- 机械工业出版社
- 9787111700098
- 3-2
- 430211
- 61246909-8
- 平装
- 16开
- 2022-06
- 437
- 284
- 工学
- 控制科学与工程
- 电气自动化技术
- 高职
内容简介
本教材根据高等职业教育的特点，以职业岗位核心能力为目标，精选教学内容，力求题材新颖、叙述简练、学用结合。
本教材按照传感器的物理和化学效应，以传统的电阻式、电容式、电感式、压变式、磁电式、热电式，以及新兴的光电式、半导体式、声波式和数字式传感器为单元，以效应原理、电路处理、性能参数、应用实例为步骤讲述各种传感器在实际工作中的应用。同时结合工程实际，讲解了检测技术的基础知识、测量信号的基本处理技术、智能传感器的现状与检测技术的发展。
本教材可以作为高职高专和成人高校的电气自动化技术、工业过程自动化技术、应用电子技术、机电一体化技术、建筑智能化工程技术以及相关专业的教材，也可以供自动化相关领域的从业人员参考。
本教材配有授课电子课件和习题答案，需要的教师可登录机械工业出版社教育服务网www.cmpedu.com免费注册后下载，或联系编辑索取（微信：13261377872，电话：010-88379739）。
本教材按照传感器的物理和化学效应，以传统的电阻式、电容式、电感式、压变式、磁电式、热电式，以及新兴的光电式、半导体式、声波式和数字式传感器为单元，以效应原理、电路处理、性能参数、应用实例为步骤讲述各种传感器在实际工作中的应用。同时结合工程实际，讲解了检测技术的基础知识、测量信号的基本处理技术、智能传感器的现状与检测技术的发展。
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目录
前言
二维码清单
第1章 传感器与检测技术概论1
1.1 传感器的定义、组成和分类1
1.1.1 传感器的定义与组成1
1.1.2 传感器的分类2
1.2 传感器的基本特性3
1.2.1 传感器的静态特性3
1.2.2 传感器的动态特性6
1.3 检测技术的基础知识8
1.3.1 测量技术与非电量测量8
1.3.2 测量的一般方法9
1.3.3 测量系统10
1.3.4 测量误差11
习题与思考题14
第2章 电阻式传感器技术15
2.1 电阻应变式传感器15
2.1.1 电阻应变效应15
2.1.2 电阻应变片的结构与特性17
2.1.3 电阻应变片的测量电路18
2.1.4 应变式传感器应用22
2.2 固态压阻式传感器24
2.2.1 半导体的压阻效应24
2.2.2 固态压阻式传感器的结构24
2.2.3 固态压阻式传感器的测量电路25
2.2.4 固态压阻式传感器的应用26
2.3 热电阻式传感器28
2.3.1 热阻效应及其温度特性28
2.3.2 热电阻的分类与分度表29
2.3.3 热电阻的结构30
2.3.4 热电阻的测量电路及应用31
2.4 热敏电阻传感器32
2.4.1 热敏电阻的特性32
2.4.2 热敏电阻的测量电路34
2.4.3 热敏电阻的主要参数35
2.4.4 热敏电阻的应用36
习题与思考题37
第3章 电容式传感器技术38
3.1 电容式传感器的原理与结构38
3.1.1 变极距式电容传感器38
3.1.2 变面积式电容传感器40
3.1.3 变介质式电容传感器42
3.2 电容式传感器的特点43
3.2.1 电容式传感器的优点43
3.2.2 电容式传感器的缺点44
3.3 电容式传感器的测量电路45
3.3.1 交流电桥测量电路45
3.3.2 调频测量电路47
3.3.3 运算放大器测量电路48
3.3.4 二极管双T形交流电桥48
3.4 电容式传感器的应用50
3.4.1 电容式传感器用于压力测量50
3.4.2 电容式传感器用于加速度测量51
3.4.3 电容式传感器用于金属厚度测量52
3.4.4 电容式传感器用于接近测量53
3.4.5 电容式传感器用于物位测量55
习题与思考题56
第4章 电感式传感器技术58
4.1 自感式电感传感器58
4.1.1 气隙型自感传感器58
4.1.2 螺管型自感传感器61
4.1.3 自感式电感传感器的测量电路63
4.1.4 自感式电感传感器的应用65
4.2 差动变压器式传感器66
4.2.1 差动变压器式传感器的工作原理66
4.2.2 差动变压器式传感器的基本特性67
