传感器原理及应用技术 第三版

传感器原理及应用技术 第三版
作者：刘靳，刘笃仁，韩保君 编著
出版时间：2013年版
内容简介
　　本书是在第二版的基础上修订而成的。刘靳、刘笃仁、韩保君编著的《传感器原理及应用技术》共12章，较详细地介绍了各类常用传感器的基本概念、基本原理和基本特性，分析了传感器的测量电路、外围电路及应用电路，讨论了传感器应用的共性技术与传感器的选择和使用。本书继续保持了上版内容全面系统、简明易懂、循序渐进、原理与应用紧密结合的特色，修改了部分章节，并增加了一些新的内容。例如，第3章增加了电阻应变传感器应用；第8章增加了光电传感器应用；第10章增加了物联网及物联网传感器简介等。《传感器原理及应用技术》可作为高等学校电子类各专业的教材和教学参考书，也可作为相关工程技术人员的学习参考书。
目录
绪论
第1章传感器的特性
1.1传感器的组成与分类
1.1.1传感器的组成
1.1.2传感器的分类
1.2传感器的基本特性
1.2.1静态特性
1.2.2动态特性
思考题与习题
第2章热电传感器
2.1热电势式测温传感器
2.1.1工作原理
2.1.2热电偶中引入第三导体
2.1.3标准热电极
2.1.4热电偶冷端温度误差及其补偿
2.1.5常用热电偶的特性
2.1.6热电偶的测量电路
2.2热电阻式温度传感器
2.2.1金属测温电阻器
2.2.2半导体热敏电阻器
2.3PN结型测温传感器
2.3.1温敏二极管及其应用
2.3.2温敏晶体管及其应用
2.4集成电路温度传感器
2.4.1基本原理及PTAT核心电路
2.4.2电压输出型
2.4.3电流输出型
2.4.4可编程集成数字温度传感器
2.5热释电式传感器
2.5.1热释电效应及其机理
2.5.2热释电红外传感器
2.5.3热释电探测模块
2.5.4典型应用
2.6热电传感器应用实例
思考题与习题
第3章应变传感器
3.1电阻应变传感器
3.1.1应变片的结构和类型
3.1.2常用的应变片
3.2薄膜应变电阻及传感器
3.2.1薄膜分类
3.2.2薄膜的工作原理
3.2.3薄膜应变传感器的特点
3.3电阻应变传感器使用中应注意的一些问题
3.4电阻应变传感器应用——起重量限制器
思考题与习题
第4章磁敏传感器
4.1磁敏传感器的物理基础——霍尔、磁阻、形状效应
4.1.1基础知识
4.1.2霍尔效应
4.1.3磁阻效应
4.1.4形状效应
4.2霍尔元件
4.2.1霍尔元件的工作原理
4.2.2霍尔元件的结构
4.2.3基本电路
4.2.4电磁特性
4.2.5误差分析及误差补偿
4.3磁阻元件
4.3.1长方形磁阻元件
4.3.2科尔宾元件
4.3.3平面电极元件
4.3.4InSb—NiSb共晶磁阻元件
4.3.5曲折形磁阻元件
4.3.6磁阻元件的温度补偿
4.4磁敏二极管
4.4.1磁敏二极管的结构
4.4.2磁敏二极管的工作原理
4.4.3磁敏二极管的特性
4.4.4磁敏二极管的补偿技术
4.5磁敏三极管
4.5.1磁敏三极管的结构
4.5.2磁敏三极管的工作原理
4.5.3磁敏三极管的特性
4.5.4温度补偿技术
4.6磁敏传感器的应用
4.6.1霍尔元件的应用
4.6.2磁阻元件的应用
思考题与习题
第5章压电传感器
5.1压电效应
5.1.1石英晶体的压电效应
5.1.2压电常数
5.1.3压电陶瓷的压电效应
5.2压电材料
5.2.1压电晶体
5.2.2压电陶瓷
5.2.3新型压电材料
5.3等效电路与测量电路
5.3.1等效电路
5.3.2测量电路
5.4压电传感器及其应用
5.4.1压电传感器中压电片的连接
5.4.2压电式力传感器
5.4.3压电式压力传感器
5.4.4压电式加速度传感器
5.4.5应用实例
思考题与习题
第6章光纤传感器
6.1基础知识
6.1.1光纤的结构
6.1.2光纤的种类
