傳感器技術(shù)與虛擬儀器簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

　　傳感器技術(shù)在現代信息技術(shù)中占有舉足輕重的地位，是現代信息社會(huì )發(fā)展必不可少的重要技術(shù)之一。本書(shū)重點(diǎn)講述了幾種常用的傳感器，如電阻應變式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、熱電式、光電式傳感器的基本原理、相關(guān)特性、信號調節電路及其應用，對幾種新型傳感器，如半導體氣體、濕度、超聲波、電化學(xué)、數字智能傳感器也做了詳細介紹。同時(shí)還結合虛擬儀器技術(shù)，開(kāi)展傳感器實(shí)驗研究和工程設計，為培養學(xué)生的工程實(shí)踐和科研能力提供案例，內容系統新穎、講述透徹、適用面廣。

　　《傳感器技術(shù)與虛擬儀器》可作為高等學(xué)校非測控專(zhuān)業(yè)本科生和研究生“傳感器技術(shù)與虛擬儀器”課程的教材，也可供從事測控工作的工程技術(shù)人員參考。

第1章  傳感器技術(shù)基礎 1
1．1  傳感器的概述 1
1．1．1  傳感器的定義 1
1．1．2  傳感器的組成 2
1．1．3  傳感器的一般要求 2
1．1．4  傳感器與自動(dòng)測控系統 2
1．1．5  自動(dòng)測控系統舉例 3
1．1．6  虛擬儀器技術(shù) 4
1．2  傳感器的分類(lèi) 5
1．2．1  按被測量分類(lèi) 5
1．2．2  按傳感器工作原理分類(lèi) 6
1．3  傳感器的基本特性 7
1．3．1  傳感器的靜態(tài)特性 7
1．3．2  傳感器的動(dòng)態(tài)特性 11
1．4  傳感器的標定 14
1．4．1  傳感器的靜態(tài)特性標定 15
1．4．2  靜態(tài)標定例 15
1．5  傳感器接口電路 16
1．5．1  傳感器輸出信號的特點(diǎn) 16
1．5．2  典型的傳感器接口電路 17
第2章  電阻應變式傳感器 20
2．1  電阻應變式傳感器的結構和類(lèi)型 20
2．2  典型電阻應變式傳感器的工作原理 20
2．2．1  電阻絲式應變片 21
2．2．2  箔式應變片 23
2．2．3  薄膜應變片 24
2．2．4  半導體應變片 24
2．3  電阻應變式傳感器的特性 24
2．3．1  應變式傳感器的靜態(tài)特性 24
2．3．2  應變式傳感器的動(dòng)態(tài)特性 29
2．4  應變式傳感器的測量電路 31
2．4．1  直流電橋測量電路 31
2．4．2  交流電橋測量電路 35
2．5  壓阻式傳感器 37
2．5．1  壓阻式傳感器的工作原理 37
2．5．2  壓阻式傳感器的測量電路和溫度補償電路 37
2．5．3  壓阻式傳感器的應用 39
2．6  應變式傳感器的應用 40
2．6．1  應變式力傳感器 40
2．6．2  應變式壓力傳感器 43
2．6．3  應變式加速度傳感器 45
第3章  電容式傳感器 46
3．1  電容式傳感器的工作原理和類(lèi)型 46
3．1．1  電容式傳感器的工作原理 46
3．1．2  變極距型電容式傳感器 47
3．1．3  變面積型電容式傳感器 50
3．1．4  變介電常數型電容式傳感器 52
3．2  電容式傳感器的信號測量及轉換電路 53
3．2．1  電容式傳感器等效電路 53
3．2．2  調頻測量電路 54
3．2．3  電橋電路 55
3．2．4  二極管雙T形交流電橋電路 56
3．2．5  差動(dòng)脈沖寬度調制電路 57
3．2．6  運算放大器式電路 59
3．2．7  直放式與外差式調頻測量改進(jìn)電路 59
3．2．8  諧振式調頻測量改進(jìn)電路 60
3．3  電容傳感器抗干擾及提高精度的措施 60
3．4  電容式傳感器的特點(diǎn)及應用 63
3．4．1  差動(dòng)式電容測厚傳感器 63
3．4．2  電容式料位傳感器 64
3．4．3  電容式接近開(kāi)關(guān)傳感器 64
3．4．4  液體燃料測量電容傳感器 65
第4章  電感式傳感器 66
4．1  自感式傳感器 66
4．1．1  自感式傳感器的工作原理 66
4．1．2  自感式傳感器的測量電路 70
4．1．3  自感式傳感器的應用 73
4．2  差動(dòng)變壓器式傳感器 74
4．2．1  差動(dòng)變壓器式傳感器的工作原理 74
4．2．2  差動(dòng)變壓器式傳感器的誤差因素分析 76
4．2．3  差動(dòng)變壓器式傳感器的測量電路 77
4．2．4  差動(dòng)變壓器式傳感器的應用 81
4．3  電渦流式傳感器 82
4．3．1  電渦流式傳感器的工作原理 82
4．3．2  電渦流式傳感器的測量電路 83
4．3．3  電渦流式傳感器的應用 85
第5章  壓電式傳感器 87
5．1  壓電式傳感器的工作原理 87
5．1．1  壓電效應 87
5．1．2  壓電材料 88
5．1．3  壓電方程 92
5．1．4  壓電元件的結構形式 92
5．2  壓電式傳感器的等效電路和測量電路 93
5．2．1  壓電式傳感器的等效電路 93
5．2．2  壓電式傳感器的測量電路 94
5．3  引起壓電式傳感器測量誤差的因素 96
5．4  壓電式傳感器的應用 97
5．4．1  壓電式測力傳感器 97
5．4．2  壓電式流體壓力傳感器 98
5．4．3  壓電式加速度傳感器 99
5．4．4  壓電式玻璃破碎報警器 100
