传感器与检测技术PDF电子书下载

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第1章 传感器与检测技术基本理论 1

1.1 传感器简述 1

1.1.1 传感器的作用与定义 1

1.1.2 传感器的组成与分类 2

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 7

思考题 9

第2章 检测技术概述 10

2.1 测量的定义和测量误差 10

2.1.1 测量的定义及方法 10

2.1.2 测量系统的组成 12

2.1.3 测量误差 13

2.1.4 测量误差的估计和处理 16

2.2 我国传感器行业发展现状与方向 21

思考题 23

第3章 电阻应变式传感器 24

3.1 电阻应变片工作原理 24

3.1.1 金属电阻应变片工作原理 24

3.1.2 半导体电阻应变片工作原理 25

3.2 电阻应变片的结构、材料与粘贴 26

3.2.1 金属电阻应变片的结构 26

3.2.2 金属电阻应变片的材料 28

3.2.3 金属电阻应变片的粘贴 29

3.3 电阻应变片的特性 29

3.3.1 弹性敏感元件基本特性 29

3.3.2 电阻应变片的静态特性 30

3.3.3 电阻应变片的温度误差及补偿 31

3.4 电阻应变片的测量电路 34

3.4.1 直流电桥 34

3.4.2 交流电桥 36

3.5 应变式力传感器应用举例 38

3.5.1 应变式测力传感器 38

3.5.2 应变式压力传感器 40

3.5.3 应变式加速度传感器 40

3.6 应变式荷重传感器企业范例 41

3.6.1 应变式荷重传感器发展历史 41

3.6.2 锐马（福建）电气制造有限公司荷重传感器产品 42

3.6.3 荷重传感器的材料选择 43

3.6.4 弹性体结构设计 44

3.6.5 测量电路 44

思考题 45

第4章 电感式传感器 46

4.1 自感式电感传感器 46

4.1.1 工作原理 46

4.1.2 类型及特性 47

4.1.3 测量电路 50

4.1.4 零点残余电压 53

4.1.5 自感式传感器的应用 53

4.2 差动变压器式传感器 54

4.2.1 工作原理 54

4.2.2 基本特性 55

4.2.3 测量电路 56

4.2.4 零点残余电压的补偿 57

4.2.5 应用举例 58

4.3 电涡流式传感器 59

4.3.1 工作原理 59

4.3.2 基本特性 59

4.3.3 电涡流形成范围 61

4.3.4 测量电路 62

4.3.5 应用举例 63

思考题 64

第5章 电容式传感器 66

5.1 电容式传感器的工作原理和结构 66

5.1.1 变极板间距型电容式传感器 66

5.1.2 变相对面积型电容式传感器 67

5.1.3 变介质型电容式传感器 68

5.2 电容式传感器的灵敏度及非线性 70

5.3 电容式传感器的等效电路 71

5.4 电容式传感器的测量电路 72

5.4.1 调频电路 72

5.4.2 调幅电路 73

5.4.3 运算放大器式电路 74

5.4.4 二极管双T形交流电桥 75

5.5 电容式传感器的应用 76

5.5.1 电容式压力传感器 76

5.5.2 电容式加速度传感器 76

思考题 77

第6章 压电式传感器 78

6.1 压电效应及压电材料 78

6.1.1 压电效应 78

6.1.2 石英晶体 78

6.1.3 压电陶瓷 80

6.1.4 压电材料的分类与性能参数 82

6.2 压电式传感器测量电路 83

6.2.1 压电式传感器的测量特点 83

6.2.2 压电式传感器的测量电路 84

6.3 压电式传感器的应用 88

6.3.1 压电式加速度传感器 88

6.3.2 压电式测力传感器 89

6.3.3 PVDF压电薄膜 89

思考题 90

第7章 磁电式传感器 91

7.1 磁电感应式传感器 91

7.1.1 工作原理 91

7.1.2 结构 91

7.1.3 特性 93

7.1.4 测量电路 95

7.1.5 应用举例 95

7.2 霍尔式传感器 96

7.2.1 霍尔效应 97

7.2.2 霍尔元件 98

7.2.3 测量电路 100

7.2.4 应用举例 101

思考题 102

第8章 光电式传感器 103

8.1 光电效应 103

8.1.1 外光电效应 103

8.1.2 内光电效应 104

8.2 光电器件 104

8.2.1 外光电效应型光电器件 104

8.2.2 内光电效应型光电器件 106

8.3 CCD图像传感器 114

8.3.1 CCD基本结构和工作原理 114

8.3.2 CCD图像传感器的分类 117

8.3.3 应用举例 118

思考题 119

第9章 传感器在工程检测中的应用 120

9.1 温度测量 120

9.1.1 热电阻测量温度 120

9.1.2 数字型集成温度传感器 124

9.1.3 热电偶 125

9.2 压力测量 133

9.2.1 压力的分类及对应的传感器 133

9.2.2 压力传感器简介 134

9.2.3 差动电容式压力传感器的工作原理与结构 136

9.2.4 压力表的安装与选型 136

9.2.5 压力表的校验 138

9.2.6 压力变送器 139

9.2.7 智能压力变送器的应用 140

9.3 流量测量 142

9.3.1 流量测量的基本概念 142

9.3.2 流量测量的方法和分类 142

9.3.3 电磁流量计 143

9.3.4 多叶片转子涡轮流量计 144

9.3.5 卡门涡街流量计 144

9.4 振动测量 145

9.4.1 振动的基本概念 145

9.4.2 绝对式和相对式测振传感器 145

9.4.3 压电式振动加速度传感器 146

9.4.4 汽车发动机爆震检测 147

第10章 生物医学传感器技术概述 148

10.1 生物医学信息的类别 148

10.2 生物医学传感器的作用 149

10.3 生物医学传感器的分类 149

10.4 生物医学传感器的特点和要求 150

10.4.1 生物医学传感器的特点 150

10.4.2 生物医学传感器的要求 151

10.5 生物医学传感器发展概述 151

10.5.1 发展现状 151

10.5.2 发展趋势 152

第11章 传感器在生物医学中的应用 153

11.1 电阻式传感器的应用 153

11.1.1 眼内压的测量 153

11.1.2 血压的测量 155

11.2 电感式传感器的应用 156

11.3 电容式传感器的应用 157

11.3.1 电容式微音器 158

11.3.2 电容式心输出量计 158

11.3.3 助听器 159

11.4 压电式传感器的医学应用 160

11.4.1 血压测量传感器 160

11.4.2 压电式微震颤传感器 161

11.4.3 压电薄膜 162

11.5 磁电式传感器的应用 163

11.5.1 电磁血液流量计 163

11.6 光电式传感器的应用 164

11.6.1 光电式脉搏检测 164

11.6.2 光电法测血氧饱和度 165

第12章 传感器实验 167

12.1 CSY998型传感器与检测技术实验台简介 167

12.1.1 CSY传感器实验仪简介 167

12.1.2 主要技术参数、性能及说明 167

12.1.3 注意事项 170

12.2 传感器实验内容 170

12.2.1 金属箔式应变片性能——单臂电桥 170

12.2.2 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较 171

12.2.3 差动变压器性能 173

12.2.4 电涡流式传感器性能 174

12.2.5 差动变面积式电容传感器实验 175

12.2.6 霍尔式传感器的特性——直流激励 176

12.2.7 光纤位移传感器的特性及应用 177

参考文献 180

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