传感器原理与应用(第2版)

《传感器原理与应用(第2版)》：普通高等教育“十一五”国家级规划教材,电子信息与电气学科规划教材。

《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:传感器原理与应用(第2版)》系统而全面地阐述了各类传感器的原理及应用，全书内容丰富，概念清楚，涉及面广。全书分三部分共19章。第1部分共两章介绍传感器的一般特性、分析方法，第2部分为第3章至第16章，论述常见的、应用广泛的以及新型传感器，如电阻应变式、电容式、电感式、压电式、压阻式、光电式、磁敏式、固态图像、射线、微波、化学、光导纤维传感器等，分析了它们的基本原理、静动态特性、测量电路和有关设计知识及应用。第3部分为第17章至第19章，主要介绍测量信号的调理、记录与显示，虚拟仪器开发。

第1部分传感器的一般特性、分析方法
第1章传感器概述
1.1传感器的定义及分类
1.1.1传感器的定义
1.1.2传感器的分类
1.2传感器的作用与地位
1.3传感器技术的发展动向
1.3.1发现新现象
1.3.2开发新材料
1.3.3  采用微细加工技术
1.3.4传感器的智能化
1.3.5仿生传感器
思考题
第2章传感器的特性及标定
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
2.2传感器的动态特性
2.2.1传感器动态特性的数学模型
2.2.2算子符号法与传递函数
2.2.3频率响应函数
2.2.4动态响应特性
2.3传感器的标定
2.3.1传感器的静态特性标定
2.3.2传感器的动态标定
思考题