4.2.3 差动变压器式传感器的测量电路69
4.2.4 差动变压器式传感器的应用70
4.3 电涡流式传感器72
4.3.1 电涡流式传感器原理73
4.3.2 电涡流式传感器的转换电路76
4.3.3 电涡流式传感器的结构78
4.3.4 电涡流式传感器的应用80
习题与思考题86
第5章 压变式传感器技术90
5.1 压电式传感器90
5.1.1 压电式传感器的工作原理90
5.1.2 压电式传感器的测量电路94
5.1.3 压电式传感器的应用98
5.2 压磁式传感器100
5.2.1 压磁式传感器的基本原理101
5.2.2 压磁式传感器的结构103
5.2.3 压磁式传感器的应用104
习题与思考题106
第6章 磁电式传感器技术107
6.1 磁电感应式传感器107
6.1.1 磁电感应式传感器的工作原理107
6.1.2 磁电感应式传感器的结构108
6.1.3 磁电感应式传感器的特性110
6.1.4 磁电感应式传感器的应用110
6.2 霍尔传感器113
6.2.1 霍尔效应及其参数113
6.2.2 霍尔元件及其传感器115
6.2.3 霍尔传感器的应用117
习题与思考题119
第7章 热电式传感器技术120
7.1 热电偶传感器120
7.1.1 热电效应与热电偶测温原理120
7.1.2 热电偶及其分度表123
7.1.3 热电偶的结构125
7.1.4 热电偶传感器的应用126
7.2 热释电传感器132
7.2.1 热释电效应132
7.2.2 热释电传感器的工作原理133
7.2.3 热释电传感器的等效电路134
7.2.4 热释电传感器的应用134
习题与思考题136
第8章 光电式传感器技术138
8.1 光电效应与光电传感器138
8.1.1 光电效应138
8.1.2 光电元器件139
8.1.3 光电传感器150
8.1.4 光电传感器的应用153
8.1.5 光电耦合器件155
8.2 光纤传感器157
8.2.1 光纤的结构和传输原理157
8.2.2 光纤传感器的组成与分类160
8.2.3 光纤传感器的应用162
8.3 红外传感器164
8.3.1 红外线的基本知识165
8.3.2 红外探测器166
8.3.3 红外传感器的应用167
8.4 激光传感器170
8.4.1 激光的形成原理170
8.4.2 激光器的种类与结构173
8.4.3 激光传感器的应用176
8.5 图像传感器177
8.5.1 CCD图像传感器177
8.5.2 CMOS图像传感器180
8.5.3 图像传感器应用实例181
习题与思考题183
第9章 半导体式传感器技术185
9.1 气敏传感器185
9.1.1 气敏电阻的工作原理185
9.1.2 气敏元件的结构186
9.1.3 气敏传感器的分类186
9.1.4 气敏传感器的应用188
9.2 湿敏传感器189
9.2.1 湿敏电阻的工作原理190
9.2.2 湿敏电阻的主要特性191
9.2.3 湿敏传感器的结构192
9.2.4 湿敏传感器的应用194
9.3 色敏传感器195
9.3.1 色敏传感器的原理195
9.3.2 色敏传感器的特性197
9.3.3 色敏传感器的应用198
习题与思考题199
第10章 波式传感器技术200
10.1 超声波传感器200
10.1.1 超声波的基本知识200
10.1.2 超声波传感器的组成203
10.1.3 超声波传感器的应用205
10.2 微波传感器209
10.2.1 微波的基本知识209
10.2.2 微波传感器的组成210
10.2.3 微波传感器的应用211
习题与思考题213
第11章 数字式传感器技术214
11.1 光栅传感器214
11.1.1 光栅的基本知识214
11.1.2 莫尔条纹及其测量原理216
11.1.3 光栅测量系统219
11.1.4 光栅测量系统的应用225
11.2 数字编码器225
11.2.1 接触式码盘编码器225
11.2.2 光电式编码器227
11.2.3 光电编码传感器的应用231
习题与思考题232
第12章 检测装置的信号处理技术233
12.1 信号处理技术233
12.1.1 信号放大技术233
12.1.2 线性化处理技术235
12.2 干扰抑制技术237
12.2.1 共模与差模干扰237
12.2.2 常用的干扰抑制技术240
