传感器原理及应用

第1章 传感器基础
1.1 传感器的定义与组成
1.1.1 传感器的定义
1.1.2 传感器组成
1.1.3 对传感器的一般要求
1.1.4 自动测控系统与传感器
1.1.5 自动测控系统例
1.2 传感器的分类
1.2.1 按被测量分类
1.2.2 按传感器工作原理分类
1.3 传感器的基本特性
1.3.1 传感器的静态特性
1.3.2 传感器的动态特性
1.4 传感器的标定
1.4.1 传感器的静态特性标定
1.4.2 静态标定例——电涡流传感器的静态标定
1.5 传感器接口电路
1.5.1 传感器输出信号的特点
1.5.2 典型的传感器接口电路
思考题

第2章 传感器与测量技术
2.1 电参量测量技术
2.1.1 电压的测量
2.1.2 阻抗的测量
2.1.3 交流阻抗及L、C的测量
2.1.4 频率的测量
2.1.5 时间间隔的数字测量
2.1.6 相位差的数字测量
2.2 检测技术基础
2.2.1 测量与测量方法
2.2.2 测量系统
2.3 传感器信息融合
2.3.1 信息融合的概念
2.3.2 传感器信息融合的应用
2.3.3 传感器信息融合的分类
2.3.4 信息融合的结构
2.3.5 传感器信息融合的一般方法
2.3.6 传感器信息融合的实例
2.4 传感器网络
2.4.1 传感器网络的作用
2.4.2 传感器网络的结构
2.4.3 传感器网络信息交换体系
2.5 传感器技术的发展
2.5.1 传感器新技术的发展
2.5.2 改善传感器性能的技术途径
思考题

第3章 电容式传感器
3.1 电容式传感器工作原理和类型
3.1.1 工作原理
3.1.2 变极距型电容式传感器
3.1.3 变面积型电容式传感器
3.1.4 变介电常数型电容式传感器
3.2 电容式传感器的信号测量及转换电路
3.2.1 电容式传感器等效电路
3.2.2 调频测量电路
3.2.3 电桥电路
3.2.4 二极管双T形交流电桥
3.2.5 差动脉冲宽度调制电路
3.2.6 运算放大器式电路
3.3 电容式传感器的特点及应用
3.3.1 差动式电容测厚传感器
3.3.2 电容式料位传感器
3.3.3 电容式接近开关
3.3.4 液体燃料测量
思考题

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 测量电路
4.1.3 变磁阻式传感器的应用
4.2 差动变压器式传感器
4.2.1 变隙式差动变压器工作原理
4.2.2 误差因素分析
4.2.3 差动变压器式传感器测量电路
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 工作原理
4.3.2 电涡流传感器测量电路
4.3.3 涡流式传感器的应用
4.4 感应同步器
4.4.1 直线式感应同步器
4.4.2 信号处理方式
思考题

第5章 力敏传感器
5.1 弹性敏感元件
5.1.1 弹性敏感元件的特性
5.1.2 弹性敏感元件的分类
5.2 电阻应变式传感器
5.2.1 应变电阻的概念
5.2.2 电阻应变片的测量电路
5.2.3 应变式传感器的应用
5.3 压电式传感器
5.3.1 压电效应及压电材料
5.3.2 压电式传感器等效电路
5.3.3 压电式传感器测量电路
5.3.4 压电式传感器的应用
5.4 压磁式传感器
5.5 压阻式传感器（半导体压力应变片）
思考题

第6章 热敏传感器
6.1 温度测量概述
6.1.1 温度的概念
6.1.2 温标
6.1.3 热敏传感器的基本概念
6.1.4 热敏传感器分类
6.1.5 热敏传感器的发展概况
6.2 热电偶传感器
6.2.1 热电偶测温原理
6.2.2 热电偶的结构形式及热电偶材料
6.2.3 热电偶测温及参考端温度补偿
6.2.4 热电偶的常用材料
6.3 金属热电阻传感器
6.3.1 铂热电阻的电阻参露忍匦
6.3.2 铜热电阻的电阻参露忍匦
6.4 半导体热敏电阻
6.4.1 热敏电阻的特点与分类
6.4.2 热敏电阻的基本参数与特性
6.4.3 热敏电阻温度测量非线性修正
6.5 负温度系数热敏电阻
6.5.1 NTC热敏电阻性能
6.5.2 NTC热敏电阻主要特性
6.6 热敏传感器应用实例
6.6.1 双金属热敏传感器的应用
6.6.2 热敏电阻传感器的应用
6.6.3 晶体管热敏传感器的应用
6.6.4 集成热敏传感器应用举例
6.6.5 家用空调专用热敏传感器
思考题