第2部分常见传感器与新型传感器
第3章传感器中的弹性敏感元件设计
3.1弹性敏感元件的基本特性
3.1.1弹性特性
3.1.2弹性滞后
3.1.3弹性后效
3.1.4固有振动频率
3.2弹性敏感元件的材料
3.3弹性敏感元件的特性参数计算
3.3.1弹性圆柱
3.3.2悬臂梁
3.3.3扭转棒
3.3.4平膜片
3.3.5波纹管
3.3.6薄壁圆筒
3.3.7双端固定梁
3.4有限单元法简介
3.4.1弹性力学
3.4.2边界条件
3.4.3最小势能原理
3.4.4有限单元法
第4章电阻应变式传感器
4.1电阻应变片的工作原理（应变效应）
4.2电阻应变片的结构、类型及参数
4.2.1电阻应变片的基本结构
4.2.2电阻应变片的种类及特点
4.2.3金属应变片的参数
4.2.4应变片的粘贴技术
4.3应变片的动态响应特性
4.3.1应变波的传播过程
4.3.2应变片的极限工作频率估算
4.4测量电路
4.4.1直流电桥
4.4.2交流电桥
4.5电阻应变式传感器的温度误差及其补偿
4.5.1温度误差及其产生原因
4.5.2温度补偿方法
4.6应变式传感器的结构设计及应用
4.6.1应变式压力传感器
4.6.2应变式加速度传感器
思考题
第5章电容式传感器
5.1电容式传感器
5.1.1基本工作原理
5.1.2电容式传感器的线性及灵敏度
5.2电容式传感器的输出电路及等效电路
5.2.1电容式传感器的等效电路
5.2.2电容式传感器的输出电路
5.3影响电容传感器精度的因素及提高精度的措施
5.3.1边缘效应的影响
5.3.2寄生电容的影响
5.3.3温度的影响
5.4电容式传感器的应用
5.4.1电容式压力传感器
5.4.2电容式加速度传感器
5.4.3电容式荷重传感器
5.4.4振动、位移测量仪
5.4.5电容测厚传感器
5.4.6电容式液位传感器
思考题
第6章电感式传感器
6.1电感式传感器工作原理、结构与特性
6.1.1电感式传感器的工作原理和等效电路
6.1.2电感式传感器的结构类型及特性
6.1.3电感式传感器的测量电路
6.2差动变压器式电感传感器
6.2.1工作原理
6.2.2差动变压器式传感器的特性
6.3电涡流式传感器
6.3.1电涡流式传感器的工作原理及特性
6.3.2电涡流式传感器结构形式及特点
6.3.3影响电涡流式传感器灵敏度的因素
6.3.4测量电路
6.4电感式传感器的应用
6.4.1电感式传感器的应用
6.4.2电涡流式传感器的应用
思考题
第7章压电式传感器
7.1压电式传感器的工作原理
7.1.1压电效应
7.1.2压电效应的物理解释
7.2压电元件常用结构形式
7.3压电元件的等效电路及测量电路
7.3.1等效电路
7.3.2测量电路
7.4压电式加速度传感器
7.4.1工作原理及特性
7.4.2压电式加速度传感器的典型结构
7.4.3压电式加速度传感器的应用
7.5压电式压力传感器
7.5.1压电式压力传感器的工作原理及结构
7.5.2压电式压力传感器的结构及应用
思考题
第8章压阻式传感器
8.1压阻式传感器的工作原理
8.2晶向的表示方法
8.3压阻系数
8.4影响压阻系数的因素
8.5压阻式传感器的结构与设计
8.5.1压阻式压力传感器
8.5.2压阻式加速度传感器
8.6压阻式传感器的测量电路及补偿
8.6.1恒压源供电
8.6.2恒流源供电
8.6.3减小在扩散工艺中的温度影响
8.7压阻式传感器的应用
思考题
第9章热电式传感器
9.1热电偶
9.1.1热电偶的工作原理
9.1.2常用热电偶
9.2热电阻
9.2.1热电阻的工作原理
9.2.2常用热电阻
9.2.3热电阻的结构和测量电路
9.3热敏电阻
9.3.1热敏电阻的工作原理
9.3.2热敏电阻的伏安特性
9.3.3热敏电阻的主要参数
9.3.4热敏电阻的结构
9.3.5热敏电阻的测量电路及应用
9.4热释电型温度传感器
9.5集成温度传感器
思考题
第10章光电式传感器
10.1光电式传感器的工作原理及基本组成
10.2光电式传感器中的敏感元件
10.2.1外光电效应型光电元件
10.2.2内光电效应型光电器件
10.3光电式传感器的类型及设计
10.3.1光电式传感器的类型
10.3.2光电式传感器的计算
10.4光电式传感器的应用
思考题
第11章固态图像传感器
11.1电荷耦合图像传感器
11.1.1CCD的基本工作原理
11.1.2线阵与面阵CCD图像传感器
11.1.3CCD图像传感器的特性参数
11.2其他类型的图像传感器
11.2.1电荷注入器件（CID）
11.2.2MOS型固体图像传感器件
11.2.3电荷引发器件（CPD）
11.2.4叠层型固体传感器件
11.3固态图像传感器的应用
思考题
第12章磁传感器
12.1霍尔传感器
12.1.1霍尔传感器的原理
12.1.2霍尔元件的特性
12.1.3测量电路
12.1.4集成霍尔传感器
12.1.5霍尔式传感器的应用
12.2磁敏二极管和磁敏三极管
12.2.1磁敏二极管和磁敏三极管的结构原理
12.2.2磁敏二极管和磁敏三极管的性能指标
12.2.3典型补偿电路
12.2.4磁敏二极管和磁敏三极管的应用
12.3磁通门磁力计
12.3.1磁通门磁力计结构与工作原理
12.3.2典型测量电路
12.3.3磁通门应用
12.4磁敏电阻传感器
12.4.1磁阻效应原理
12.4.2磁阻元件的主要特性
12.4.3典型电路
12.4.4应用
12.5其他类型的磁传感器
12.5.1韦根德磁敏器件
12.5.2Z元件
思考题
第13章射线及微波检测传感器
13.1核辐射传感器
13.1.1核辐射检测的物理基础
13.1.2核辐射传感器
13.1.3核辐射检测技术的应用
13.2超声检测
13.2.1超声检测原理
13.2.2压电式超声波换能器
13.2.3超声波在检测技术中的应用
13.3红外辐射传感器
13.3.1红外辐射的基本定律
13.3.2红外传感器的分类
13.3.3红外辐射检测技术的应用
13.4微波传感器
13.4.1微波的基础知识
13.4.2微波传感器
13.4.3微波检测技术的应用
思考题
第14章光导纤维传感器
14.1光纤的特性
14.1.1光纤的结构和类型
14.1.2光纤传输特性
14.1.3光在普通光纤内的传输
14.2光纤传感器分类
14.2.1强度调制光纤传感器
14.2.2相位调制光纤传感器
14.2.3偏振态调制光纤传感器
14.2.4分布式光纤传感器
14.3光纤传感器的应用
14.3.1光纤温度传感器
14.3.2光纤压力与振动传感器
14.3.3光纤分光与光谱传感器
14.3.4反射式光纤位移传感器
14.3.5光纤图像传感器
思考题
第15章化学传感器
15.1湿敏传感器
15.1.1湿度概念
15.1.2陶瓷湿度传感器
15.1.3MgCr2O4系湿敏传感器
15.1.4ZnO－Cr2O3系湿度传感器
15.1.5M系列氧化铝湿度传感器
15.2气敏传感器
15.2.1概述
15.2.2固态电解质气敏传感器
15.2.3电位式气敏传感器
15.2.4氧化物半导体气敏传感器
第16章MEMS传感器
16.1概述
16.2MEMS传感器的特点及分类
16.3MEMS加速度计
16.3.1电容式加速度微传感器
16.3.2压阻式加速度微传感器
16.3.3扭摆式加速度微传感器
16.3.4力平衡式加速度微传感器
16.3.5隧道效应加速度微传感器
16.4角速度微传感器
16.4.1石英音叉振动MEMS陀螺仪
16.4.2双框架角振动微机械陀螺仪
16.4.3振动轮式微陀螺
16.4.4振动棒式微陀螺仪
16.5MEMS传感器的应用
16.5.1在汽车工业中的应用
16.5.2在航空航天工业中的应用
16.5.3在生物医学方面的应用
思考题

