傳感器原理與應用（第2版）

第1部分  傳感器的一般特性、分析方法
　第1章  傳感器概述
　  1.1  傳感器的定義及分類
　   1.1.1  傳感器的定義
　   1.1.2  傳感器的分類
　  1.2  傳感器的作用與地位
　  1.3  傳感器技術的發(fā)展動向
　   1.3.1  發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象
　   1.3.2  開發(fā)新材料
　   1.3.3　  采用微細加工技術
　   1.3.4  傳感器的智能化
　   1.3.5  仿生傳感器
　  思考題
　第2章  傳感器的特性及標定
　  2.1  傳感器的靜態(tài)特性
　   2.1.1  線性度
　   2.1.2  靈敏度
　   2.1.3  遲滯
　   2.1.4  重復性
　  2.2  傳感器的動態(tài)?性
　   2.2.1  傳感器動態(tài)特性的數(shù)學模型
　   2.2.2  算子符號法與傳遞函數(shù)
　   2.2.3  頻率響應函數(shù)
　   2.2.4  動態(tài)響應特性
　  2.3  傳感器的標定
　   2.3.1  傳感器的靜態(tài)特性標定
　   2.3.2  傳感器的動態(tài)標定
　  思考題
第2部分  常見傳感器與新型傳感器
　第3章  傳感器中的彈性敏感元件設計
　  3.1  彈性敏感元件的基?特性
　   3.1.1  彈性特性
　   3.1.2  彈性滯后
　   3.1.3  彈性后效
　   3.1.4  固有振動頻率
　  3.2  彈性敏感元件的材料
　  3.3  彈性敏感元件的特性參數(shù)計算
　   3.3.1  彈性圓柱
　   3.3.2  懸臂梁
　   3.3.3  扭轉(zhuǎn)棒
　   3.3.4  平膜片
　   3.3.5  波紋管
　   3.3.6  薄壁圓筒
　   3.3.7  雙端固定梁
　  3.4  有限單元法簡介
　   3.4.1  彈性力學
　   3.4.2  邊界條件
　   3.4.3  最小勢能原理
　   3.4.4  有限單元法
　第4章  電阻應變式傳感器
　  4.1  電阻應變片的工作原理（應變效應）
　  4.2  電阻應變片的結(jié)構(gòu)、類型及參數(shù)
　   4.2.1  電阻應變片的基本結(jié)構(gòu)
　   4.2.2  電阻應變片的種類及特點
　   4.2.3  金屬應變片的參數(shù)
　   4.2.4  應變片的粘貼技術
　  4.3  應變片的動態(tài)響應特性
　   4.3.1  應變波的傳播過程
　   4.3.2  應變片的極限工作頻率估算
　  4.4  測量電路
　   4.4.1  直流電橋
　   4.4.2  交流電橋
　  4.5  電阻應變式傳感器的溫度誤差及其補償
　   4.5.1  溫度誤差及其產(chǎn)生原因
　   4.5.2  溫度補償方法
　  4.6  應變式傳感器的結(jié)構(gòu)設計及應用
　   4.6.1  應變式壓力傳感器
　   4.6.2  應變式加速度傳感器
　  思考題
　第5章  電容式傳感器
　  5.1  電容式傳感器
　   5.1.1  基本工作原理
　   5.1.2  電容式傳感器的線性及靈敏度
　  5.2  電容式傳感器的輸出電路及等效電路
　   5.2.1  電?式傳感器的等效電路
　   5.2.2  電容式傳感器的輸出電路
　  5.3  影響電容傳感器精度的因素及提高精度的措施
　   5.3.1  邊緣效應的影響
　   5.3.2  寄生電容的影響
　   5.3.3  溫度的影響
　  5.4  電容式傳感器的應用
　   5.4.1  電容式壓力傳感器
　   5.4.2  電容式加速度傳感器    
　   5.4.3  電容式荷重傳感器    
　   5.4.4  振動、位移測量儀    