第7章 气敏传感器
7.1 半导体型气敏传感器
7.1.1 半导体气敏传感器工作原理
7.1.2 电阻型气敏传感器结构
7.1.3 非电阻型半导体气敏传感器
7.1.4 半导体气敏元件的特性
7.2 接触燃烧式气敏传感器
7.2.1 检测原理
7.2.2 接触燃烧式气敏元件的结构
7.3 其他气敏传感器
7.3.1 固体电解质式气敏传感器
7.3.2 电化学式气敏传感器
7.4 气敏传感器的应用
7.4.1 气敏传感器常用电路
7.4.2 烟雾传感器
7.4.3 气敏报警器
7.4.4 实用酒精测试仪
思考题

第8章 磁敏传感器
8.1 磁电感应式传感器
8.1.1 磁电感应式传感器工作原理
8.1.2 磁电感应式传感器基本特点
8.1.3 磁电感应式传感器的测量电路
8.1.4 磁电感应式传感器的应用
8.1.5 磁栅式传感器
8.2 霍尔磁敏传感器
8.2.1 霍尔效应及霍尔元件
8.2.2 霍尔传感器及其应用
8.3 其他半导体磁敏传感器
8.3.1 磁敏二极管
8.3.2 磁敏三极管
8.4 磁敏电阻
8.4.1 磁阻效应
8.4.2 磁阻元件的主要特性
8.4.3 磁敏电阻的应用
思考题

第9章 光敏传感器
9.1 光电传感器
9.1.1 基本概念
9.1.2 光子传感器
9.1.3 光电耦合器件
9.1.4 光电传感器的应用
9.2 电荷耦合器件CCD
9.2.1 CCD器件的工作原理
9.2.2 CCD图像传感器的应用
9.3 CMOS图像传感器
9.3.1 光敏二极管型CMOS图像传感器结构
9.3.2 CMOS的特点
9.3.3 CMOS的应用
9.4 光纤传感器
9.4.1 光导纤维导光原理
9.4.2 光纤传感器
9.4.3 光纤传感器的调制器原理
9.4.4 光纤传感器的应用
9.5 红外传感器
9.5.1 红外辐射的概念
9.5.2 红外传感器分类
9.5.3 热释电红外传感器的结构
9.5.4 红外传感器的一般组成
9.5.5 红外传感器的应用
9.6 激光传感器
9.6.1 激光的概念
9.6.2 激光传感器的应用
9.7 色敏传感器
9.7.1 半导体色敏传感器
9.7.2 半导体色敏传感器的应用
思考题

第10章 湿敏传感器
10.1 湿敏传感器概述
10.1.1 湿度与露点
10.1.2 湿敏传感器的主要性能指标
10.1.3 含水量检测方法
10.1.4 湿敏传感器分类
10.2 半导体陶瓷湿敏电阻
10.3 湿敏传感器
10.3.1 陶瓷型湿敏传感器
10.3.2 有机高分子湿敏传感器
10.3.3 半导体型湿敏传感器
10.4 湿敏传感器常用检测电路
10.4.1 检测电路的选择
10.4.2 典型测量电路
10.5 湿敏传感器应用
思考题

第11章 电磁波传感器
11.1 微波传感器
11.1.1 微波传感器的测量原理
11.1.2 微波传感器的组成
11.1.3 微波传感器的特点
11.1.4 微波传感器的应用
11.2 核辐射传感器
11.2.1 核辐射的特性
11.2.2 核辐射传感器
11.2.3 核辐射传感器的应用举例
思考题

第12章 位移、流量传感器
12.1 位移传感器
12.1.1 机械位移传感器
12.1.2 光栅位移传感器
12.1.3 磁栅位移传感器
12.1.4 接近传感器
12.1.5 转速传感器
12.1.6 多普勒传感器
12.2 流量及流速传感器
12.3 液位传感器
思考题

第13章 超声波传感器
13.1 声波与超声波
13.2 超声波传感器
13.3 超声波传感器的应用
思考题

第14章 其他类型传感器
14.1 机器人传感器
14.1.1 触觉传感器
14.1.2 接近觉传感器
14.1.3 视觉传感器
14.1.4 听觉、嗅觉、味觉及其他传感器
14.2 谐振式传感器
14.2.1 谐振式传感器概述
14.2.2 谐振式传感器工作原理
14.2.3 振动筒式传感器
14.3 电化学生物传感器
14.3.1 酶传感器
14.3.2 免疫传感器
14.3.3 细胞传感器
14.3.4 其他生物传感器
14.3.5 生物传感器的信号转换器
14.4 智能传感器
14.4.1 智能传感器概述
14.4.2 计算型智能传感器基本结构
14.4.3 智能传感器实例
思考题
参考文献