作者：刘振廷，翟维主编
页数：190页
出版社：西安电子科技大学出版社
出版日期：2017
ISBN：9787560644806
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内容简介
本书系统地介绍了传感器的基本结构、工作原理、特性及相应的测量电路。全书共13章： 第1章介绍了传感器的基本概念与特性；第2~13章分别介绍了电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、光纤传感器、温度传感器、气敏传感器、湿度传感器、数字式传感器、谐振式传感器、智能传感器的结构、工作原理及应用， 并且介绍了常用非电量温度、湿度的电测技术。书中提供了大量的应用实例， 并附有小结、习题，以及实验、实训建议， 突出了技术的实际应用。
本书所述内容精练实用， 深入浅出， 便于读者自学。本书可作为高职高专电子信息类专业教材， 也可作为相关领域工程技术人员的参考书。
本书特色
本书系统地介绍了传感器的基本结构、工作原理、特性及相应的测量电路。全书共13章：第1章介绍了传感器的基本概念与特性；第2~13章分别介绍了电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、光纤传感器、温度传感器、气敏传感器、湿度传感器、数字式传感器、谐振式传感器、智能传感器的结构、工作原理及应用，并且介绍了常用非电量温度、湿度的电测技术。书中提供了大量的应用实例，并附有小结、习题，以及实验、实训建议，突出了技术的实际应用。本书所述内容精练实用，深入浅出，便于读者自学。本书可作为高职高专电子信息类专业教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。
目录
第1章 传感器的基本概念与特性 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 传感器的定义 1
1.1.2 传感器的组成 2
1.2 传感器的分类 3
1.3 传感器的作用和发展 4
1.3.1 传感器的作用 4
1.3.2 传感器的发展 5
1.4 传感器的一般特性 6
1.4.1 灵敏度 7
1.4.2 分辨力 7
1.4.3 线性度 8
1.4.4 稳定性 10
1.4.5 电磁兼容性 10
本章小结 10
习题 10
第2章 电阻应变式传感器 12
2.1 工作原理 12
2.1.1 应变效应 12
2.1.2 应变片的结构、种类及其粘贴 14
2.2 温度误差及补偿 16
2.2.1 温度误差 17
2.2.2 温度误差的补偿方法 18
2.3 测量转换电路 20
2.3.1 单臂半桥工作方式 21
2.3.2 双臂半桥工作方式 22
2.3.3 全桥工作方式 22
2.4 应用举例 23
2.4.1 应变式压力传感器 23
2.4.2 应变式加速度传感器 25
2.4.3 应变式荷重传感器 26
本章小结 27
习题 28
实验、实训建议 30
第3章 电容式传感器 32
3.1 电容式传感器的工作原理及特性 32
3.1.1 变极距型电容式传感器 32
3.1.2 变面积型电容式传感器 34
3.1.3 变介电常数型电容式传感器 34
3.1.4 差动电容式传感器 35
3.1.5 电容式传感器的性能改善 36
3.2 电容式传感器的测量电路 37
3.2.1 变压器电桥电路 37
3.2.2 运算放大器电路 38
3.2.3 环形二极管充放电电路 39
3.2.4 调频电路39
3.3 电容式传感器的应用 40
3.3.1 电容式测厚传感器 40
3.3.2 电容式湿敏传感器 41
3.3.3 电容式油量表 42
3.3.4 电容式接近开关 43
本章小结 44
习题 44
实验、实训建议 47
第4章 电感式传感器 49
4.1 自感式传感器 49
4.1.1 变气隙型电感式传感器 50
4.1.2 截面型电感式传感器 51
4.1.3 测量电路 51
4.2 差动变压器式（互感式）传感器 52
4.2.1 差动变压器式传感器的结构与工作原理 52
4.2.2 差动变压器式传感器的输出特性 54
4.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 55
4.3 电涡流式传感器 58
4.3.1 电涡流式传感器的基本原理 59
4.3.2 电涡流式传感器的种类 59
4.4 电感式传感器的应用 60
4.4.1 压力测量 60
4.4.2 位移测量 61
