傳感器原理及應用

前言
教學建議
第1章 概論
1.1 傳感器的作用和地位
1.2 傳感器現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3 傳感器的定義、組成、分類及圖形符號
1.3.1 傳感器定義
1.3.2 傳感器組成
1.3.3 傳感器分類
1.3.4 傳感器圖形符號與命名方法
思考題和習題

第2章 傳感器的基本特性
2.1 傳感器的靜態(tài)特性
2.1.1 線性度
2.1.2 遲滯
2.1.3 重復性
2.1.4 靈敏度
2.1.5 分辨力和閾值
2.1.6 穩(wěn)定性
2.1.7 漂移

2.2 傳感器的動態(tài)特性
2.2.1 傳感器動態(tài)誤差
2.2.2 傳遞函數(shù)
2.2.3 一階傳感器系統(tǒng)
2.2.4 二階傳感器系統(tǒng)
思考題和習題

第3章 電阻應變式傳感器
3.1 電阻應變片結(jié)構原理
3.1.1 電阻應變效應與應變片結(jié)構
3.1.2 電阻應變片的基本原理
3.1.3 壓阻效應和壓阻式傳感器
3.1.4 應變片種類

3.2 金屬應變片的主要特性
3.2.1 應變片的靈敏系數(shù)
3.2.2 橫向效應
3.2.3 應變片溫度誤差及補償方法

3.3 電阻應變片測量電路
3.3.1 直流電橋工作原理
3.3.2 交流電橋工作原理
3.3.3 電阻應變儀原理
3.3.4 相敏檢波器

3.4 應變式傳感器的應用
3.4.1 力傳感器（測力與秤重）
3.4.2 膜片式壓力傳感器
3.4.3 應變式加速度傳感器
3.4.4 硅壓阻式壓力傳感器
思考題和習題

第4章 電容式傳感器
4.1 電容式傳感器的工作原理和結(jié)構類型
4.1.1 工作原理
4.1.2 結(jié)構類型

4.2 電容式傳感器的輸出特性
4.2.1 變極距型
4.2.2 平板變面積型
4.2.3 變介電常數(shù)型

4.3 測量電路
4.3.1 電容式傳感器等效電路
4.3.2 電橋電路

4.4 應用舉例
4.4.1 壓差式電容壓力傳感器
4.4.2 電容測厚儀
4.4.3 力平衡式加速度傳感器
4.4.4 電容傳聲器
4.4.5 硅電容式集成傳感器
4.4.6 電容式指紋傳感器
思考題和習題

第5章 電感式傳感器
5.1 變磁阻式傳感器（自感式傳感器）
5.1.1 工作原理
5.1.2 輸出特性
5.1.3 差動變間隙式電感傳感器結(jié)構原理
5.1.4 測量轉(zhuǎn)換電路
5.1.5 變磁阻式傳感器的應用

5.2 差動變壓器式傳感器（互感式傳感器）
5.2.1 螺線管式差動變壓器結(jié)構和工作原理
5.2.2 基本特性
5.2.3 零點殘余電壓
5.2.4 差動變壓器測量電路
5.2.5 應用舉例

5.3 電渦流式傳感器
5.3.1 工作原理
5.3.2 等效電路分析
5.3.3 渦流的分布和強度
5.3.4 測量電路
5.3.5 電渦流傳感器的應用
思考題和習題

第6章 磁電式傳感器
6.1 磁電感應式傳感器（電動式）
6.1.1 工作原理和結(jié)構形式
6.1.2 磁電感應式傳感器的基本特性
6.1.3 磁電感應式傳感器的測量電路
6.1.4 磁電感應式傳感器的應用

