目    录 

 

 

第 1 章  认识传感器 ............................................................................................................... 1 

1.1  传感器的定义、组成及分类 .................................................................................. 1 1.1.1  传感器的定义 ............................................................................................... 1 1.1.2  传感器的组成 ............................................................................................... 2 1.1.3  传感器的分类 ............................................................................................... 2 1.2  传感器的基本特性 .................................................................................................. 3 1.3  传感器的敏感元件 .................................................................................................. 8 1.3.1  弹性敏感材料的弹性特性 ........................................................................... 8 1.3.2  弹性敏感元件的变换原理 ........................................................................... 9 思考题与习题 1 .............................................................................................................. 16 

第 2 章  电阻式传感器 ......................................................................................................... 18 

2.1  电阻应变式传感器 ................................................................................................ 18 2.1.1  电阻应变片的种类与结构 ......................................................................... 18 2.1.2  电阻应变片的工作原理 ............................................................................. 20 2.1.3  电阻应变式传感器的测量电路 ................................................................. 22 2.1.4  电阻应变式传感器的应用 ......................................................................... 27 2.2  压阻式传感器 ........................................................................................................ 29 2.2.1  压阻式传感器的工作原理 ......................................................................... 29 2.2.2  压阻式传感器的应用 ................................................................................. 31 思考题与习题 2 .............................................................................................................. 31 

第 3 章  电容式传感器 ......................................................................................................... 32 

3.1  电容式传感器的原理与结构 ................................................................................ 32 3.1.1  电容式传感器的工作原理 ......................................................................... 32 3.1.2  电容式传感器的类型及结构 ..................................................................... 33 3.1.3  电容式传感器的特点 ................................................................................. 37 

目    录 

·V.

3.2  电容式传感器的测量电路 .................................................................................... 38 3.3  电容式传感器的应用 ............................................................................................ 41 思考题与习题 3 .............................................................................................................. 46 

第 4 章  电感式传感器 ......................................................................................................... 47 

4.1  自感式传感器 ........................................................................................................ 47 4.1.1  自感式传感器的工作原理和类型 ............................................................. 47 4.1.2  自感式传感器的测量电路 ......................................................................... 51 4.1.3  自感式传感器的应用 ................................................................................. 54 4.2  差动变压器 ............................................................................................................ 55 4.2.1  差动变压器的结构与工作原理 ................................................................. 56 4.2.2  差动变压器的测量电路 ............................................................................. 57 4.2.3  差动变压器的应用 ..................................................................................... 59 4.3  电涡流传感器 ........................................................................................................ 61 4.3.1  电涡流传感器的工作原理 ......................................................................... 61 4.3.2  电涡流传感器的测量电路 ......................................................................... 62 4.3.3  电涡流转速传感器 ..................................................................................... 64 思考题与习题 4 .............................................................................................................. 65 

第 5 章  温度传感器 ............................................................................................................. 66 

5.1  热电阻传感器 ........................................................................................................ 66 5.1.1  金属热电阻 ................................................................................................. 66 5.1.2  半导体热敏电阻 ......................................................................................... 69 5.1.3  热电阻传感器的应用 ................................................................................. 70 5.2  热电偶传感器 ........................................................................................................ 71 5.2.1  热电偶的工作原理 ..................................................................................... 71 5.2.2  热电偶的基本定律 ..................................................................................... 73 5.2.3  热电偶的分类与结构 ................................................................................. 75 5.2.4  热电偶的冷端补偿 ..................................................................................... 77 5.2.5  热电偶的应用 ............................................................................................. 79 思考题与习题 5 .............................................................................................................. 80 

第 6 章  电动势式传感器 ..................................................................................................... 81 

6.1  压电式传感器 ........................................................................................................ 81 6.1.1  压电式传感器的工作原理 ......................................................................... 81 6.1.2  压电式传感器的等效电路和测量电路 ..................................................... 86 

 传感器技术与应用 

·VI.

6.1.3  压电式传感器的应用 ................................................................................. 90 6.2  霍尔式传感器 ........................................................................................................ 92 6.2.1  霍尔式传感器的工作原理 ......................................................................... 93 6.2.2  霍尔式传感器的应用 ................................................................................. 95 6.3  磁电式传感器 ........................................................................................................ 97 6.3.1  磁电式传感器的工作原理 ......................................................................... 98 6.3.2  磁电式传感器的应用 ............................................................................... 100 思考题与习题 6 ............................................................................................................ 100 

第 7 章  光电式传感器 ....................................................................................................... 102 

7.1  光电元件 .............................................................................................................. 102 7.1.1  光电效应 ................................................................................................... 102 7.1.2  常见的光电元件 ....................................................................................... 104 7.2  光电式传感器的类型及应用 .............................................................................. 119 7.2.1  光电式传感器的类型 ............................................................................... 119 7.2.2  光电式传感器的应用 ............................................................................... 120 7.3  光纤传感器 .......................................................................................................... 124 7.3.1  光纤的简介及光纤传感器的分类 ........................................................... 124 7.3.2  光纤传感器的应用 ................................................................................... 127 思考题与习题 7 ............................................................................................................ 129 

第 8 章  数字式传感器 ....................................................................................................... 131 

8.1  光电编码器 .......................................................................................................... 131 8.1.1  增量式编码器 ........................................................................................... 131 8.1.2  绝对式编码器 ........................................................................................... 132 8.2  光栅传感器 .......................................................................................................... 134 8.2.1  光栅的类型和结构 ................................................................................... 134 8.2.2  光栅传感器的工作原理 ........................................................................... 136 8.3  感应同步器 .......................................................................................................... 139 8.3.1  感应同步器的基本结构与工作原理 ....................................................... 139 8.3.2  感应同步器的特点及应用 ....................................................................... 141 思考题与习题 8 ............................................................................................................ 143