4.4.3 电感式圆度计 63
本章小结 63
习题 64
实验、实训建议 64
第5章 压电式传感器 66
5.1 压电式传感器的原理 66
5.1.1 压电效应及其可逆性 66
5.1.2 石英晶体的压电效应 67
5.1.3 压电陶瓷的压电效应 69
5.2 压电材料 70
5.2.1 石英晶体 71
5.2.2 压电陶瓷 71
5.2.3 新型压电材料 72
5.3 压电式传感器的等效电路 72
5.4 压电式传感器的测量电路 73
5.5 压电式传感器的应用 76
本章小结 78
习题 78
实验、实训建议 79
第6章 霍尔传感器 80
6.1 霍尔元件与霍尔传感器的工作原理 80
6.1.1 霍尔元件 80
6.1.2 霍尔传感器的工作原理 81
6.2 霍尔集成电路 82
6.2.1 霍尔集成电路的特点 82
6.2.2 霍尔集成电路的类型 82
6.3 霍尔位移传感器 83
6.3.1 霍尔位移传感器的工作原理 83
6.3.2 霍尔位移传感器的特性及应用 84
本章小结 87
习题 87
实验、实训建议 89
第7章 光电式传感器 90
7.1 光电效应及光电元件 90
7.1.1 光电效应的分类 90
7.1.2 光电元件及其特性 90
7.2 光电元件的基本应用电路 97
7.2.1 光敏电阻应用电路 97
7.2.2 光敏二极管应用电路 98
7.2.3 光敏三极管应用电路 98
7.3 光电式传感器的应用 99
7.3.1 灯光亮度自动控制器 99
7.3.2 邮政信函过戳装置 100
7.3.3 主回路与控制回路的隔离电路 100
7.4 图像传感器 101
本章小结 102
习题 102
实验、实训建议 103
第8章 光纤传感器 105
8.1 光纤的基本概念 105
8.1.1 光的全反射 105
8.1.2 光纤的结构及分类 105
8.2 光纤传感器的分类及特性 106
8.2.1 光纤传感器的分类 106
8.2.2 光纤传感器的优缺点 107
8.3 光纤传感器的应用举例 107
8.3.1 光纤液位传感器 107
8.3.2 光纤加速度传感器 108
8.3.3 光纤温度传感器 109
8.3.4 光纤流量与流速传感器 110
本章小结 112
习题 112
实验、实训建议 112
第9章 温度传感器 115
9.1 温度测量的基本概念 115
9.1.1 温度的基本概念 115
9.1.2 温度测量及传感器分类 117
9.2 热电偶传感器的工作原理 118
9.2.1 热电效应 118
9.2.2 基本定律 120
9.3 热电偶的材料及结构 122
9.3.1 热电偶材料 122
9.3.2 热电偶的结构和常用热电偶 123
9.4 热电偶的应用 127
9.4.1 热电偶冷端的延长 127
9.4.2 热电偶温度补偿的技术处理 128
9.5 热电阻传感器及其应用 131
9.5.1 金属热电阻传感器 131
9.5.2 半导体热敏电阻传感器 133
9.6 集成温度传感器 136
9.6.1 集成温度传感器的测温原理 136
9.6.2 集成温度传感器的类型 137
本章小结 138
习题 138
实验、实训建议 139
第10章 气敏传感器、湿度传感器及其应用 140
10.1 气敏传感器 140
10.1.1 电阻型半导体气敏传感器 140
10.1.2 气敏传感器的应用 143
10.2 湿度传感器 145
10.2.1 湿度的定义及其表示方法 145
10.2.2 湿度传感器的基本原理和分类 146
10.2.3 湿敏元件的主要特性参数 146
10.2.4 半导体及陶瓷湿度传感器 147
10.2.5 有机物及高分子聚合物湿度传感器 149
本章小结 151
习题 151
第11章 数字式传感器 152
11.1 数字编码器 152
11.1.1 增量式编码器 152
11.1.2 绝对式光电编码器 153
11.2 感应同步器 153
11.2.1 感应同步器的结构和工作原理 154
11.2.2 信号处理方式 156
11.2.3 直线式感应同步器的接长与定尺激励方式 157
11.2.4 感应同步器的绝对坐标测量系统 158
11.2.5 误差分析 158
11.3 光栅传感器 159
11.3.1 光栅传感器的结构和原理 159
11.3.2 光栅传感器的测量电路 161
11.3.3 光栅传感器的应用 163
11.4 磁栅传感器 165
11.4.1 磁栅传感器的结构 164
11.4.2 磁栅传感器的工作原理 165