习题与思考题246
第13章 智能传感器与检测新技术247
13.1 智能传感器247
13.1.1 智能传感器概述247
13.1.2 计算型智能传感器248
13.1.3 生物传感器250
13.1.4 其他类型的智能传感器251
13.1.5 智能传感器实例251
13.2 检测新技术253
13.2.1 检测新技术简介253
13.2.2 基于检测新技术的智能系统258
13.3 MEMS传感器技术与应用260
13.3.1 MEMS传感器的基本知识260
13.3.2 MEMS传感器的应用261
13.3.3 MEMS传感器的典型产品简介263
13.4 物联网关键技术及其进展263
13.4.1 物联网关键技术264
13.4.2 物联网与智慧城市265
13.4.3 物联网与工业互联网268
习题与思考题269
参考文献 271
二维码清单
第1章 传感器与检测技术概论1
1.1 传感器的定义、组成和分类1
1.1.1 传感器的定义与组成1
1.1.2 传感器的分类2
1.2 传感器的基本特性3
1.2.1 传感器的静态特性3
1.2.2 传感器的动态特性6
1.3 检测技术的基础知识8
1.3.1 测量技术与非电量测量8
1.3.2 测量的一般方法9
1.3.3 测量系统10
1.3.4 测量误差11
习题与思考题14
第2章 电阻式传感器技术15
2.1 电阻应变式传感器15
2.1.1 电阻应变效应15
2.1.2 电阻应变片的结构与特性17
2.1.3 电阻应变片的测量电路18
2.1.4 应变式传感器应用22
2.2 固态压阻式传感器24
2.2.1 半导体的压阻效应24
2.2.2 固态压阻式传感器的结构24
2.2.3 固态压阻式传感器的测量电路25
2.2.4 固态压阻式传感器的应用26
2.3 热电阻式传感器28
2.3.1 热阻效应及其温度特性28
2.3.2 热电阻的分类与分度表29
2.3.3 热电阻的结构30
2.3.4 热电阻的测量电路及应用31
2.4 热敏电阻传感器32
2.4.1 热敏电阻的特性32
2.4.2 热敏电阻的测量电路34
2.4.3 热敏电阻的主要参数35
2.4.4 热敏电阻的应用36
习题与思考题37
第3章 电容式传感器技术38
3.1 电容式传感器的原理与结构38
3.1.1 变极距式电容传感器38
3.1.2 变面积式电容传感器40
3.1.3 变介质式电容传感器42
3.2 电容式传感器的特点43
3.2.1 电容式传感器的优点43
3.2.2 电容式传感器的缺点44
3.3 电容式传感器的测量电路45
3.3.1 交流电桥测量电路45
3.3.2 调频测量电路47
3.3.3 运算放大器测量电路48
3.3.4 二极管双T形交流电桥48
3.4 电容式传感器的应用50
3.4.1 电容式传感器用于压力测量50
3.4.2 电容式传感器用于加速度测量51
3.4.3 电容式传感器用于金属厚度测量52
3.4.4 电容式传感器用于接近测量53
3.4.5 电容式传感器用于物位测量55
习题与思考题56
第4章 电感式传感器技术58
4.1 自感式电感传感器58
4.1.1 气隙型自感传感器58
4.1.2 螺管型自感传感器61
4.1.3 自感式电感传感器的测量电路63
4.1.4 自感式电感传感器的应用65
4.2 差动变压器式传感器66
4.2.1 差动变压器式传感器的工作原理66
4.2.2 差动变压器式传感器的基本特性67
4.2.3 差动变压器式传感器的测量电路69
4.2.4 差动变压器式传感器的应用70
4.3 电涡流式传感器72
4.3.1 电涡流式传感器原理73
4.3.2 电涡流式传感器的转换电路76
4.3.3 电涡流式传感器的结构78
4.3.4 电涡流式传感器的应用80
习题与思考题86
第5章 压变式传感器技术90
5.1 压电式传感器90
5.1.1 压电式传感器的工作原理90
5.1.2 压电式传感器的测量电路94
5.1.3 压电式传感器的应用98
5.2 压磁式传感器100
5.2.1 压磁式传感器的基本原理101
5.2.2 压磁式传感器的结构103
5.2.3 压磁式传感器的应用104
习题与思考题106
第6章 磁电式传感器技术107
6.1 磁电感应式传感器107
6.1.1 磁电感应式传感器的工作原理107
