本書主要講述傳感器原理、結構、性能和應用。書中介紹了傳感器的分類、數(shù)學模型、材料、性能， 并介紹了溫度、力、光、圖像、磁、位移、濕度、氣體、生物、無線電波、超聲波、機器人、觸摸屏、指紋傳感器， 以及智能傳感器、微機電系統(tǒng)、模糊傳感器和傳感器網(wǎng)絡， 列舉了各種傳感器和傳感器網(wǎng)絡在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護以及在家用電器等方面的工程應用實例。本書共１２ 章， 每章后附有實訓課題和習題。
本書可作為高職高專院校的應用電子技術、自動控制技術、儀器儀表技術、測量技術、機電技術和計算機應用等專業(yè)的教學用書， 也可作為有關工程技術人員的技術參考和自學用書。
內(nèi)容豐富多彩，涵蓋較新型傳感器技術。
敘述清晰淺顯，技術原理容易理解掌握。
實例量多面廣，引導工程應用創(chuàng)新思維。
實訓操作性強，培養(yǎng)選材裝配調(diào)試技能。
今天， 人類已經(jīng)進入了科學技術迅猛發(fā)展的信息社會， 計算機、互聯(lián)網(wǎng)、機器人、生物技術、自動控制以及單片機嵌入式系統(tǒng)的迅速發(fā)展， 迫切需要形形色色的傳感器。作為“感覺器官”， 傳感器用于各種各樣信息的感知、獲取和檢測， 并將其轉換為工作系統(tǒng)能進行處理的信息。顯而易見， 傳感器在現(xiàn)代科學技術領域中占有極其重要的地位， 了解和掌握傳感器技術及其工程應用， 成了相關專業(yè)技術人員的必需。有關傳感器技術及其工程應用的課程成為應用電子技術、自動控制技術、儀器儀表技術、測量技術、機電技術、機器人技術及計算機應用等專業(yè)的必修課。
本書力求內(nèi)容新穎， 敘述簡練， 實用面廣， 應用性強。其參考學時為６０ 學時。本書以傳感器原理、結構、性能和工程應用為主線， 介紹了傳感器的分類、數(shù)學模型、材料、性能， 介紹了溫度、力、光、圖像、磁、位移、濕度、氣體、生物、無線電波、超聲波、機器人、觸摸屏、指紋傳感器及其工程應用， 并介紹了傳感器信號處理電路， 以及智能傳感器、微機電系統(tǒng)、模糊傳感器和傳感器網(wǎng)絡的構建、性能和實例。本書是第２ 版， 在第１ 版基礎上作了一些刪減， 增添了一些較新的內(nèi)容。各章最后附有實訓課題和習題。
通過實訓， 既可以培養(yǎng)學生查閱各種傳感器手冊和編寫技術報告的能力， 又可以使學生通過一些傳感器應用電路的制作增強動手能力。在講授和學習本書時， 可根據(jù)實際情況和具體條件， 選擇完成一部分實訓課題或全部實訓課題， 也可以將部分實訓課題安排在課余時間進行。
本書第１、５、１１、１２ 章由金發(fā)慶編寫， 第２、３ 章由孫衛(wèi)星編寫， 第４、８、９ 章由李晴編寫， 第６、７、１０ 章由張?zhí)靷ゾ帉�。全書由金發(fā)慶統(tǒng)稿， 李瑜芳審稿。
在本書編寫過程中， 得到許多同志熱情關心和幫助， 并提出了許多寶貴意見， 在此一并表示衷心感謝。
由于編者水平有限， 書中難免存在不足之處， 懇請廣大讀者批評指正。
編 者
目 錄
出版說明
前言
第１ 章 傳感器技術基礎
１.１ 自動測控系統(tǒng)與傳感器
１. １. １ 自動測控系統(tǒng)
１. １. ２ 傳感器
１. ２ 傳感器的分類
１. ２. １ 按被測物理量分類
１. ２. ２ 按傳感器工作原理分類
１. ３ 傳感器的數(shù)學模型
１. ３. １ 傳感器的靜態(tài)數(shù)學模型
１. ３. ２ 傳感器的動態(tài)數(shù)學模型
１. ４ 傳感器的特性與技術指標
１. ４. １ 靜態(tài)特性
１. ４. ２ 動態(tài)特性
１. ５ 傳感器的材料與制造
１. ５. １ 傳感器的材料