本章小结 165
习题 165
第12章 谐振式传感器 166
12.1 概述 166
12.2 谐振式传感器的类型与原理 166
12.2.1 谐振式传感器的类型 166
12.2.2 谐振式传感器的基本原理 168
12.3 谐振式传感器应用举例 170
12.3.1 振弦式传感器应用举例 170
12.3.2 振梁式传感器应用举例 171
12.3.3 振膜式压力传感器应用举例 172
12.3.4 振筒式传感器应用举例 172
12.3.5 压电式谐振传感器应用举例 173
12.3.6 微型硅谐振式传感器应用举例 174
本章小结 175
习题 175
第13章 智能传感器 176
13.1 智能传感器发展的历史背景 176
13.2 智能传感器的概念及其功能特点 176
13.3 智能传感器的实现 177
本章小结 181
习题 181
部分习题参考答案 182
附录A 186
附录B 189
参考文献190
1.1 基本概念 1
1.1.1 传感器的定义 1
1.1.2 传感器的组成 2
1.2 传感器的分类 3
1.3 传感器的作用和发展 4
1.3.1 传感器的作用 4
1.3.2 传感器的发展 5
1.4 传感器的一般特性 6
1.4.1 灵敏度 7
1.4.2 分辨力 7
1.4.3 线性度 8
1.4.4 稳定性 10
1.4.5 电磁兼容性 10
本章小结 10
习题 10
第2章 电阻应变式传感器 12
2.1 工作原理 12
2.1.1 应变效应 12
2.1.2 应变片的结构、种类及其粘贴 14
2.2 温度误差及补偿 16
2.2.1 温度误差 17
2.2.2 温度误差的补偿方法 18
2.3 测量转换电路 20
2.3.1 单臂半桥工作方式 21
2.3.2 双臂半桥工作方式 22
2.3.3 全桥工作方式 22
2.4 应用举例 23
2.4.1 应变式压力传感器 23
2.4.2 应变式加速度传感器 25
2.4.3 应变式荷重传感器 26
本章小结 27
习题 28
实验、实训建议 30
第3章 电容式传感器 32
3.1 电容式传感器的工作原理及特性 32
3.1.1 变极距型电容式传感器 32
3.1.2 变面积型电容式传感器 34
3.1.3 变介电常数型电容式传感器 34
3.1.4 差动电容式传感器 35
3.1.5 电容式传感器的性能改善 36
3.2 电容式传感器的测量电路 37
3.2.1 变压器电桥电路 37
3.2.2 运算放大器电路 38
3.2.3 环形二极管充放电电路 39
3.2.4 调频电路39
3.3 电容式传感器的应用 40
3.3.1 电容式测厚传感器 40
3.3.2 电容式湿敏传感器 41
3.3.3 电容式油量表 42
3.3.4 电容式接近开关 43
本章小结 44
习题 44
实验、实训建议 47
第4章 电感式传感器 49
4.1 自感式传感器 49
4.1.1 变气隙型电感式传感器 50
4.1.2 截面型电感式传感器 51
4.1.3 测量电路 51
4.2 差动变压器式（互感式）传感器 52
4.2.1 差动变压器式传感器的结构与工作原理 52
4.2.2 差动变压器式传感器的输出特性 54
4.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 55
4.3 电涡流式传感器 58
4.3.1 电涡流式传感器的基本原理 59
4.3.2 电涡流式传感器的种类 59
4.4 电感式传感器的应用 60
4.4.1 压力测量 60
4.4.2 位移测量 61
4.4.3 电感式圆度计 63
本章小结 63
习题 64
实验、实训建议 64
第5章 压电式传感器 66
5.1 压电式传感器的原理 66
5.1.1 压电效应及其可逆性 66
5.1.2 石英晶体的压电效应 67
5.1.3 压电陶瓷的压电效应 69
5.2 压电材料 70
5.2.1 石英晶体 71
5.2.2 压电陶瓷 71
5.2.3 新型压电材料 72
5.3 压电式传感器的等效电路 72
5.4 压电式传感器的测量电路 73
5.5 压电式传感器的应用 76
本章小结 78
习题 78
实验、实训建议 79
第6章 霍尔传感器 80
6.1 霍尔元件与霍尔传感器的工作原理 80
6.1.1 霍尔元件 80
6.1.2 霍尔传感器的工作原理 81
6.2 霍尔集成电路 82
6.2.1 霍尔集成电路的特点 82
6.2.2 霍尔集成电路的类型 82
6.3 霍尔位移传感器 83
