《感測器原理及套用（郭愛芳）》是2015年西安電子科技大學出版社出版的圖書，作者是郭愛芳。
基本介紹
- 書名：感測器原理及套用（郭愛芳）
- 作者：郭愛芳
- ISBN：978-7-5606-1824-1/TP.0951
- 定價：27.2元
- 出版社：西安電子科技大學出版社
- 出版時間：2015-08
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書蘊含了編者多年的教學經驗、科研成果和工程實踐，系統地介紹了感測器的基礎知識和基本特性，重點講述了各類感測器的工作原理、結構類型、信號調理電路和工程套用實例，具有很強的實用性。感測器的種類繁多，分類方法也不盡相同。本書按其工作原理進行了章節編排，各章均配有思考題和習題，以便讀者鞏固所學知識。本書文字敘述通俗易懂，條理清晰，既便於教學又利於自學。
本書可作為高等院校儀器儀表類、自動化類、電氣信息類、機電類等專業的教學用書，也可供從事相關領域的工程技術人員學習參考。
目錄
第1章 感測器概述 1
1.1 感測器的定義與作用 1
1.1.1 感測器的定義 1
1.1.2 感測器的作用 2
1.2 感測器的組成與分類 3
1.2.1 感測器的組成 3
1.2.2 感測器的分類 4
1.3 感測器的發展趨勢 6
1.3.1 新材料、新功能的開發 6
1.3.2 新工藝、新技術的套用 7
1.3.3 多功能、智慧型化感測器的研製 7
思考題與習題 8
第2章 感測器的基本特性 9
2.1 感測器的靜態特性 9
2.1.1 感測器的靜態數學模型 9
2.1.2 感測器的靜態標定 11
2.1.3 感測器的靜態性能指標 11
2.2 感測器的動態特性 18
2.2.1 感測器的動態數學模型 18
2.2.2 感測器動態特性參數的測定 32
2.2.3 感測器的不失真條件 36
思考題與習題 37
第3章 電阻式感測器 40
3.1 應變式感測器 40
3.1.1 電阻應變效應 40
3.1.2 金屬電阻應變片 41
3.1.3 應變片的動態特性 45
3.1.4 應變片的溫度誤差及其補償 47
3.1.5 測量電橋 49
3.1.6 應變式感測器的套用 52
3.2 壓阻式感測器 57
3.2.1 壓阻效應 57
3.2.2 溫度誤差及其補償 58
3.2.3 壓阻式感測器的套用 58
3.3 電位器式感測器 60
3.3.1 電位器的結構類型 60
3.3.2 電位器的負載效應 60
3.3.3 電位器式感測器的套用 61
思考題與習題 62
第4章 電容式感測器 65
4.1 工作原理及結構類型 65
4.1.1 工作原理 65
4.1.2 結構類型 65
4.2 信號調理電路 70
4.2.1 運算放大器電路 71
4.2.2 電橋電路 71
4.2.3 調頻電路 72
4.2.4 雙T形電路 73
4.2.5 脈衝調寬電路 74
4.3 電容式感測器的套用 75
4.3.1 電容式壓差感測器 75
4.3.2 電容式加速度感測器 76
4.3.3 電容式應變感測器 76
4.3.4 電容式荷重感測器 76
4.3.5 電容式厚度感測器 77
4.3.6 電容式位移感測器 77
4.4 容柵式感測器 78
4.4.1 工作原理 78
4.4.2 結構類型 79
4.4.3 信號調理電路 80
4.5 電容式集成感測器 81
4.5.1 結構類型與工作原理 82
4.5.2 信號調理電路 82
4.5.3 特點與套用 83
思考題與習題 84
第5章 電感式感測器 86
5.1 自感式感測器 86
5.1.1 工作原理 86
5.1.2 結構類型 87
5.1.3 信號調理電路 90
5.1.4 自感式感測器的套用 92
5.2 差動變壓器式感測器 93
5.2.1 工作原理 93
5.2.2 信號調理電路 94
5.2.3 零點殘餘電壓 96
