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第1章 传感器概论1

1.1 传感器的构成及分类2

1.1.1 传感器的定义2

1.1.2 传感器的组成2

1.1.3 传感器的分类3

1.2 传感器的基本特性4

1.2.1 传感器的静态特性4

1.2.2 传感器的动态特性6

1.3 传感器的作用8

1.4 传感器的发展方向9

本章小结11

思考与练习题12

第2章 电阻型检测传感器13

2.1 阻抗式传感器13

2.1.1 电位器式传感器13

2.1.2 应变式传感器16

2.1.3 压阻式传感器24

2.1.4 电阻式传感器应用举例30

实训1 电阻应变式传感器33

实训2 拉压力式传感器35

2.2 变磁阻式传感器36

2.2.1 电感式传感器37

2.2.2 差动变压器式传感器44

2.2.3 电涡流式传感器47

2.2.4 变磁阻电感式传感器应用举例52

实训3 差动变压器式传感器54

实训4 电涡流式传感器56

2.3 电容式传感器57

2.3.1 工作原理58

2.3.2 电容式传感器的类型58

2.3.3 电容式传感器的测量电路60

2.3.4 测量电路的例题64

2.3.5 应用中应注意的问题66

2.3.6 应用举例68

实训5 差动平行变面积电容式传感器实训71

实训6 电容式助听器电路实训72

第3章 电压型检测传感器74

3.1 压电式传感器74

3.1.1 压电效应74

3.1.2 压电材料76

3.1.3 压电式传感器测量电路77

3.1.4 压电式传感器的应用80

实训7 压电式加速度传感器82

3.2 温度传感器82

3.2.1 温度传感器基本知识82

3.2.2 热电偶温度传感器84

3.2.3 电阻式温度传感器88

3.2.4 热电式传感器应用举例91

实训8 热电偶的安装、使用及校验93

实训9 热电偶温度传感器95

3.3 霍尔式传感器96

3.3.1 霍尔元件的基本工作原理96

3.3.2 霍尔元件的基本结构和主要技术指标98

3.3.3 霍尔元件的检测电路100

3.3.4 霍尔传感器的应用103

实训10 霍尔传感器组成接近开关电路107

实训11 霍尔传感器的直流激励特性108

第4章 流量检测传感器110

4.1 超声波工作原理110

4.1.1 超声波传感器的分类110

4.1.2 超声波传感器的应用113

4.2 差压式流量计115

4.3 速度式流量计116

4.4 电磁流量计118

4.5 容积流量计119

4.6 应用举例121

实训12 简易超声波测距仪122

实训13 超声波流量计应用123

思考与练习题124

第5章 光电型传感器125

5.1 光电传感器125

5.1.1 光电效应125

5.1.2 光电器件的工作原理126

5.1.3 光电传感器的典型应用132

5.2 光纤传感器135

5.2.1 光纤结构及其传光原理135

5.2.2 光纤传感器的分类136

5.2.3 光纤传感器的应用137

实训14 光电开关138

实训15 路灯光电控制器139

5.3 视觉传感器140

5.3.1 视觉检测系统的组成140

5.3.2 视觉传感器的工作原理143

5.3.3 视觉传感器的应用150

本章小结155

实训16 红外传感器测量系统的应用155

实训17 视觉检测传感器的应用 （瓷片检测系统）158

第6章 数字式传感器161

6.1 光栅传感器161

6.1.1 光栅传感器的工作原理161

6.1.2 光栅传感器的结构163

6.1.3 光栅传感器的应用166

6 2 编码器167

6.2.1 直接式编码器167

6.2.2 脉冲盘式编码器171

6.3 测速传感器的应用173

6.3.1 测速发电机173

6.3.2 光电转速测量传感器174

6 4 感应同步器及其应用175

6.4.1 感应同步器的结构176

6.4.2 感应同步器的工作原理176

6.4.3 感应同步器在数控机床中的应用178

6.4.4 感应同步器在A/B尺寸检测中的应用179

实训18 光电式传感器测速仪182

6.5 旋转变压器184

6.5.1 旋转变压器的结构及工作原理184

6.5.2 旋转变压器的应用185

本章小结186

思考与练习题186

第7章 其他传感器187

7.1 气敏传感器187

7.1.1 半导体气敏传感器的工作原理188

7.1.2 半导体气敏传感器的应用194

7.2 湿敏传感器195

7.3 色敏传感器200

7.4 热释电红外传感器203

实训19 热释电红外传感器照明灯开关的制作209

实训20 气敏传感器的应用210

本章小结212

思考与练习题212

传感器的发展趋势212

第8章 现代检测技术的应用215

8.1 虚拟检测仪器215

8.1.1 虚拟仪器的产生215

8.1.2 虚拟仪器的组成216

8.1.3 虚拟仪器的应用216

8.2 网络化传感器217

8.2.1 网络化传感器的概念217

8.2.2 网络化传感器218

8.2.3 网络化测控系统218

8.2.4 互联网的测控系统218

8.3 无线传感器网络219

8.3.1 军事上的应用219

8.3.2 医疗护理的监控220

8.3.3 环境的监测和保护220

8.4 无线传感器网络的特点220

8.4.1 无线传感器网络组成特点220

8.4.2 无线传感器的节点221

8.4.3 无线通信的技术方法221

8.5 应用实例223

8.5.1 硬件系统的组成224

8.5.2 硬件的特性224

实训21 现代激光检测技术应用225

本章小结230

思考与练习题230

第9章 传感器接口与检测电路231

9.1 传感器与检测电路的结构形式231

9.1.1 传感器输出电路的分类231

9.1.2 传感器信号的处理方法232

9.2 传感器接口电路233

9.2.1 阻抗匹配器电路233

9.2.2 放大电路234

9.2.3 应用实例236

实训22 放大器电路的检测238

9.3 信号处理电路239

9.3.1 抗干扰信号的选择239

9.3.2 调制与解调电路241

9.4 信号变换电路244

9.4.1 集成电压比较器244

9.4.2 采样保持器247

9.4.3 多路模拟开关248

9.4.4 电压／电流变换器249

9.4.5 电压-频率变换250

9.4.6 A/D模数转换电路252

9.5 噪声的抑制256

9.5.1 噪声产生的根源256

9.5.2 噪声抑制方法256

实训23 传感器典型接口电路259

实训24 相敏检波器特性测量实训261

实训25 数模转换电路与单片机的接口电路264

思考与练习题265

第10章 检测技术应用案例分析266

10.1 谷物水分检测仪266

10.2 测重仪267

10.3 冲床光电保护装置268

实训26 数字式温度传感器应用270

10.4 高精度热电偶数字温度仪278

10.4.1 基准接点补偿和放大电路278

10.4.2 非线性校正电路279

10.4.3 平方电路和加法电路279

10.4.4 调试280

10.5 中央空调节能系统应用280

10.5.1 系统组成和工作原理280

10.5.2 节能控制设计281

10.5.3 中央空调系统冷冻水节能控制284

10.5.4 中央空调系统冷却水节能控制285

第11章 传感器实训平台289

附录 标准热电偶分度表294

参考文献298