　   5.4.5  電容測厚傳感器    
　   5.4.6  電容式液位傳感器   
　  思考題 
　第6章  電感式傳感器 
　  6.1  電感式傳感器工作原理、結(jié)構(gòu)與特性    
　   6.1.1  電感式傳感器的工作原理和等效電路 
　   6.1.2 電感式傳感器的結(jié)構(gòu)類型及特性    
　   6.1.3  電感式傳感器的測量電路   
　  6.2  差動變壓器式電感傳感器 
　   6.2.1  工作原理    
　   6.2.2  差動變壓器式傳感器的特性  
　  6.3  電渦流式傳感器 
　   6.3.1  電渦流式傳感器的工作原理及特性 
　   6.3.2  電渦流式傳感器結(jié)構(gòu)形式及特點 
　   6.3.3 影響電渦流式傳感器靈敏度的因素    
　   6.3.4  測量電路 
　  6.4  電感式傳感器的應用 
　   6.4.1  電感式傳感器的應用  
　   6.4.2  電渦流式傳感器的應用  
　  思考題  
　第7章  壓電式傳感器 
　  7.1  壓電式傳感器的工作原理  
　   7.1.1  壓電效應 
　   7.1.2  壓電效應的物理解釋   
　  7.2  壓電元件常用結(jié)構(gòu)形式    
　  7.3  壓電元件的等效電路及測量電路 
　   7.3.1  等效電路 
　   7.3.2  測量電路  
　  7.4  壓電式加速度傳感器 
　   7.4.1  工作原理及特性 
　   7.4.2  壓電式加速度傳感器的典型結(jié)構(gòu)  
　   7.4.3  壓電式加速度傳?器的應用 
　  7.5  壓電式壓力傳感器    
　   7.5.1  壓電式壓力傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu) 
　   7.5.2  壓電式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)及應用  
　  思考題    
　第8章  壓阻式傳感器 
　  8.1  壓阻式傳感器的工作原理    
　  8.2  晶向的表示方法   
　  8.3  壓阻系數(shù)    
　  8.4  影響壓阻系數(shù)的因素 
　  8.5  壓阻式傳感器的結(jié)構(gòu)與設計 
　   8.5.1  壓阻式壓力傳感器  
　   8.5.2  壓阻式加速度傳感器 
　  8.6  壓阻式傳感器的測量電路及補償 
　   8.6.1  恒壓源供電    
　   8.6.2  恒流源供電  
　   8.6.3  減小在擴散工藝中的溫度影響 
　  8.7  壓阻式傳感器的應用   
　  思考題 
　第9章  熱電式傳感器 
　  9.1  熱電偶  
　   9.1.1  熱電偶的工作原理 
　   9.1.2  常用熱電偶 
　  9.2  熱電阻  
　   9.2.1  熱電阻的工作原理    
　   9.2.2  常用熱電阻 
　   9.2.3  熱電阻的結(jié)構(gòu)和測量電路    
　  9.3  熱敏電阻  
　   9.3.1  熱敏電阻的工作原理 
　   9.3.2  熱敏電阻的伏安特性  
　   9.3.3  熱敏電阻的主要參數(shù)  
　   9.3.4  熱敏電阻的結(jié)構(gòu)  
　   9.3.5  熱敏電阻的測量電路及應用   
　  9.4  熱釋電型溫度傳感器   
　  9.5  集成溫度傳感器 
　  思考題    
　第10章  光電式傳感器   
　  10.1 光電式傳感器的工作原理及基本組成     
　  10.2  光電式傳感器中的敏感元件   
　   10.2.1 外光電效應型光電元件     
　   10.2.2  內(nèi)光電效應型光電器件    
　  10.3  光電式傳感器的類型及設計   
　   10.3.1  光電式傳感器的類?    