6.2 霍爾傳感器
6.2.1 霍爾效應
6.2.2 霍爾元件
6.2.3 霍爾元件的誤差及補償
6.2.4 霍爾元件的應用
6.2.5 集成霍爾傳感器

6.3 磁敏元件
6.3.1 磁敏電阻器
6.3.2 磁敏晶體管
6.3.3 集成磁敏元件
思考題和習題

第7章 壓電式傳感器
7.1 壓電效應
7.2 壓電材料
7.2.1 石英晶體
7.2.2 壓電陶瓷（多晶體）
7.2.3 聚偏氟乙烯壓電材料

7.3 壓電元件結(jié)構形式
7.4 等效電路與測量電路
7.4.1 壓電傳感器等效電路
7.4.2 壓電傳感器測量電路
7.5 壓電傳感器的應用
思考題和習題

第8章 光電效應及光敏器件
8.1 光電效應
8.1.1 外光電效應
8.1.2 內(nèi)光電效應

8.2 光電器件
8.2.1 光電管
8.2.2 光電倍增管
8.2.3 光敏電阻
8.2.4 光敏二極管和光敏三極管
8.2.5 光電池
8.2.6 其他特性的光電器件
8.2.7 半導體色敏傳感器
8.2.8 應用實例

8.3 光柵式傳感器
8.3.1 光柵莫爾條紋
8.3.2 光柵測量裝置
思考題和習題

第9章 新型光電傳感器
9.1 新型固態(tài)光電傳感器
9.1.1 普通光敏器件陣列
9.1.2 PSD光電位置傳感器
9.1.3 SSPD自掃描光電二極管陣列

9.2 CCD電荷耦合器件
9.2.1 CCD工作原理及特性
9.2.2 CCD器件
9.2.3 CCD傳感器的應用

9.3 光纖傳感器
9.3.1 光纖的結(jié)構和傳輸原理
9.3.2 光纖的性能（幾個重要參數(shù)）
9.3.3 光波調(diào)制技術
9.3.4 光纖傳感器
思考題和習題

第10章 半導體式化學傳感器
10.1 氣敏傳感器
10.1.1 電阻型半導體氣敏傳感器
10.1.2 非電阻型半導體氣敏器件
10.1.3 氣敏傳感器的應用

10.2 濕敏傳感器
10.2.1 濕度及表示方法
10.2.2 氯化鋰濕敏電阻
10.2.3 半導體陶瓷濕敏電阻
10.2.4 濕度傳感器的特性參數(shù)
10.2.5 濕度傳感器的應用

10.3 離子敏傳感器
10.3.1 離子場效應晶體管
10.3.2 離子敏傳感器工作原理
10.3.3 離子敏傳感器測量電路
10.3.4 離子敏傳感器的應用
思考題和習題

第11章 波與射線式傳感器
11.1 超聲波傳感器
11.1.1 超聲波及其物理性質(zhì)
11.1.2 超聲波傳感器的結(jié)構原理
11.1.3 超聲波傳感器的應用

11.2 紅外傳感器
11.2.1 紅外輻射
11.2.2 紅外探測器
11.2.3 紅外傳感器的應用

11.3 核輻射傳感器
11.3.1 物理基礎
11.3.2 射線式傳感器
11.3.3 核輻射傳感器的應用
思考題和習題

第12章 熱電式傳感器
12.1 溫度傳感器的分類及溫標
12.1.1 分類方法
12.1.2 溫度單位

12.2 熱電偶
12.2.1 熱電偶的工作原理和熱電效應
12.2.2 熱電偶的基本定律
12.2.3 熱電偶的分類和結(jié)構
12.2.4 熱電偶測量電路及應用

12.3 熱電阻與熱敏電阻
12.3.1 熱電阻
12.3.2 熱敏電阻
12.3.3 應用舉例

12.4 集成溫度傳感器
12.4.1 集成溫度傳感器的測溫原理
12.4.2 PTAT集成溫度傳感器的信號輸出方式

12.5 基于1-WIRE總線的DSl8820型智能溫度傳感器
思考題和習題

第13章 傳感器實驗與綜合練習
13.1 傳感器實驗
13.1.1 基本實驗
13.1.2 設計型實驗
13.1.3 綜合性工程實驗

13.2 綜合練習
13.2.1 填空
13.2.2 選擇填空
13.2.3 分析與計算
13.2.4 簡述題
參考文獻