5.2.4 差動變壓器式感測器的套用 97
5.3 電渦流式感測器 98
5.3.1 電渦流效應 99
5.3.2 信號調理電路100
5.3.3 電渦流式感測器的套用101
5.4 感應同步器 104
5.4.1 結構類型與工作原理 104
5.4.2 信號調理電路 106
5.4.3 感應同步器的套用 107
思考題與習題 108
第6章 壓電式感測器 110
6.1 工作原理 110
6.1.1 壓電效應 110
6.1.2 壓電常數 112
6.2 壓電材料 113
6.2.1 壓電晶體 113
6.2.2 壓電陶瓷 114
6.2.3 新型壓電材料 114
6.3 等效電路與信號調理電路 115
6.3.1 等效電路 115
6.3.2 信號調理電路 116
6.4 壓電式感測器的套用 119
6.4.1 壓電式力感測器 119
6.4.2 壓電式加速度感測器 119
6.4.3 壓電式超音波感測器 123
6.5 聲表面波(SAW)感測器 124
6.5.1 SAW感測器的結構類型與工作原理 125
6.5.2 SAW感測器的套用 126
思考題與習題 127
第7章 磁電式感測器 129
7.1 磁電感應式感測器 129
7.1.1 工作原理及結構類型 129
7.1.2 動態特性 131
7.1.3 誤差及其補償 132
7.1.4 信號調理電路 133
7.1.5 磁電感應式感測器的套用 134
7.2 霍爾式感測器 135
7.2.1 霍爾效應與霍爾元件 135
7.2.2 信號調理電路 137
7.2.3 誤差及其補償 138
7.2.4 霍爾式感測器的套用 140
7.3 磁柵式感測器 142
7.3.1 磁柵與磁頭 143
7.3.2 信號調理電路 145
7.3.3 磁柵式感測器的套用 149
7.4 磁敏感測器 149
7.4.1 磁敏電阻 149
7.4.2 磁敏二極體和磁敏三極體 151
7.4.3 磁敏感測器的套用 152
思考題與習題 154
第8章 熱電式感測器 155
8.1 熱電偶感測器 155
8.1.1 熱電效應 155
8.1.2 熱電偶的基本定律 157
8.1.3 熱電偶的冷端補償 158
8.1.4 常用熱電偶 159
8.1.5 熱電偶感測器的套用 161
8.2 熱電阻感測器 162
8.2.1 金屬熱電阻 162
8.2.2 熱敏電阻 164
8.2.3 熱電阻感測器的套用 166
8.3 PN結溫度感測器 168
8.3.1 二極體溫度感測器 168
8.3.2 電晶體溫度感測器 168
8.3.3 PN結溫度感測器的套用 169
8.4 集成溫度感測器 170
8.4.1 電壓輸出型 170
8.4.2 電流輸出型 171
8.4.3 數字輸出型 171
8.4.4 集成溫度感測器的套用 174
思考題與習題 175
第9章 光電式感測器 176
9.1 光電器件 176
9.1.1 光電管和光電倍增管 176
9.1.2 光敏電阻 179
9.1.3 光敏二極體、 光敏三極體和光電池 179
9.1.4 光電器件的套用 180
9.2 光纖感測器 184
9.2.1 光纖的結構與種類 184
9.2.2 光纖的傳光原理 185
9.2.3 光纖感測器的套用 186
9.3 光柵感測器 188
9.3.1 光柵的結構與種類 188
9.3.2 光柵的工作原理 189
9.3.3 辨向原理與細分技術 190
9.3.4 光柵感測器的套用 192
9.4 電荷耦合器件(CCD) 193
9.4.1 CCD的結構與工作原理 193
9.4.2 線陣CCD 194
9.4.3 面陣CCD 195
9.4.4 CCD的套用 196
9.5 位置敏感器件(PSD) 196
9.5.1 PSD的結構與工作原理 197
9.5.2 PSD的特性 198
9.5.3 PSD的套用 199
思考題與習題 200