　   10.3.2  光電式傳感器的計算    
　  10.4  光電式傳感器的應用   
　  思考題      
　第11章  固態(tài)圖像傳感器     
　  11.1  電荷耦合圖像傳感器   
　   11.1.1 CCD的基本工作原理     
　   11.1.2 線陣與面陣CCD圖像傳感器      
　   11.1.3 CCD圖像傳感器的特性參數(shù)     
　  11.2  其他類型的圖像傳感器   
　   11.2.1 電荷注入器件（CID）    
　   11.2.2 MOS型固體圖像傳感器件      
　   11.2.3 電荷引發(fā)器件（CPD）     
　   11.2.4  疊層型固體傳感器件    
　  11.3  固態(tài)圖像傳感器的應用    
　  思考題      
　第12章  磁傳感器     
　  12.1  霍爾傳感器     
　   12.1.1 霍爾傳感器的原理      
　   12.1.2 霍爾元件的特性     
　   12.1.3  測量電路    
　   12.1.4 集成霍爾傳感器      
　   12.1.5 霍爾式傳感器的應用      
　  12.2  磁敏二極管和磁敏三極管   
　   12.2.1 磁敏二極管和磁敏三極管的結(jié)構(gòu)原理     
　   12.2.2 磁敏二極管和磁敏三極管的性能指標    
　   12.2.3  典型補償電路   
　   12.2.4 磁敏二極管和磁敏三極管的應用     
　  12.3  磁通門磁力計  
　   12.3.1 磁通門磁力計結(jié)構(gòu)與工作原理    
　   12.3.2  典型測量電路    
　   12.3.3  磁通門應用   
　  12.4 磁敏電阻傳感器      
　   12.4.1  磁阻效應原理    
　   12.4.2  磁阻元件的主要特性    
　   12.4.3 典型電路      
　   12.4.4  應用     
　  12.5  其他類型的磁傳感器   
　   12.5.1 韋根德磁敏器件     
　   12.5.2  Z?元件   
　  思考題    
　第13章  射線及微波檢測傳感器   
　  13.1  核輻射傳感器   
　   13.1.1  核輻射檢測的物理基礎    
　   13.1.2 核輻射傳感器      
　   13.1.3  核輻射檢測技術的應用    
　  13.2  超聲檢測      
　   13.2.1 超聲檢測原理     
　   13.2.2 壓電式超柳波換能器      
　   13.2.3 超聲波在檢測技術中的應用    
　  13.3  紅外輻射傳感器    
　   13.3.1 紅外輻射的基本定律      
　   13.3.2  紅外傳感器的分類    
　   13.3.3 紅外輻射檢測技術的應用     
　  13.4  微波傳感器     
　   13.4.1  微波的基礎知識    
　   13.4.2  微波傳感器    
　   13.4.3 微波檢測技術的應用      
　  思考題   
　第14章  光導纖維傳感器     
　  14.1  光纖的特性      
　   14.1.1 光纖的結(jié)構(gòu)和類型      
　   14.1.2  光纖傳輸特性   
　   14.1.3  光在普通光纖內(nèi)的傳輸   
　  14.2  光纖傳感器分類   
　   14.2.1 強度調(diào)制光纖傳感器     
　   14.2.2  相位調(diào)制光纖傳感器    
　   14.2.3  偏振態(tài)調(diào)制光纖傳感器    
　   14.2.4  分布式光纖傳感器    
　  14.3  光纖傳感器的應用     
　   14.3.1  光纖溫度傳感器   
　   14.3.2  光纖壓力與振動傳感器    
　   14.3.3  光纖分光與光譜傳感器    
　   14.3.4 反射式光纖位移傳感器     
　   14.3.5  光纖圖像傳感器   
　  思考題   
　第15章  化學傳感器      
　  15.1  濕敏傳感器      
　   15.1.1  濕度概念    
　   15.1.2  陶瓷濕度傳感器   
　   15.1.3 MgCr2O4系濕敏傳感器     
　   15.1.4  ZnO－Cr2O3系濕度傳感器   
　   15.1.5  M系列氧化鋁濕度傳感器   
　  15.2  氣敏傳感器      
　   15.2.1  概述   
　   15.2.2  固態(tài)電解質(zhì)氣敏傳感器  
　   15.2.3 電位式氣敏傳感器     
　   15.2.4 氧化物半導體氣敏傳感器    
　第16章   MEMS傳感器    
　  16.1  概述    