第6章  磁電式傳感器 101
6．1  磁電感應式傳感器 101
6．1．1  磁電感應式傳感器的工作原理 101
6．1．2  磁電感應式傳感器的基本特性 102
6．1．3  磁電感應式傳感器的測量電路 103
6．1．4  磁電感應式傳感器的應用 104
6．2  霍爾式傳感器 105
6．2．1  霍爾效應及霍爾元件 105
6．2．2  霍爾式傳感器的應用 110
第7章  熱電式傳感器 112
7．1  熱電偶 112
7．1．1  熱電偶的工作原理 112
7．1．2  熱電偶的結構 118
7．2  熱電阻 120
7．2．1  金屬熱電阻 120
7．2．2  半導體熱敏電阻 123
7．3  晶體管和集成溫度傳感器 126
7．3．1  晶體管和集成溫度傳感器的工作原理 126
7．3．2  集成溫度傳感器的應用 128
第8章  光電式傳感器 130
8．1  光電管 130
8．2  光電倍增管 131
8．3  光敏電阻 132
8．3．1  光敏電阻的工作原理 132
8．3．2  光敏電阻的結構 132
8．3．3  光敏電阻的主要參數 132
8．3．4  光敏電阻的基本特性 133
8．4  光敏二極管和光敏晶體管 135
8．4．1  光敏二極管和光敏晶體管的工作原理 135
8．4．2  光敏二極管和光敏晶體管的基本特性 136
8．5  光電池 137
8．5．1  光電池的工作原理 138
8．5．2  光電池的基本特性 138
8．6  光電耦合器件 140
8．6．1  光電耦合器 140
8．6．2  光電開(kāi)關(guān) 140
8．7  電荷耦合器件 141
8．7．1  CCD的工作原理 141
8．7．2  CCD的應用 142
8．8  光纖傳感器 144
8．8．1  光纖的結構和傳輸原理 145
8．8．2  光纖傳感器的應用 146
8．9  紅外傳感器 147
8．10  光電式傳感器的應用 151
8．10．1  模擬式光電傳感器 151
8．10．2  脈沖式光電傳感器 152
8．10．3  CCD圖像傳感器 153
第9章  半導體氣體傳感器 155
9．1  半導體氣體傳感器及其分類(lèi) 156
9．2  電阻式半導體氣體傳感器 158
9．2．1  表面控制型電阻式傳感器 158
9．2．2  體控制型電阻式傳感器 161
9．3  非電阻式半導體氣體傳感器 162
9．3．1  二極管傳感器 162
9．3．2  MOS二極管傳感器 163
9．3．3  MOS場(chǎng)效應晶體管傳感器 164
9．4  半導體氣體傳感器的應用 164
9．4．1  氣體報警器 164
9．4．2  煤氣報警器 164
9．4．3  火災煙霧報警器 165
9．4．4  酒精探測器 166
9．4．5  空氣凈化換氣扇 166
第10章  濕度傳感器 167
10．1  濕度及濕度傳感器 167
10．1．1  濕度及其表示方法 167
10．1．2  濕度傳感器及其特性參數 168
10．1．3  濕度傳感器的分類(lèi) 169
10．2  電解質(zhì)系濕度傳感器 169
10．2．1  無(wú)機電解質(zhì)濕度傳感器 170
10．2．2  高分子電解質(zhì)濕度傳感器 171
10．3  半導體及陶瓷系濕度傳感器 173
10．3．1  涂覆膜型 173
10．3．2  燒結體型 174
10．3．3  薄膜型 175
10．4  濕度傳感器的應用及發(fā)展動(dòng)向 175
第11章  超聲波傳感器 177
11．1  超聲波及其物理性質(zhì) 177
11．2  超聲波傳感器的結構 178
11．3  超聲波傳感器的應用 179
11．3．1  超聲波物位傳感器 179
11．3．2  超聲波流量傳感器 179
第12章  電化學(xué)傳感器 181
12．1  電化學(xué)傳感器的結構及其工作原理 181
12．2  納米電化學(xué)傳感器電極設計 183
12．3  電化學(xué)傳感器循環(huán)伏安測試技術(shù) 184
12．3．1  電化學(xué)測試 184
12．3．2  電化學(xué)循環(huán)伏安測試 184
12．4  電化學(xué)乙醇傳感器測試 186
12．4．1  電化學(xué)窗口的選擇 186
12．4．2  電極電化學(xué)穩定性測試 186
12．4．3  傳感器靈敏度測試 187
第13章  數字智能傳感器 190
13．1  智能式傳感器的構成及各部分功能 190
13．2  壓阻式壓力傳感器智能化 191
13．3  智能式傳感器發(fā)展方向與途徑 194
第14章  傳感器與虛擬儀器測量技術(shù) 195
14．1  LabVIEW編程基礎 195
14．2  LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境 196
14．3  LabVIEW菜單欄 197
14．4  LabVIEW工具條 201
14．5  LabVIEW操作模板 202
第15章  傳感器與虛擬儀器應用案例 205
15．1  數據采樣電路 205
15．1．1  循環(huán)結構 205
15．1．2  公式節點(diǎn) 205
15．2  數據圖形化輸出 207
15．2．1  數字波形圖 207
15．2．2  三維圖形 208
15．3  文件I/O操作 210
15．3．1  文件I/O的格式 210
15．3．2  波形文件I/O 211
15．4  單擺運動(dòng) 212
15．5  單邊傅里葉變換 214
15．6  提取正弦波 217
參考文獻 220