第3部分测量信号的调理、记录、显示及虚拟仪器开发
第17章测量信号的调理
17.1概述
17.2调制与解调
17.2.1幅值调制
17.2.2幅值调制的解调
17.3滤波
17.3.1滤波器的一般特性
17.3.2典型的滤波器电路
17.4模/数转换技术
17.4.1逐次逼近式模/数转换原理
17.4.2增量调整型模/数转换原理
17.5电压/电流/频率变换技术
17.5.1电压/频率转换技术
17.5.2电压/电流转换技术
17.6电压和电流放大变换技术
17.6.1同相放大器
17.6.2反相放大器
17.6.3差动放大器
17.6.4对数放大器
17.6.5反对数放大器
17.6.6仪表放大器
17.7信号调理中的干扰与补偿
17.7.1干扰类型
17.7.2接地问题
17.7.3隔离放大器
第18章测量信号的采集与显示
18.1数据采集技术
18.1.1数据采集系统的主要功能
18.1.2数据采集系统的结构及原理
18.2数据的显示
18.2.1辉光数码管
18.2.2荧光数码管
18.2.3LED数码管
18.2.4LCD显示器
18.2.5DVM显示器
18.2.6CRT显示器
18.2.7数字存储示波器
第19章虚拟仪器
19.1虚拟仪器的概述
19.2虚拟仪器的特点
19.3虚拟仪器的体系结构
19.3.1虚拟仪器的硬件系统
19.3.2虚拟仪器的软件系统
19.4LabVIEW软件概述
19.5虚拟仪器应用实例
19.5.1虚拟数字示波器的前面板
19.5.2虚拟数字示波器的设计方案
19.5.3设备选择
19.5.4游标功能
19.5.5测量功能
19.5.6采集功能
19.5.7滤波功能
19.5.8帮助和打印
19.5.9幅度和时基
19.5.10文件保存与回放
19.5.11数学功能
19.5.12李萨如图功能
19.5.13退出程序功能
19.5.14前面板的装饰和程序框图的完善
参考文献