　  16.2  MEMS傳感器的特點及分類   
　  16.3  MEMS加速度計    
　   16.3.1  電容式加速度微傳感器   
　   16.3.2  壓阻式加速度微傳感器   
　   16.3.3  扭擺式加速度微傳感器   
　   16.3.4 力平衡式加速度微傳感器      
　   16.3.5  隧道效應加速度微傳感器   
　  16.4  角速度微傳感器     
　   16.4.1 石英音叉振動MEMS陀螺儀      
　   16.4.2  雙框架角振動微機械陀螺儀   
　   16.4.3  振動輪式微陀螺   
　   16.4.4 振動棒式微陀螺儀     
　  16.5  MEMS傳感器的應用    
　   16.5.1  在汽車工業(yè)中的應用   
　   16.5.2 在航空航天工業(yè)中的應用    
　   16.5.3 在生物醫(yī)學方面的應用     
　  思考題      
第3部分  測量信號的調(diào)理、記錄、顯示及虛擬儀器開發(fā)
　第17章  測量信號的調(diào)理    
　  17.1  概述    
　  17.2  調(diào)制與解調(diào)     
　   17.2.1 幅值調(diào)制      
　   17.2.2  幅值調(diào)制的解調(diào)     
　  17.3  濾波     
　   17.3.1 濾波器的一般特性      
　   17.3.2  典型的濾波器電路    
　  17.4  模/數(shù)轉(zhuǎn)換技術     
　   17.4.1 逐次逼近式模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理      
　   17.4.2 增量調(diào)整型模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理     
　  17.5  電壓/電流/頻率變換技術    
　   17.5.1  電壓/頻率轉(zhuǎn)換技術    
　   17.5.2 電壓/電流轉(zhuǎn)換技術      
　  17.6  電壓和電流放大變換技術   
　   17.6.1  同相放大器   
　   17.6.2 反相放大器      
　   17.6.3 差動放大器      
　   17.6.4  對數(shù)放大器   
　   17.6.5  反對數(shù)放大器   
　   17.6.6 儀表放大器     
　  17.7  信號調(diào)理中的干擾與補償     
　   17.7.1  干擾類型   
　   17.7.2  接地問題   
　   17.7.3 隔離放大器     
　第18章  測量信號的采集與顯示   
　  18.1  數(shù)據(jù)采集技術    
　   18.1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要功能     
　   18.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理     
　  18.2  數(shù)據(jù)的顯示
　   18.2.1 輝光數(shù)碼管     
　   18.2.2 熒光數(shù)碼管      
　   18.2.3 LED數(shù)碼管     
　   18.2.4 LCD顯示器      
　   18.2.5  DVM顯示器    
　   18.2.6 CRT顯示器      
　   18.2.7 數(shù)字存儲示波器      
　第19章  虛擬儀器    
　  19.1  虛擬儀器的概述    
　  19.2  虛擬儀器的特點     
　  19.3  虛擬儀器的體系結(jié)構(gòu)    
　   19.3.1  虛擬儀器的硬件系統(tǒng)    
　   19.3.2 虛擬儀器的軟件系統(tǒng)      
　  19.4  LabVIEW軟件概述     
　  19.5  虛擬儀器應用實例     
　   19.5.1 虛擬數(shù)字示波器的前面板    
　   19.5.2 虛擬數(shù)字示波器的設計方案     
　   19.5.3  設備選擇     
　   19.5.4  游標功能   
　   19.5.5  測量功能     
　   19.5.6  采集功能     
　   19.5.7  濾波功能     
　   19.5.8  幫助和打印   
　   19.5.9 幅度和時基     
　   19.5.10 文件保存與回放     
　   19.5.11 數(shù)學功能      
　   19.5.12  李薩如圖功能   
　   19.5.13 退出程序功能     
　   19.5.14 前面板的裝飾和程序框圖的完善    
參考文獻