7.3生物传感器的应用/307
10.8智能传感器/309
10.8.1智能传感器的概念、功能、构成和特点/309
10.8.2实现智能传感器的途径/311
10.8.3实现智能化的途径/312
10.9模糊传感器/313
10.9.1模糊传感器的概念/313
10.9.2模糊传感器的基本功能/314
10.9.3模糊传感器的应用/314
10.10网络传感器/314
10.10.1网络传感器的概念/315
10.10.2网络传感器通用接口标准/315
10.10.3网络传感器的发展形式/316
10.11虚拟传感器/318
10.11.1虚拟传感器的概念/318
10.11.2虚拟传感器发展概况/318
10.11.3虚拟传感器应用举例/320
思考与习题/321
参考文献/323