《传感器技术》为普通高等教育“十一五”**级规划教材,可作为仪器仪表专业以及其他相关专业本科生的选修课教材。传感器技术的内容很多。《传感器技术》优先选择理论上有代表性、有使用背景、有实用化前景的传感器内容进行分析和列举。考虑到启发学生对知识比较、联想与发散思维的教学要求,在内容安排上进行了大类合并。各章末思考题加人了一些发展性问题,不一定有**解答,只求拓宽读者思维。强调共性,鼓励比较思考是本教材的主要特点。
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传感技术在现代化事业中的重要性已被人们所认识。传感器技术是实现传感的关键。随着“信息时代”的到来,国内外已将传感器技术列为优先发展的问世。这些著作,在原理性与实用性、传统性与新型性,以及广度与深度上各有侧重。随着高、新技术的发展,为专业面的拓宽和适应传感器开发、应用的需要,更希望有两者兼顾的教材。为此,作者从教学实践要求出发撰写了本书。
针对近年来传感器新技术飞速发展的现状以及教学思想的发展,本书��过精选内容,归类编排的方法增强传感器教学的系统性,这就有利于读者对传感器的现状和发展有一个完整的概念。鉴于传感器种类繁多,涉及的学科广泛,不可能也没有必要对各种具体传感器逐一剖析。本书在编写中力求突出共性基础,对各类传感器则注重机理分析与应用介绍,并择要编入设计内容。
本书的编排采用按原理大分类的方法。把近代发展的传感技术分散到几个分类中,并把几个共性技术在概论后,分散到几个分类中详讲。这样编排的目的是为了增强学**散思维的能力。在原理分类讲述之后安排了具有交叉内容的应用性篇幅(第7章过程参数检测中的常用传感器技术),以求提高学生的归纳类比能力。考虑到有些教学安排,在传感器课程之后未设综合应用课程,本书在*后一章增强了信息处理内容。具体思路如下:
经典的结构型传感器:电阻、电容、电感传感器合为一章。当今新发展的硅微传感器与结构相关,也合于此章。在这一章中还主要强调了差动信号检测的概念。
压电传感器、表面声波传感器与超声波传感器合为一章,有利于讲解机电转换的概念。在这一章中强调了传感器的动态特性问题。在调理电路中讨论了高阻抗信号源所带来的问题。本章还提出了传感器中普遍存在的“横向干扰”问题。
人类对光的认识自古至今不断深化。我们把可见光、红外光、激光和光纤传感器合并为光电传感器一章讨论,以求突出共性问题,便于比较。这一章讨论了信噪比问题以及弱信号检测问题。
在光电传感器之后,单独开设了磁敏传感器一章,希望加深学生非接触检测的思想。光和磁更多地涉及到近代物理学概念,也涉及到固态传感器诸多内容。
数字式传感器中强调“栅”空间划分的共性思想。电路细分的共性也是调理电路中要强调的内容。

前言
第1章 概论
1.1 传感器的概念与发展
1.1.1 传感器基本概念
1.1.2 传感器的构成与分类
1.1.3 传感器技术的发展趋势
1.2 传感器技术基础
1.2.1 传感器的特性与指标
1.2.2 传感器设计中的共性技术

第2章 阻抗式结构型传感器
2.1 阻抗式结构型传感器的敏感元件
2.1.1 弹性敏感元件的主要性能
2.1.2 常用弹性元件的结构和性能
2.1.3 弹性敏感元件的材料
2.2 电阻应变式传感器
2.2.1 电阻应变计的基本原理与结构
2.2.2 电阻应变计的主要特性
2.2.3 电阻应变计的温度效应及其补偿
2.3 电容式传感器
2.3.1 电容式传感器的原理与结构
2.3.2 应用中存在的问题及其改进措施
2.4 电感式传感器
2.4.1 电感式传感器的原理
2.4.2 自感式传感器的原理与结构
2.4.3 互感式传感器的原理与结构
2.4.4 自感式和互感式传感器的误差
2.4.5 电涡流式传感器
2.5 调理电路
2.5.1 电桥式测量电路
2.5.2 阻抗式传感器的差动结构
2.5.3 电流电压积分差动电路
2.5.4 直接放大
2.6 微机械传感器
2.6.1 微机电系统的分类和特点
2.6.2 微机械传感器的制造技术
2.6.3 微机械传感器的结构与原理
2.7 结构型阻抗式传感器应用与设计示例
2.7.1 电阻应变式传感器
2.7.2 电容式传感器
2.7.3 电感式传感器
2.7.4 微机械传感器
思考题

第3章 压电式传感器
3.1 压电效应及材料
3.1.1 压电效应
3.1.2 压电材料
3.1.3 压电振子
3.2 压电传感器等效电路和测量电路
3.2.1 等效电路
3.2.2 测量电路
3.3 压电式传感器及其应用
3.3.1 压电式加速度传感器
3.3.2 压电式力传感器
3.3.3 压电角速度陀螺
3.4 声波传感技术
3.4.1 SAW传感器
3.4.2 超声检测
思考题