6.1.2 磁电感应式传感器的结构108
6.1.3 磁电感应式传感器的特性110
6.1.4 磁电感应式传感器的应用110
6.2 霍尔传感器113
6.2.1 霍尔效应及其参数113
6.2.2 霍尔元件及其传感器115
6.2.3 霍尔传感器的应用117
习题与思考题119
第7章 热电式传感器技术120
7.1 热电偶传感器120
7.1.1 热电效应与热电偶测温原理120
7.1.2 热电偶及其分度表123
7.1.3 热电偶的结构125
7.1.4 热电偶传感器的应用126
7.2 热释电传感器132
7.2.1 热释电效应132
7.2.2 热释电传感器的工作原理133
7.2.3 热释电传感器的等效电路134
7.2.4 热释电传感器的应用134
习题与思考题136
第8章 光电式传感器技术138
8.1 光电效应与光电传感器138
8.1.1 光电效应138
8.1.2 光电元器件139
8.1.3 光电传感器150
8.1.4 光电传感器的应用153
8.1.5 光电耦合器件155
8.2 光纤传感器157
8.2.1 光纤的结构和传输原理157
8.2.2 光纤传感器的组成与分类160
8.2.3 光纤传感器的应用162
8.3 红外传感器164
8.3.1 红外线的基本知识165
8.3.2 红外探测器166
8.3.3 红外传感器的应用167
8.4 激光传感器170
8.4.1 激光的形成原理170
8.4.2 激光器的种类与结构173
8.4.3 激光传感器的应用176
8.5 图像传感器177
8.5.1 CCD图像传感器177
8.5.2 CMOS图像传感器180
8.5.3 图像传感器应用实例181
习题与思考题183
第9章 半导体式传感器技术185
9.1 气敏传感器185
9.1.1 气敏电阻的工作原理185
9.1.2 气敏元件的结构186
9.1.3 气敏传感器的分类186
9.1.4 气敏传感器的应用188
9.2 湿敏传感器189
9.2.1 湿敏电阻的工作原理190
9.2.2 湿敏电阻的主要特性191
9.2.3 湿敏传感器的结构192
9.2.4 湿敏传感器的应用194
9.3 色敏传感器195
9.3.1 色敏传感器的原理195
9.3.2 色敏传感器的特性197
9.3.3 色敏传感器的应用198
习题与思考题199
第10章 波式传感器技术200
10.1 超声波传感器200
10.1.1 超声波的基本知识200
10.1.2 超声波传感器的组成203
10.1.3 超声波传感器的应用205
10.2 微波传感器209
10.2.1 微波的基本知识209
10.2.2 微波传感器的组成210
10.2.3 微波传感器的应用211
习题与思考题213
第11章 数字式传感器技术214
11.1 光栅传感器214
11.1.1 光栅的基本知识214
11.1.2 莫尔条纹及其测量原理216
11.1.3 光栅测量系统219
11.1.4 光栅测量系统的应用225
11.2 数字编码器225
11.2.1 接触式码盘编码器225
11.2.2 光电式编码器227
11.2.3 光电编码传感器的应用231
习题与思考题232
第12章 检测装置的信号处理技术233
12.1 信号处理技术233
12.1.1 信号放大技术233
12.1.2 线性化处理技术235
12.2 干扰抑制技术237
12.2.1 共模与差模干扰237
12.2.2 常用的干扰抑制技术240
习题与思考题246
第13章 智能传感器与检测新技术247
13.1 智能传感器247
13.1.1 智能传感器概述247
13.1.2 计算型智能传感器248
13.1.3 生物传感器250
13.1.4 其他类型的智能传感器251
13.1.5 智能传感器实例251
13.2 检测新技术253
13.2.1 检测新技术简介253
13.2.2 基于检测新技术的智能系统258
13.3 MEMS传感器技术与应用260
13.3.1 MEMS传感器的基本知识260
13.3.2 MEMS传感器的应用261
13.3.3 MEMS传感器的典型产品简介263
13.4 物联网关键技术及其进展263
13.4.1 物联网关键技术264
13.4.2 物联网与智慧城市265
13.4.3 物联网与工业互联网268
习题与思考题269
参考文献 271