１. ５. ２ 傳感器制造技術
１. ６ 提高傳感器性能的方法
１. ６. １ 傳感器性能指標
１. ６. ２ 提高性能指標的方法
１. ７ 傳感器的標定與校準
１. ７. １ 標定與校準的方法
１. ７. ２ 靜態(tài)標定
１. ７. ３ 動態(tài)標定
１. ８ 實訓 傳感器手冊查閱和技術報告
編寫
１. ９ 習題
第２ 章 溫度傳感器
２. １ 溫度測量概述
２. ２ 熱電偶傳感器
２. ２. １ 熱電偶測溫原理
２. ２. ２ 熱電偶的結構形式和標準化熱
電偶
２. ２. ３ 熱電偶測溫及參考端溫度補償
２. ３ 金屬熱電阻傳感器
２. ３. １ 熱電阻的溫度特性
２. ３. ２ 熱電阻傳感器的結構
２. ４ 半導體溫度傳感器
２. ４. １ 二極管溫度傳感器
２. ４. ２ 晶體管溫度傳感器
２. ５ 集成溫度傳感器
２. ５. １ 集成溫度傳感器基本工作原理
２. ５. ２ 電壓輸出型集成溫度傳感器
２. ５. ３ 電流輸出型集成溫度傳感器
２. ６ 半導體熱敏電阻
２. ６. １ 熱敏電阻的 （Ｒｔ—ｔ） 特性
２. ６. ２ 負溫度系數(shù)熱敏電阻性能
２. ６. ３ 負溫度系數(shù)熱敏電阻溫度方程
２. ６. ４ 負溫度系數(shù)熱敏電阻主要特性
２. ７ 溫度傳感器應用實例
２. ７. １ 雙金屬溫度傳感器的應用
２. ７. ２ 熱敏電阻溫度傳感器的應用
２. ７. ３ 熱電偶溫度傳感器的應用
２. ７. ４ 集成溫度傳感器應用舉例
２. ７. ５ 家用空調(diào)專用溫度傳感器
２. ７. ６ 電冰箱、 冰柜專用溫度傳感器
２. ７. ７ 熱水器專用溫度傳感器
２. ７. ８ 汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)專用溫度
傳感器
２. ８ 實訓 電冰箱溫度超標指示器裝調(diào)
２. ９ 習題
第３ 章 力傳感器
３. １ 彈性敏感元件
３. １. １ 彈性敏感元件的特性
３. １. ２ 彈性敏感元件的分類
３. ２ 電阻應變片傳感器
３. ２. １ 電阻應變片的工作原理
３. ２. ２ 電阻應變片的分類
３. ２. ３ 電阻應變片的測量電路
３. ３ 壓電傳感器
３. ３. １ 石英晶體的壓電效應
３. ３. ２ 壓電陶瓷的壓電效應
３. ３. ３ 壓電式傳感器的測量電路
３. ３. ４ 壓電式傳感器的結構
３. ３. ５ 單片集成硅壓力傳感器
３. ４ 電容式傳感器
３. ４. １ 變極距式電容傳感器
３. ４. ２ 變面積式電容傳感器
３. ４. ３ 變介電常數(shù)式電容傳感器
３. ５ 電感式傳感器
３. ５. １ 自感式傳感器
３. ５. ２ 互感式傳感器
３. ５. ３ 差動變壓器式傳感器測量電路
３. ６ 加速度傳感器
３. ７ 力傳感器應用實例
３. ７. １ 煤氣灶電子點火器
３. ７. ２ 壓電式玻璃破碎報警器
３. ７. ３ ２Ｓ５Ｍ 壓力傳感器電路
３. ７. ４ 指套式電子血壓計
３. ７. ５ ＣＬ.ＹＺ.３２０ 型力敏傳感器
３. ７. ６ 地震動傳感器
３. ８ 實訓 應變片力傳感器裝調(diào)
３. ９ 習題
第４ 章 光電式傳感器
４. １ 光電效應
４. １. １ 外光電效應
４. １. ２ 內(nèi)光電效應
４. １. ３ 光生伏打效應
４. ２ 光電傳感器
４. ２. １ 光電管和光電倍增管
４. ２. ２ 光敏電阻
４. ２. ３ 光敏二極管和光敏晶體管
４. ２. ４ 光電池
４. ２. ５ 光電元件的特性
４. ２. ６ 光耦合器件
４. ３ 紅外線傳感器
４. ３. １ 概述
４. ３. ２ 熱釋電型紅外傳感
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