传感器与自动检测技术

前言
第1章传感器的基本知识1
1.1传感器的作用与地位1
1.2传感器的应用与发展1
1.3传感器的定义与组成2
1.3.1传感器的定义2
1.3.2传感器的组成2
1.4传感器的分类3
1.4.1按被测物理量分类3
1.4.2按传感器工作原理分类4
1.5传感器的命名及代号5
1.5.1传感器命名法的构成5
1.5.2传感器代号的标记方法6
1.6传感器的基本特性6
1.6.1传感器的静态特性6
1.6.2传感器的动态特性10
习题13
第2章力、压力传感器14
2.1概述14
2.2弹性敏感元件15
2.2.1弹性敏感元件的特性15
2.2.2弹性敏感元件的分类16
2.3电阻应变式传感器18
2.3.1电阻应变片的结构18
2.3.2电阻应变片的分类19
2.3.3电阻应变片的工作原理19
2.3.4电阻应变片的测量电路21
2.3.5应变片的温度误差及补偿23
2.3.6应变片的粘接剂及粘贴、固化和检查24
2.3.7电阻应变片传感器的应用25
2.3.8常见电阻应变式传感器27
2.4压电式传感器27
2.4.1压电式传感器的工作原理——压电效应28
2.4.2压电式传感器的等效电路31
2.4.3压电式传感器的测量电路32
2.4.4压电式传感器的应用34
2.4.5常见压电式传感器36
2.5电容式传感器37
2.5.1变间隙式电容传感器38
2.5.2变面积式电容传感器39
2.5.3变介电常数式电容传感器41
2.5.4电容式传感器的测量转换电路42
2.5.5电容式传感器的应用44
2.5.6常见电容式传感器46
2.6电感式传感器47
2.6.1自感式电感传感器47
2.6.2互感式电感传感器——差动变压器式传感器50
2.6.3电感式传感器的应用52
2.6.4常见电感式传感器54
2.6.5电涡流式传感器及其应用55
2.6.6常见电涡流传感器59
2.7压阻式压力传感器60
2.7.1压阻式压力传感器的工作原理60
2.7.2常见压阻式压力传感器60
习题61
第3章温度传感器63
3.1温标及温度的测量方法63
3.1.1温标63
3.1.2温度的测量方法63
3.2膨胀式温度计64
3.2.1玻璃液体温度计64
3.2.2固体膨胀式温度计65
3.2.3气体膨胀式温度计65
3.3电阻式温度传感器67
3.3.1金属热电阻传感器67
3.3.2半导体热敏电阻71
3.4热电偶温度传感器73
3.4.1热电偶温度传感器的工作原理74
3.4.2热电极的材料及常用热电偶77
3.4.3热电偶传感器的结构77
3.4.4热电偶冷端温度补偿79
3.4.5热电偶测温电路80
3.4.6热电偶温度传感器的应用81
3.5集成温度传感器82
3.5.1集成温度传感器的基本工作原理82
3.5.2电压输出型集成温度传感器83
3.5.3电流输出型集成温度传感器83
3.5.4集成温度传感器的应用83
3.5.5常见集成温度传感器85
3.6辐射式温度传感器85
3.6.1辐射测温的原理85
3.6.2红外线温度传感器86
3.6.3亮度式温度传感器86
3.6.4比色温度传感器86
习题87
第4章位移、物位传感器88
4.1电位器式位移传感器88
4.1.1电位器的基本概念88
4.1.2电位器的类型、结构与材料89
4.1.3电位器的主要技术指标90
4.1.4线位移传感器90
4.1.5角位移传感器90
4.1.6电位器式传感器的应用90
4.1.7常见电位器式位移传感器91
4.2光栅位移传感器92
4.2.1光栅的概念92
4.2.2光栅位移传感器的工作原理——莫尔条纹92
4.2.3光栅位移传感器的结构93
4.2.4光栅位移传感器的特点及应用93
4.3磁栅位移传感器94
4.3.1磁栅的概念94
4.3.2磁栅的种类94
4.3.3磁栅位移传感器的结构和工作原理95
4.3.4磁栅位移传感器的应用96
4.4接近传感器96
4.4.1电容式接近传感器97
4.4.2电感式接近传感器97
4.4.3接近传感器的应用98
4.5液位传感器98
4.5.1导电式水位传感器99
4.5.2压差式液位传感器100
4.5.3常见液位传感器101
4.5.4磁致伸缩液位（位移）传感器101
4.6电容式物位传感器103
4.6.1电容式液位传感器的工作原理103
4.6.2电容式物位传感器104
4.6.3电容式物位传感器的应用104
4.7流量传感器105
4.7.1电磁流量计105
4.7.2涡轮式流量传感器107
习题109
第5章光电式传感器110
5.1光电效应及光电器件110
5.1.1光电效应110
5.1.2光电管、光电倍增管111
5.1.3光敏电阻112
5.1.4光敏二极管、光敏晶体管114
5.1.5光电池116
5.2光电式传感器的测量电路117
5.2.1光电管路灯自动控制器117
5.2.2光敏电阻控制的报警电路118
5.2.3光敏二极管测量电路118
5.2.4光敏晶体管测量电路119
5.2.5光电池的测量电路119
5.3光纤传感器120
5.3.1光纤的结构和传光原理120
5.3.2光纤传感器的工作原理122
5.3.3光纤传感器的特点123
5.3.4光纤传感器的应用123
5.4电荷耦合摄影器件125
5.4.1电荷耦合器件的基本工作原理125
5.4.2电荷耦合器件图像传感器126
5.5红外传感器127
5.5.1红外光电探测器127
5.5.2红外热敏探测器128
5.5.3热释电红外传感器129
5.6光电式传感器的应用131
5.6.1光电式传感器的类型132
5.6.2光电式传感器的应用132
5.6.3光电开关135
习题137
第6章磁电式传感器139
6.1概述139
6.2霍尔传感器的工作原理与特性139
6.2.1霍尔效应139
6.2.2霍尔元件的结构和主要参数141
6.2.3霍尔集成传感器142
6.3磁敏传感器143
6.3.1磁敏电阻143
6.3.2磁敏二极管145
6.3.3磁敏晶体管147
6.4磁电式传感器的应用149
6.4.1霍尔传感器