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绪论1

1．传感器的作用1

2．传感技术的特点1

3．本课程的任务1

4．怎样学好这门课程2

第1章 传感器的基本概念3

1.1 传感器的定义与组成3

1.2 传感器的分类与特点3

1.2.1 按被测物理量来分3

1.2.2 按传感器工作原理来分4

1.3 传感器的基本特性4

1.3.1 传感器的静态特性4

1.3.2 传感器的动态特性6

小结7

习题7

第2章 力敏传感器8

2.1 概述8

2.2 电阻应变式传感器8

2.2.1 电阻应变式传感器工作原理8

2.2.2 电阻应变片传感器基本应用电路11

2.2.3 测重传感器应用实例14

2.3 压电传感器15

2.3.1 压电转换元件的工作原理15

2.3.2 压电传感器基本应用电路18

2.4 电容式传感器19

2.4.1 电容式传感器工作原理20

2.4.2 变介电常数型电容传感器20

2.4.3 变面积型电容传感器21

2.4.4 变极距型电容传感器22

2.5 力传感器应用举例23

小结24

习题24

第3章 湿度传感器25

3.1 概述25

3.1.1 湿度的定义及其表示方法25

3.1.2 湿度传感器的主要特性26

3.2 湿度传感器的分类及工作原理29

3.2.1 半导体陶瓷湿度传感器29

3.2.2 有机高分子湿度传感器30

3.2.3 含水量检测32

3.3 湿度传感器应用实例33

3.3.1 土壤湿度测量电路33

3.3.2 湿度控制装置33

3.3.3 录像机结露报警电路34

小结35

习题35

第4章 温度传感器36

4.1 概述36

4.2 热电阻及热敏电阻传感器36

4.2.1 热电阻、热敏电阻工作原理36

4.2.2 热电阻、热敏电阻基本应用电路39

4.3 热电偶传感器40

4.3.1 热电偶的工作原理40

4.3.2 常用热电偶及其结构43

4.3.3 热电偶基本应用电路44

4.4 半导体PN结温度传感器45

4.4.1 PN结的温度特性45

4.4.2 半导体PN结温度传感器基本应用电路46

4.5 集成温度传感器47

4.5.1 集成温度传感器工作原理47

4.5.2 集成温度传感器基本应用电路48

小结48

习题49

第5章 气体传感器50

5.1 概述50

5.2 半导体气体传感器51

5.2.1 气敏电阻的工作原理51

5.2.2 氧化锡气敏器件52

5.3 常见气体传感器及其应用53

5.3.1 QM-N5型气敏传感器及应用53

5.3.2 MQK-2型气敏传感器及应用56

5.3.3 TGS系列气敏传感器及应用57

小结59

习题59

第6章 光电传感器60

6.1 概述60

6.2 光电效应60

6.2.1 外光电效应61

6.2.2 内光电效应61

6.3 光电转换元件63

6.3.1 光电管、光电倍增管63

6.3.2 光敏电阻67

6.3.3 光敏晶体管69

6.3.4 光电池72

6.3.5 光敏晶闸管74

6.3.6 光电耦合器件76

6.4 光电传感器的应用实例80

6.4.1 全自动声光控制电路80

6.4.2 路灯自动亮灭电路81

6.5 光纤传感器81

6.5.1 光纤传感元件的结构82

6.5.2 光纤传感器的原理、特点83

6.5.3 光纤传感器的应用实例84

6.6 红外传感器86

6.6.1 红外辐射的基本知识86

6.6.2 热释电型红外传感器88

6.6.3 红外传感器应用实例89

6.7 CCD图像传感器92

6.7.1 CCD电荷耦合器件93

6.7.2 CCD图像传感器工作原理94

6.7.3 CCD图像传感器的应用96

小结98

习题99

第7章 磁敏传感器100

7.1 概述100

7.2 霍尔元件100

7.2.1 霍尔元件的特点100

7.2.2 霍尔集成电路104

7.2.3 霍尔元件应用实例108

7.3 磁敏电阻（MR）111

7.3.1 磁敏电阻的特点111

7.3.2 磁敏电阻的应用实例112

7.4 磁敏二极管与磁敏三极管113

7.4.1 磁敏二极管113

7.4.2 磁敏三极管116

小结118

习题119

第8章 微波和超声波传感器120

8.1 微波传感器120

8.1.1 概述120

8.1.2 微波传感器及其分类120

8.1.3 微波传感器的优点与存在的问题121

8.1.4 微波传感器的应用121

8.2 超声波传感器124

8.2.1 超声波传感器的原理124

8.2.2 超声波传感器的应用125

8.2.3 超声波传感器应用实例125

小结127

习题127

第9章 传感器与微处理器接口电路128

9.1 概述128

9.2 传感器输出信号与接口电路的特点128

9.2.1 传感器输出信号的特点128

9.2.2 传感器接口电路应满足的要求129

9.3 传感器输出信号的检测电路130

9.3.1 阻抗匹配器130

9.3.2 电桥电路132

9.3.3 放大电路134

9.3.4 电荷放大器136

9.3.5 抗扰电路136

9.4 传感器与微型计算机的连接140

9.4.1 多路模拟开关（MUX）140

9.4.2 采样保持器（S/H）141

9.4.3 模数转换电路（ADC）143

9.4.4 传感器电路应用实例145

小结146

习题146

第10章 传感器新技术简介147

10.1 传感器的发展趋势147

10.2 生物传感器148

10.2.1 生物传感器的原理148

10.2.2 生物敏感膜148

10.2.3 生物传感器的特点148

10.2.4 生物传感器的分类149

10.3 机器人传感器149

10.3.1 机器人与传感器149

10.3.2 机器人传感器的特点150

10.3.3 机器人传感器的分类150

10.3.4 触觉传感器151

10.3.5 接近觉传感器151

10.3.6 视觉传感器152

10.3.7 听觉传感器153

10.3.8 嗅觉传感器153

10.3.9 味觉传感器153

10.4 超导传感器153

10.4.1 超导红外传感器154

10.4.2 超导微波传感器154

10.5 液晶传感器154

10.5.1 液晶及其性质154

10.5.2 液晶电磁场传感器155

10.5.3 液晶电压传感器155

10.5.4 液晶超声波传感器155

小结155

习题155

参考文献156

附录 传感器新产品简介157