传感器技术及其工程应用
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作者金发庆 主编
出版社机械工业出版社
ISBN9787111557821
出版时间2017-03
装帧平装
开本16开
定价39.9元
货号1201471850
上书时间2024-11-22
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目录
出版说明
前言
章 传感器技术基础
1.1 自动测控系统与传感器
1.1.1 自动测控系统
1.1.2 传感器
1.2 传感器的分类
1.2.1 按被测物理量分类
1.2.2 按传感器工作原理分类
1.3 传感器的数学模型
1.3.1 传感器的静态数学模型
1.3.2 传感器的动态数学模型
1.4 传感器的特性与技术指标
1.4.1 静态特性
1.4.2 动态特性
1.5 传感器的材料与制造
1.5.1 传感器的材料
1.5.2 传感器制造技术
1.6 提高传感器性能的方法
1.6.1 传感器性能指标
1.6.2 提高性能指标的方法
1.7 传感器的标定与校准
1.7.1 标定与校准的方法
1.7.2 静态标定
1.7.3 动态标定
1.8 实训 传感器手册查阅和技术报告编写
1.9 习题
第2章 温度传感器
2.1 温度测量概述
2.2 热电偶传感器
2.2.1 热电偶测温原理
2.2.2 热电偶的结构形式和标准化热电偶
2.2.3 热电偶测温及参考端温度补偿
2.3 金属热电阻传感器
2.3.1 热电阻的温度特性
2.3.2 热电阻传感器的结构
2.4 半导体温度传感器
2.4.1 二极管温度传感器
2.4.2 晶体管温度传感器
2.5 集成温度传感器
2.5.1 集成温度传感器基本工作原理
2.5.2 电压输出型集成温度传感器
2.5.3 电流输出型集成温度传感器
2.6 半导体热敏电阻
2.6.1 热敏电阻的（Rt—t）特性
2.6.2 负温度系数热敏电阻性能
2.6.3 负温度系数热敏电阻温度方程
2.6.4 负温度系数热敏电阻主要特性
2.7 温度传感器应用实例
2.7.1 双金属温度传感器的应用
2.7.2 热敏电阻温度传感器的应用
2.7.3 热电偶温度传感器的应用
2.7.4 集成温度传感器应用举例
2.7.5 家用空调专用温度传感器
2.7.6 电冰箱、冰柜专用温度传感器
2.7.7 热水器专用温度传感器
2.7.8 汽车发动机控制系统专用温度传感器
2.8 实训 电冰箱温度超标指示器装调
2.9 习题
第3章 力传感器
3.1 弹性敏感元件
3.1.1 弹性敏感元件的特性
3.1.2 弹性敏感元件的分类
3.2 电阻应变片传感器
3.2.1 电阻应变片的工作原理
3.2.2 电阻应变片的分类
3.2.3 电阻应变片的测量电路
3.3 压电传感器
3.3.1 石英晶体的压电效应
3.3.2 压电陶瓷的压电效应
3.3.3 压电式传感器的测量电路
3.3.4 压电式传感器的结构
3.3.5 单片集成硅压力传感器
3.4 电容式传感器
3.4.1 变极距式电容传感器
3.4.2 变面积式电容传感器
3.4.3 变介电常数式电容传感器
3.5 电感式传感器
3.5.1 自感式传感器
3.5.2 互感式传感器
3.5.3 差动变压器式传感器测量电路
3.6 加速度传感器
3.7 力传感器应用实例
3.7.1 煤气灶电子点火器
3.7.2 压电式玻璃破碎报警器
3.7.32S5M压力传感器电路
3.7.4 指套式电子血压计
3.7.5 CL.YZ.320型力敏传感器
3.7.6 地震动传感器
3.8 实训 应变片力传感器装调
3.9 习题
第4章 光电式传感器
4.1 光电效应
4.1.1 外光电效应
4.1.2 内光电效应
4.1.3 光生伏打效应
4.2 光电传感器
4.2.1 光电管和光电倍增管
4.2.2 光敏电阻
4.2.3 光敏二极管和光敏晶体管
4.2.4 光电池
4.2.5 光电元件的特性
4.2.6 光耦合器件
4.3 红外线传感器
4.3.1 概述
4.3.2 热释电型红外传感器
4.3.3 核辐射传感器
4.4 色彩传感器
4.5 紫外火焰传感器
4.6 光纤传感器
4.6.1 光纤传感元件
4.6.2 常用光纤传感器
4.6.3 光纤传感器水源检测设备
4.7 光传感器应用实例
4.7.1 自动照明灯
4.7.2 光电式数字转速表
4.7.3 物体长度及运动速度的检测
4.7.4 红外线自动水龙头
4.7.5 手指光反射测量心率方法