6.3.1 霍尔位移传感器的工作原理 83
6.3.2 霍尔位移传感器的特性及应用 84
本章小结 87
习题 87
实验、实训建议 89
第7章 光电式传感器 90
7.1 光电效应及光电元件 90
7.1.1 光电效应的分类 90
7.1.2 光电元件及其特性 90
7.2 光电元件的基本应用电路 97
7.2.1 光敏电阻应用电路 97
7.2.2 光敏二极管应用电路 98
7.2.3 光敏三极管应用电路 98
7.3 光电式传感器的应用 99
7.3.1 灯光亮度自动控制器 99
7.3.2 邮政信函过戳装置 100
7.3.3 主回路与控制回路的隔离电路 100
7.4 图像传感器 101
本章小结 102
习题 102
实验、实训建议 103
第8章 光纤传感器 105
8.1 光纤的基本概念 105
8.1.1 光的全反射 105
8.1.2 光纤的结构及分类 105
8.2 光纤传感器的分类及特性 106
8.2.1 光纤传感器的分类 106
8.2.2 光纤传感器的优缺点 107
8.3 光纤传感器的应用举例 107
8.3.1 光纤液位传感器 107
8.3.2 光纤加速度传感器 108
8.3.3 光纤温度传感器 109
8.3.4 光纤流量与流速传感器 110
本章小结 112
习题 112
实验、实训建议 112
第9章 温度传感器 115
9.1 温度测量的基本概念 115
9.1.1 温度的基本概念 115
9.1.2 温度测量及传感器分类 117
9.2 热电偶传感器的工作原理 118
9.2.1 热电效应 118
9.2.2 基本定律 120
9.3 热电偶的材料及结构 122
9.3.1 热电偶材料 122
9.3.2 热电偶的结构和常用热电偶 123
9.4 热电偶的应用 127
9.4.1 热电偶冷端的延长 127
9.4.2 热电偶温度补偿的技术处理 128
9.5 热电阻传感器及其应用 131
9.5.1 金属热电阻传感器 131
9.5.2 半导体热敏电阻传感器 133
9.6 集成温度传感器 136
9.6.1 集成温度传感器的测温原理 136
9.6.2 集成温度传感器的类型 137
本章小结 138
习题 138
实验、实训建议 139
第10章 气敏传感器、湿度传感器及其应用 140
10.1 气敏传感器 140
10.1.1 电阻型半导体气敏传感器 140
10.1.2 气敏传感器的应用 143
10.2 湿度传感器 145
10.2.1 湿度的定义及其表示方法 145
10.2.2 湿度传感器的基本原理和分类 146
10.2.3 湿敏元件的主要特性参数 146
10.2.4 半导体及陶瓷湿度传感器 147
10.2.5 有机物及高分子聚合物湿度传感器 149
本章小结 151
习题 151
第11章 数字式传感器 152
11.1 数字编码器 152
11.1.1 增量式编码器 152
11.1.2 绝对式光电编码器 153
11.2 感应同步器 153
11.2.1 感应同步器的结构和工作原理 154
11.2.2 信号处理方式 156
11.2.3 直线式感应同步器的接长与定尺激励方式 157
11.2.4 感应同步器的绝对坐标测量系统 158
11.2.5 误差分析 158
11.3 光栅传感器 159
11.3.1 光栅传感器的结构和原理 159
11.3.2 光栅传感器的测量电路 161
11.3.3 光栅传感器的应用 163
11.4 磁栅传感器 165
11.4.1 磁栅传感器的结构 164
11.4.2 磁栅传感器的工作原理 165
本章小结 165
习题 165
第12章 谐振式传感器 166
12.1 概述 166
12.2 谐振式传感器的类型与原理 166
12.2.1 谐振式传感器的类型 166
12.2.2 谐振式传感器的基本原理 168
12.3 谐振式传感器应用举例 170
12.3.1 振弦式传感器应用举例 170
12.3.2 振梁式传感器应用举例 171
12.3.3 振膜式压力传感器应用举例 172
12.3.4 振筒式传感器应用举例 172
12.3.5 压电式谐振传感器应用举例 173
12.3.6 微型硅谐振式传感器应用举例 174
本章小结 175
习题 175
第13章 智能传感器 176
13.1 智能传感器发展的历史背景 176
13.2 智能传感器的概念及其功能特点 176
13.3 智能传感器的实现 177
本章小结 181
习题 181
部分习题参考答案 182
附录A 186
附录B 189
参考文献190
附录