第4章 光电式传感器
4.1 光源与光辐射体概述
4.1.1 光的特性
4.1.2 光源与光辐射体
4.2 光电效应及器件
4.2.1 外光电效应
4.2.2勾光电效应
4.2.3 热探测器
4.3 光电器件的特性
4.3.1 光照特性
4.3.2 光谱特性
4.3.3 响应时间
4.3.4 峰值探测率
4.3.5 温度特性
4.4 探测器噪声和低噪声电子设计
4.4.1 噪声
4.4.2 探测器噪声的类型
4.4.3 低噪声电子设计
4.5 新型光电检测器
4.5.1 光位置传感器
4.5.2 量子阱探测器
4.5.3 光电磁探测器
4.5.4 固态图像传感器
4.6 激光传感技术
4.6.1 干涉测试技术
4.6 ,2衍射测试技术
4.6.3 激光多普勒测速技术
4.7 光纤传感器
4.7.1 光纤传感器基础
4.7.2 光纤传感器中几种常用的光强调制技术
4.7.3 光纤干涉传感器原理
4.8 光电式传感器
4.8.1 光电式传感器的类型
4.8.2 光电尺寸测量举例
4.8.3 激光传感技术实例
4.8.4 光纤传感器实例
4.8.5 机器人视觉传感器
思考题

第5章 磁敏传感器
5.1 霍尔式磁敏传感器
5.1.1 霍尔效应
5.1.2 霍尔元件的主要技术参数
5.1.3 霍尔元件的等效电路及不等位电势补偿原理
5.1 -4霍尔磁传感器电路分析与设汁
5.1.5 霍尔集成电路
5.1.6 霍尔式磁敏传感器的应用
5.2 结型磁敏器件
5.2.1 磁敏二圾管
5.2.2 磁敏晶体管
5.3 磁阻式磁敏传感器
5.3.1 半导体磁阻传感器
5.3.2 韦根德器件
5.3.3 铁磁性金属薄膜磁敏电阻
5.3.4 巨磁阻效应器件
5.4 机械式、感应式与磁通门式磁敏传感器
5.4.1 机械式磁敏传感器
5.4.2 感应式磁敏传感器
5.4.3 磁通门式磁敏传感器
5.5 磁共振式及超导式磁敏传感器
5.5.1 光泵式磁敏传感器
5.5.2 质子旋进式磁敏传感器
5.5.3 超导磁敏传感器
5.6 光纤磁敏传感器
5.6.1 法拉第效应光纤磁敏传感器
5.6.2 磁致伸缩效应光纤磁场传感
5.6.3 光纤磁场传感器的应用
5.7 微波传感器
5.7.1 微波的概念、特点及应用
5.7.2 微波传感系统的原理、特点及关键部件
5.7.3 典型微波传感系统及其应用
思考题

第6章 数字式传感器
6.1 感应同步器
6.1.l感应同步器的结构与类型
6.1.2 感应同步器的工作原理
6.1.3 数字测量系统
6.l.4 感应同步器的接长使用
6.2 编码器
6.2.1 光电编码器的基本结构与原理
6.2.2 测量电路
6.3 光栅
6.3.1 光栅的结构与测量原理
6.3.2 数字转换原理
6.4 容栅式传感器
6.4.1 容栅传感器的工作原理
6.4.2 数字测量原理
6.5 磁栅传感器
6.5.l磁栅的结构与工作原理
6.5.2 数字测量原理.
6.6 频率式传感器.
6.6.l振弦式频率传感器
6.6.2 振筒式频率传感器
6.7 数字传感器信号远传时的两个技术问题
6.7.1 传输线路引起的数字信号畸变与**
6.7.2 远距离供电的稳压方法
思考题

第7章 过程参数检测中的常用传感器技术
7.1 概述
7.1.1 过程参数检测的意义
7.1.2 参数检测应考虑的问题
7.1.3 过程检测技术的分类
7.2 温度检测
7.2.1 温度和温标
7.2.2 测温方法分类
7.2.3 典型测温方法和传感器
7.3 压力检测
7.3.1 压力的概念和表示方法
7.3.2 常用压力检测方法
7.3.3 常用压力传感器和压力检测仪表
7.3.4 压力检测仪表的校准
7.4 流量检测
7.4.1 流量的概念
7.4.2 流量计与流量检测方法分类
7.4.3 典型流量计
7.5 物位检测
7.5.1 液位检测
7.5.2 料位检测
7.5.3 相界面检测
思考题

第8章 化学与生物传感器
8.1 化学传感器
8.1.1 电位型电化学传感器原理
8.1.2 离子敏感器件
8.1.3 气敏传感器
8.2 生物传感器
8.2.1 酶传感器
8.2.2 微生物传感器
8.2.3 免疫传感器
8.2.4 生物组织传感器
8.2.5 光生物传感器
思考题

第9章 智能传感器
9.1 智能传感器概述
9.2 智能传感器的构成、功能与特点.
9.2.1 智能传感器的实现结构
9.2.2 智能传感器的功能与特点
9.3 智能传感器的实现途径
9.3.1 集成化
9.3.2 软件化
9.3.3 多传感器信息融合
9.3.4 网络化
9.4.典型智能传感器简介
思考题
参考文献
……