6.1.3光纤的传光原理
6.1.4光纤的特性
6.1.5光纤的耦合
6.2光纤传感器的分类及构成
6.2.1分类
6.2.2构成部件
6.3功能型光纤传感器举例
6.3.1相位调制型光纤传感器
6.3.2光强调制型光纤传感器
6.3.3偏振态调制型光纤传感器
6.4非功能型光纤传感器举例
6.4.1传输光强调制型光纤传感器
6.4.2反射光强调制型光纤传感器
6.4.3频率调制型光纤传感器
6.4.4光纤液位传感器
思考题与习题
第7章光栅传感器
7.1光栅基础
7.1.1光栅的分类及结构
7.1.2莫尔条纹的原理
7.1.3莫尔条纹的特点
7.2光栅传感器的工作原理
7.2.1光电转换原理
7.2.2莫尔条纹测量位移的原理
7.2.3辨向原理
7.3莫尔条纹细分技术
7.3.1细分方法
7.3.2光电元件直接细分
7.3.3CCD直接细分
7.3.4光栅传感器的误差
7.4常用光学系统
7.4.1透射直读式光路
7.4.2反射直读式光路
7.4.3反射积分式光路
思考题与习题
第8章光电传感器
8.1光电传感器的基本效应
8.1.1半导体的粒子特性
8.1.2半导体光电效应
8.2外光电效应光电器件
8.2.1光电管
8.2.2光电倍增管
8.3光电导效应及光电元件
8.3.1光敏电阻的结构及原理
8.3.2光敏电阻的特性
8.4光电伏特效应及光电元件
8.4.1光电导结型光电元件
8.4.2光电伏特型光电元件
8.5CCD图像传感器
8.6应用光路
8.6.1反射式
8.6.2透射式
8.6.3线纹瞄准用光电传感器
8.6.4脉冲式光电传感器
8.7光电传感器应用
思考题与习题
第9章气、湿敏传感器
9.1气敏传感器
9.1.1半导体气敏元件的分类及必备条件
9.1.2表面控制型电阻式半导体气敏元件
9.1.3基于MEMS的新型微结构气敏传感器
9.1.4应用举例
9.2湿敏传感器
9.2.1湿度及其表示
9.2.2对湿敏传感器的基本要求
9.2.3电阻式湿敏传感器
9.2.4陶瓷湿敏传感器
9.2.5电容式湿敏传感器
9.2.6电解质式湿度传感器
9.2.7应用范围及应用实例
思考题与习题
第10章智能传感器
10.1智能传感器及无线传感器网络
10.2物联网及物联网传感器
10.3智能传感器的结构框图
10.3.1μP主机模板
10.3.2模拟量输入模板
10.3.3IEEE—488标准总线模板
10.3.4接口模板
10.4信号处理与μP接口技术
10.4.1传感器输出信号的类型
10.4.2传感器输出的模拟信号的处理
10.5智能传感器中的数据处理
10.5.1查表与搜索
10.5.2分段插值法
10.5.3曲线拟合修正法
10.5.4数字滤波
10.6智能传感器的设计
10.6.1智能压力传感器的设计思路
10.6.2简单智能温度传感器设计实例
10.6.3智能有害气体传感器设计
思考题与习题
第11章传感器应用技术
11.1信号变换
11.1.1电流—电压（I—U）变换器
11.1.2电压—电流（U—I）变换器
11.1.3交流电压一直流电压（u—U）变换器和交流电流—直流电压（i—U）变换器
11.1.4电阻—电压（R—U或Ω—u）变换器
11.1.5电容—电压（C—U）变换器
11.1.6电压—频率（U—f）变换器（简称VFC）和频率—电压（f—U）变换器（简称FVC）
11.1.7电压—脉宽（U—H）变换器
11.2驱动电路分析及外围电路器件选择
11.2.1驱动电路分析
11.2.2外围电路器件选择
思考题与习题
第12章传感器的选择与使用
12.1传感器的正确选择
12.2传感器的合理使用
12.2.1线性化及补偿
12.2.2传感器的定标
12.2.3电磁兼容问题
12.2.4抗干扰技术
思考题与习题
附录国际单位制（SI）的主要单位及其换算
参考文献