4.7.6 条形码与扫描笔
4.7.7 插卡式电源开关
4.7.8 虚拟现实三维空间跟踪球
4.8 实训 测光文具盒电路装调
4.9 习题
第5章 图像传感器
5.1 CCD图像传感器
5.1.1 CCD电荷耦合器件
5.1.2 CCD图像传感器
5.1.3 CCD图像传感器的应用
5.2 CMOS图像传感器
5.2.1 CMOS型光电转换器件
5.2.2 CMOS图像传感器
5.2.3 CMOS图像传感器的应用
5.3 CCD和CMOS图像传感器应用实例
5.3.1 月票自动发售机
5.3.2 数字摄像机
5.3.3 数字照相机
5.3.4 二维码与识读设备
5.3.5 光纤内窥镜
5.4 实训 汽车倒车后视和提醒电路装调
5.5 习题
第6章 霍尔传感器及其他磁传感器
6.1 霍尔传感器工作原理
6.1.1 霍尔效应
6.1.2 霍尔元件的主要技术参数
6.2 霍尔传感器
6.2.1 霍尔开关集成传感器
6.2.2 霍尔线性集成传感器
6.3 其他磁传感器
6.3.1 磁阻元件
6.3.2 磁敏二极管
6.3.3 磁敏晶体管
6.3.4 磁电感应式传感器
6.4 霍尔传感器及其他磁传感器应用实例
6.4.1 霍尔汽车无触点点火器
6.4.2 磁卡与磁卡阅读器
6.4.3 自动供水装置
6.4.4 干簧管开门播放音乐电路
6.5 实训 磁感应强度测量仪装调
6.6 习题
第7章 位移传感器
7.1 机械位移传感器
7.1.1 电位器式位移传感器
7.1.2 电容式位移传感器
7.1.3 螺线管式电感位移传感器
7.1.4 差动变压器
7.2 光栅位移传感器
7.2.1 莫尔条纹
7.2.2 光栅位移传感器的结构及工作原理
7.2.3 光栅位移传感器的应用
7.3 磁栅位移传感器
7.4 接近传感器
7.5 转速传感器
7.5.1 磁电式转速传感器
7.5.2 光电式转速传感器
7.6 液位传感器
7.6.1 导电式水位传感器
7.6.2 压差式液位传感器
7.7 流量及流速传感器
7.7.1 电磁式流量传感器
7.7.2 涡轮式流速传感器
7.8 实训 太阳能热水器水位报警器装调
7.9 习题
第8章 气体和湿度传感器
8.1 气体传感器
8.1.1 半导体气体传感器
8.1.2 固体电解质式气体传感器
8.1.3 接触燃烧式气体传感器
8.1.4 电化学式气体传感器
8.1.5 集成型气体传感器
8.1.6 气体传感器的应用
8.1.7 烟雾传感器
8.2 湿度传感器
8.2.1 湿度传感器特性
8.2.2 陶瓷型湿度传感器
8.2.3 有机高分子湿度传感器
8.2.4 半导体型湿度传感器
8.2.5 含水量检测
8.3 柔性传感器
8.4 气体和湿度传感器的应用
8.4.1 简单家用气体报警器
8.4.2 煤气泄漏报警器
8.4.3 二氧化碳传感器
8.4.4 气体浓度检测电路
8.4.5 空气湿度检测电路
8.4.6 结露报警电路
8.5 实训 酒精测试仪装调
8.6 习题
第9章 新型传感器
9.1 生物传感器与生物芯片
9.1.1 概述
9.1.2 生物传感器
9.1.3 生物芯片
9.2 无线电波与微波传感器
9.2.1 无线电波传输特性
9.2.2 微波传感器种类和特点
9.2.3 微波温度传感器
9.2.4 多普勒效应
9.2.5 多普勒雷达测速
9.2.6 非接触IC卡与阅读器
9.3 超声波传感器
9.3.1 超声波传感器的物理基础
9.3.2 超声波换能器及耦合技术
9.3.3 超声波传感器的应用
9.4 机器人传感器
9.4.1 机器人与传感器
9.4.2 机器人传感器的分类
9.4.3 触觉传感器
9.4.4 接近觉传感器
9.4.5 视觉传感器
9.4.6 听觉、嗅觉、味觉及其他传感器
9.5 指纹识别技术与指纹传感器
9.5.1 指纹识别技术
9.5.2 指纹传感器
9.6 触摸屏
9.6.1 触摸屏技术
9.6.2 多点触控滑屏应用
9.7 实训 敲击防盗报警器装调
9.8 习题
0章 传感器接口电路
10.1 传感器输出信号的处理方法
10.1.1 输出信号的特点
10.1.2 输出信号的处理方法
10.2 传感器信号检测电路
10.2.1 检测电路的形式
10.2.2 常用电路
10.3 传感器和计算机的连接
10.3.1 检测信号在输入计算机前的处理
10.3.2 模—数转换电路
10.3.3 电压—频率转换电路
10.4 无线温度传感器电路实例
10.5 实训 光隔离放大器装调
10.6 习题
1章 智能传感器
11.1 智能传感器概述
11.1.1 智能传感器的功能
