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第1章 传感器概论1

1.1传感器的概念1

1.2传感器的组成1

1.3传感器的分类2

1.4传感器的发展趋势3

第2章 传感器的一般特性5

2.1传感器的静态响应特性5

2.1.1线性度5

2.1.2灵敏度6

2.1.3迟滞7

2.1.4重复性8

2.1.5静态响应特性的其他描述8

2.2传感器的动态响应特性9

2.2.1传递函数9

2.2.2频率响应特性10

2.2.3典型环节的动态特性11

2.2.4传感器的动态特性指标14

思考题15

第3章 电阻应变式传感器16

3.1电阻应变式传感器的工作原理16

3.1.1电阻应变效应16

3.1.2电阻应变特性16

3.2应变片的种类、结构与粘贴18

3.2.1应变片的种类与结构18

3.2.2应变片的粘贴19

3.3应变电桥20

3.3.1应变电桥的特性20

3.3.2应变电桥的工作方式21

3.4电阻应变片的应用21

3.4.1测力传感器21

3.4.2压力传感器22

3.4.3位移传感器23

思考题23

第4章 电容式传感器26

4.1电容式传感器的工作原理及结构形式26

4.1.1电容式传感器的工作原理26

4.1.2电容式位移传感器的结构形式27

4.2电容式传感器的测量转换电路30

4.2.1桥式电路30

4.2.2运算放大器式测量电路31

4.2.3脉冲宽度调制电路31

4.2.4调频电路32

4.2.5谐振电路33

4.3电容式传感器的应用34

4.3.1电容测厚仪34

4.3.2电容加速度传感器35

4.3.3湿敏电容36

4.3.4电容式油量表36

4.3.5电容式接近开关37

4.4压力和流量的测量38

4.4.1压力的基本概念38

4.4.2压力传感器的分类39

4.4.3差动电容式差压变送器39

4.4.4流量的基本概念40

4.4.5节流式流量计及电容差压变送器在流量测量中的应用40

思考题41

第5章 电感式传感器43

5.1自感式传感器43

5.1.1工作原理43

5.1.2等效电路46

5.1.3输出特性分析47

5.1.4电感式传感器的测量电路49

5.2差动变压器51

5.2.1螺管式差动变压器51

5.2.2差动变压器的信号调节电路55

5.2.3电感式传感器的应用56

5.3电涡流式传感器58

5.3.1高频反射式电涡流传感器58

5.3.2低频透射式电涡流传感器60

5.3.3电涡流式传感器的应用60

思考题62

第6章 压电式传感器64

6.1压电式传感器的工作原理64

6.1.1压电效应64

6.1.2压电常数和表面电荷的计算65

6.2压电材料及压电式传感器的等效电路67

6.2.1压电材料67

6.2.2压电式传感器的等效电路69

6.3压电式传感器的信号调节电路70

6.3.1电压放大器（阻抗变换器）71

6.3.2电荷放大器72

6.4压电式传感器的应用73

6.4.1应用范围73

6.4.2压电式加速度传感器74

6.4.3压电式测力传感器76

6.4.4压电式压力传感器77

6.4.5逆压电效应的应用78

6.4.6超声波传感器78

思考题82

第7章 热电式传感器84

7.1热电偶的基本原理、类型及结构84

7.1.1热电偶的基本原理84

7.1.2热电偶的类型和结构87

7.2热电势的测量及热电偶的标定92

7.2.1热电势的测量92

7.2.2热电偶的标定93

7.3热电偶的传热误差和动态误差94

7.3.1传热误差94

7.3.2动态误差95

7.4电阻式温度传感器95

7.4.1热电阻96

7.4.2热敏电阻98

7.5集成温度传感器100

7.5.1电压型集成温度传感器101

7.5.2电流型集成温度传感器103

思考题106

第8章 光电式传感器108

8.1外光电效应与光电器件108

8.1.1外光电效应108

8.1.2光电管108

8.1.3光电倍增管110

8.2内光电效应与光电器件110

8.2.1内光电效应110

8.2.2光敏电阻111

8.2.3光敏二极管和光敏三极管114

8.2.4光电池118

8.3光电式传感器121

8.4 X-CT成像技术122

思考题123

第9章 光导纤维传感器124

9.1光导纤维的结构和传光原理124

9.1.1光导纤维及其传光原理124

9.1.2光在光导纤维内的传输125

9.2光纤传感器的特点、组成及分类126

9.2.1光纤传感技术的特点126

9.2.2光纤传感器的组成126

9.2.3光纤传感器的分类127

9.3光调制技术在光纤传感器中的应用128

9.3.1相位调制与干涉测量128

9.3.2频率调制130

9.3.3强度调制131

9.4传感器应用133

9.4.1光纤位移传感器133

9.4.2光纤速度、加速度传感器138

9.4.3光纤温度传感器140

9.4.4光纤电流和电压传感器142

思考题143

第10章 CCD图像传感器144

10.1 CCD图像传感器的结构与原理144

10.1.1 CCD图像传感器的结构144

10.1.2 CCD图像传感器的工作原理145

10.2 CCD图像传感器的信号传输原理145

10.2.1电荷转移146

10.2.2电荷输出146

10.3 CCD图像传感器的分类和主要特性147

10.3.1 CCD图像传感器的分类147

10.3.2 CCD图像传感器的主要性能参数150

10.4 CCD图像传感器的应用152

10.4.1 CCD传感器应用概述152

10.4.2长度的测量153

10.4.3在光电精密测径系统中的应用154

10.4.4 CCD成像技术155

思考题157

第11章 红外传感器158

11.1红外辐射原理及传感器类别158

11.1.1红外辐射的基本知识158

11.1.2红外传感器160

11.1.3红外传感器使用中的注意事项163

11.2红外传感器的应用163

11.2.1红外测温163

11.2.2红外成像164

11.2.3红外无损检测166

11.3红外气体传感器168

思考题169

第12章 指纹传感器及识别系统170

12.1指纹识别基础知识170

12.1.1指纹结构及识别的方法170

12.1.2指纹获取方法及比较171

12.1.3系统问题173

12.2几种指纹传感器的结构、功能及原理174

12.2.1指纹传感器FCD4B14174

12.2.2指纹传感器FPS200178

12.2.3指纹传感器AT77C101B／4B179

12.2.4微型指纹传感器180

12.3指纹识别系统应用180

12.3.1社保指纹认证管理系统180

12.3.2指纹门禁机182

12.3.3感应考勤机184

12.3.4指纹查询一体机186

12.3.5指纹锁187

思考题188

附录189

参考文献193