第10章 生物感測器 202
10.1 生物感測器的原理與分類 202
10.1.1 生物感測器的原理 202
10.1.2 生物感測器的分類 203
10.2 酶感測器 203
10.2.1 酶反應 203
10.2.2 酶電極感測器 204
10.2.3 場效應管酶感測器 206
10.2.4 光纖酶感測器 207
10.3 免疫感測器 208
10.3.1 免疫反應 208
10.3.2 電化學免疫感測器 209
10.3.3 光學免疫感測器 210
10.3.4 壓電晶體免疫感測器 211
10.4 基因感測器 211
10.4.1 基因感測器的結構與類型 211
10.4.2 電化學DNA感測器 212
10.4.3 光學DNA感測器 213
10.4.4 壓電晶體DNA感測器 214
思考題與習題 216
第11章 化學感測器 217
11.1 氣敏感測器 217
11.1.1 電阻型氣敏器件 218
11.1.2 非電阻型氣敏器件 221
11.1.3 氣敏感測器的套用 224
11.2 濕敏感測器 226
11.2.1 絕對濕度與相對濕度 226
11.2.2 氯化鋰濕敏電阻 227
11.2.3 半導體陶瓷濕敏電阻 228
11.2.4 濕敏感測器的套用 230
11.3 離子敏感測器 233
11.3.1 MOS場效應管 233
11.3.2 離子敏場效應管 234
11.3.3 離子敏感測器的套用 235
思考題與習題 236
第12章 智慧型感測器 237
12.1 智慧型感測器的組成與功能 237
12.1.1 智慧型感測器的組成 237
12.1.2 智慧型感測器的功能 238
12.2 智慧型感測器的硬體結構 238
12.2.1 基本感測器 239
12.2.2 模擬信號調理電路 240
12.2.3 微處理器的接口技術 242
12.3 智慧型感測器的軟體設計 247
12.3.1 標度變換 248
12.3.2 非線性校正 249
12.3.3 零位誤差和增益誤差校正 251
12.3.4 溫度誤差補償 251
12.3.5 數字濾波技術 252
12.4 智慧型感測器的套用 253
12.4.1 集成智慧型感測器 254
12.4.2 智慧型溫度感測器 254
12.4.3 智慧型濕度感測器 255
12.4.4 智慧型壓力感測器 256
12.4.5 智慧型差壓感測器 257
12.4.6 智慧型超音波感測器 257
思考題與習題 258
第13章 機器人感測技術 259
13.1 機器人觸覺感測技術 259
13.1.1 觸覺感測器 259
13.1.2 仿生皮膚 263
13.2 機器人接近覺感測技術 264
13.2.1 接近覺感測器 264
13.2.2 接近覺感測器的套用 268
13.3 機器人視覺感測技術 269
13.3.1 視覺感測系統 269
13.3.2 圖像處理技術 271
13.3.3 視覺感測系統的套用 273
13.4 機器人嗅覺感測技術 274
13.4.1 氣敏感測器 275
13.4.2 電子鼻 275
13.5 機器人味覺感測技術 276
13.5.1 味覺感測器 277
13.5.2 味覺感測器的模式識別 278
13.6 機器人聽覺感測技術 278
13.6.1 聽覺感測器 278
13.6.2 語音識別技術 279
思考題與習題 280
第14章 感測器套用技術 281
14.1 感測器的選擇 281
14.1.1 選擇感測器時應考慮的因素 281
14.1.2 選擇感測器的一般步驟 281
14.2 供電電源 282
14.2.1 電池 282
14.2.2 穩壓電源 282
14.3 抗干擾技術 283
14.3.1 電磁干擾 283
14.3.2 禁止、 接地、 隔離、 布線與滅弧技術 284
14.3.3 電源干擾抑制技術 288
思考題與習題 290
參考文獻 291
習 題