11.1.2 智能传感器的层次结构
11.1.3 智能传感器的实现
11.2 计算型智能传感器
11.3 特殊材料型智能传感器
11.4 几何结构型智能传感器
11.5 智能传感器实例
11.5.1 DSTJ—3000智能压力传感器
11.5.2 气象参数测试仪
11.5.3 汽车制动性能检测仪
11.5.4 轮速智能传感器
11.5.5 车载信息系统
11.6 多传感器融合系统
11.6.1 多传感器融合
11.6.2 数据融合
11.6.3 空中交通管制多传感器融合系统
11.6.4 四旋翼飞行器自稳多传感器融合系统
11.7 模糊传感器
11.7.1 模糊语言和模糊传感器
11.7.2 模糊传感器的结构及实现方法
11.7.3 模糊传感器的应用
11.8 微机电系统
11.8.1 微机电系统的特点
11.8.2 声表面波叉指换能器
11.8.3 叉指换能器振荡器式微传感器
11.8.4 反射波阵列式微加速度传感器
11.8.5 微加速度传感器和微陀螺仪组合
11.9 实训 智能压阻压力传感器装调
11.10 习题
2章 传感器网络
12.1 传感器网络概述
12.2 传感器网络信息交换体系
12.3 OSI开放系统互连参考模型
12.3.1 OSI参考模型的层次结构
12.3.2 OSI参考模型各层规范的功能
12.4 传感器网络通信协议
12.4.1 汽车协议及其应用
12.4.2 工业网络协议
12.4.3 办公室与楼宇自动化网络协议
12.4.4 家庭自动化网络协议
12.5 无线传感器网络
12.5.1 无线传感器网络的结构
12.5.2 传感器节点的设计
12.5.3 无线传感器网络的应用
12.6 物联网
12.6.1 物联网物理架构
12.6.2 物联网技术架构
12.6.3 物联网终端
12.7 实训 传感器移动通信网络
12.8 习题
参考文献
内容摘要
本书主要讲述传感器原理、结构、性能和应用。书中介绍了传感器的分类、数学模型、材料、性能，并介绍了温度、力、光、图像、磁、位移、湿度、气体、生物、无线电波、超声波、机器人、触摸屏、指纹传感器，以及智能传感器、微机电系统、模糊传感器和传感器网络，列举了各种传感器和传感器网络在工农业生产、科学研究、医疗卫生、环境保护以及在家用电器等方面的工程应用实例。本书共12章，每章后附有实训课题和习题。
本书可作为高职高专院校的应用电子技术、自动控制技术、仪器仪表技术、测量技术、机电技术和计算机应用等专业的教学用书，也可作为有关工程技术人员的技术参考和自学用书。
精彩内容
今天， 人类已经进入了科学技术迅猛发展的信息社会， 计算机、互联网、机器人、生物技术、自动控制以及单片机嵌入式系统的迅速发展， 迫切需要形形色色的传感器。作为“感觉器官”， 传感器用于各种各样信息的感知、获取和检测， 并将其转换为工作系统能进行处理的信息。显而易见， 传感器在现代科学技术领域中占有极其重要的地位， 了解和掌握传感器技术及其工程应用， 成了相关专业技术人员的必需。有关传感器技术及其工程应用的课程成为应用电子技术、自动控制技术、仪器仪表技术、测量技术、机电技术、机器人技术及计算机应用等专业的必修课。 本书力求内容新颖， 叙述简练， 实用面广， 应用性强。其参考学时为６０ 学时。本书以传感器原理、结构、性能和工程应用为主线， 介绍了传感器的分类、数学模型、材料、性能， 介绍了温度、力、光、图像、磁、位移、湿度、气体、生物、无线电波、超声波、机器人、触摸屏、指纹传感器及其工程应用， 并介绍了传感器信号处理电路， 以及智能传感器、微机电系统、模糊传感器和传感器网络的构建、性能和实例。本书是第２ 版， 在第１ 版基础上作了一些删减， 增添了一些较新的内容。各章最后附有实训课题和习题。 通过实训， 既可以培养学生查阅各种传感器手册和编写技术报告的能力， 又可以使学生通过一些传感器应用电路的制作增强动手能力。在讲授和学习本书时， 可根据实际情况和具体条件， 选择完成一部分实训课题或全部实训课题， 也可以将部分实训课题安排在课余时间进行。 本书第１、５、１１、１２ 章由金发庆编写， 第２、３ 章由孙卫星编写， 第４、８、９ 章由李晴编写， 第６、７、１０ 章由张天伟编写。全书由金发庆统稿， 李瑜芳审稿。 在本书编写过程中， 得到许多同志热情关心和帮助， 并提出了许多宝贵意见， 在此一并表示衷心感谢。 由于编者水平有限， 书中难免存在不足之处， 恳请广大读者批评指正。 编 者
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