目录
前言
第1章传感器的一般特性1
1 1传感器的静态特性1
1 1 1线性度(非线性误差)2
1 1 2灵敏度3
1 1 3精度3
1 1 4*小检测量和分辨率4
1 1 5迟滞4
1 1 6重复性4
1 1 7零点漂移4
1 1 8温漂5
1 2传感器的动态特性5
1 2 1动态特性的一般数学模型5
1 2 2传递函数7
1 2 3传感器的动态响应及其动态
特性指标8
思考题与习题10
第2章电阻应变式传感器12
2 1电阻应变式传感器的工作原理12
2 2电阻应变片的工作原理12
2 2 1金属的应变效应12
2 2 2电阻应变片的结构和工作
原理12
2 2 3电阻应变片的横向效应15
2 3电阻应变片的种类、材料和参数15
2 3 1电阻应变片的种类15
2 3 2电阻应变片的材料16
2 3 3应变片的主要参数17
2 4粘合剂和应变片的粘贴技术18
2 4 1粘合剂18
2 4 2应变片粘贴工艺19
2 5电阻应变式传感器的温度误差及
其补偿21
2 5 1温度误差及其产生原因21
2 5 2温度补偿方法22
2 6电阻应变式传感器的信号调节电路
及电阻应变仪23
2 6 1测量电桥的工作原理23
2 6 2电阻应变仪27
2 7电阻应变式传感器28
2 7 1电阻应变式力传感器28
2 7 2应变式传感器的应用31
思考题与习题32
第3章电容式传感器33
3 1电容式传感器的工作原理及结构
形式33
3 1 1变间隙型电容式传感器34
3 1 2变面积型电容式传感器35
3 1 3变介电常数型电容式传
感器36
3 2电容式传感器的等效电路36
3 3电容式传感器的信号调节电路37
3 3 1运算放大器式电路37
3 3 2电桥测量电路38
3 3 3调频电路38
3 3 4谐振电路39
3 3 5二极管t形网络39
3 3 6脉冲宽度调制电路40
3 4电容式传感器的应用42
3 4 1电容式压力传感器42
3 4 2电容式加速度传感器42
3 4 3电容式测厚仪43
思考题与习题43
第4章电感式传感器45
4 1电感式传感器的基本原理45
4 1 1电感与基于电磁参量的
关系46
4 1 2电感式传感器的分类46
4 2变气隙型电感式传感器47
4 2 1简单的变气隙型电感式
传感器47
4 2 2变气隙型差动电感式传感器48
4 2 3变气隙型差动变压器式
传感器49
4 2 4变截面型差动电感式传感器
和变截面型差动变压器式传
感器50
4 2 5小气隙电感式传感器与小气隙
电容式传感器的比较51
4 3螺线管电感式传感器52
4 3 1理想的螺线管52
4 3 2有限长度的单层螺线管52
4 3 3有限长径比的多层线圈53
4 3 4空心线圈的电感54
4 3 5简单的螺线管电感式传感器54
4 3 6差动螺线管传感器55
4 3 7螺线管差动变压器56
4 4电涡流传感器57
4 4 1概述57
4 4 2电涡流的形成及等效电路57
4 5电感式传感器的测量电路59
4 5 1交流电桥的调零(预平衡)
问题59
4 5 2交流差动工作电桥的灵敏度
分析60
4 5 3交流电桥中的相敏检波问题63
思考题与习题63
第5章压电式传感器65
5 1压电效应65
5 1 1石英晶体的压电效应65
5 1 2压电陶瓷的压电效应68
5 2压电材料70
5 2 1石英晶体70
5 2 2压电陶瓷71
5 3压电式传感器的等效电路和测量
电路72
5 3 1等效电路72
5 3 2测量电路73
5 4压电式传感器的应用77
5 4 1压电式加速度传感器77
5 4 2压电式压力传感器80
5 4 3压电式流量计80
思考题与习题81
第6章热电式传感器82
6 1热电偶温度传感器82
6 1 1热电偶测温原理82
6 1 2热电动势的测量82
6 1 3热电偶的基本定律83
6 1 4热电偶冷端温度误差及其
补偿84
6 1 5常用热电偶的特点85
6 1 6常用热电偶的应用举例87
6 2热敏电阻温度传感器87
6 2 1热敏电阻的基本类型87
6 2 2ntc热敏电阻的基本特性88
6 2 3半导体热敏电阻传感器的
组成89
6 2 4提高热敏电阻传感器互换性与
线性的方法90
6 2 5热敏电阻的应用92
6 3其他温度传感器93
6 3 1磁式温度传感器93
6 3 2电容式温度传感器93
思考题与习题94
第7章磁传感器95
7 1霍尔元件95
7 1 1霍尔元件的工作原理95
7 1 2霍尔元件的材料及结构96
7 1 3霍尔元件的主要特性96
7 1 4霍尔元件的补偿电路98
7 1 5霍尔元件的特点及应用范围98
7 2霍尔开关集成传感器98
7 2 1霍尔开关集成传感器的结构
及工作原理99
7 2 2霍尔开关集成传感器的工作
特性99
7 2 3霍尔开关集成传感器的应用100
7 3霍尔线性集成传感器104
7 3 1霍尔线性集成传感器的结构
及工作原理104
7 3 2霍尔线性集成传感器的主要
技术特性104
7 4磁传感器的应用105
7 4 1霍尔元件在转速测量上的
应用105
7 4 2直流功率测量仪106
7 4 3利用霍尔线性集成传感器进行
磁法覆盖层厚度测量106
7 4 4霍尔计数装置107
第8章光电式传感器109
8 1光电效应109
8 2外光电效应型光电器件111
8 2 1光电管及其基本特性111
8 2 2光电倍增管及其基本特性112
8 3内光电效应型光电器件114
8 3 1光敏电阻114
8 3 2光电池116
8 3 3光敏管118
8 4新型光电式传感器121
8 4 1高速光敏二极管121
8 4 2色敏光电式传感器122
8 4 3光位置传感器123
8 4 4光固态图像传感器123
8 5光电式传感器的应用127
8 5 1烟尘浊度监测仪127
8 5 2光电转速传��器127
8 5 3光电池的应用128
思考题与习题132
第9章光纤传感器133
9 1光纤传感器的原理133
9 1 1强度调制法134
9 1 2偏振态调制法137
9 1 3相位调制法139
9 1 4频率调制法142
9 2常见光纤传感器143
9 2 1偏振式光纤温度传感器143
9 2 2反射式光纤位移传感器146
9 2 3光纤加速度传感器148
思考题与习题151
第10章传感器的检测电路152
10 1信号的放大电路152
10 1 1信号源及其等效电路152
10 1 2集成运算放大器153
10 1 3比例放大电路153
10 1 4仪用放大器154
10 2测量电桥及其放大电路158
10 2 1测量电桥158
10 2 2电桥放大器159
10 3低漂移直流放大器160
10 3 1单管直流放大器温度漂移
的计算160
10 3 2差动放大器温度漂移的
计算163
10 3 3低漂移放大器电路164
10 4高输入阻抗放大器172
10 4 1自举反馈型高输入阻抗
放大器173
10 4 2高输入阻抗放大器的计算176
10 4 3高输入阻抗放大器的信号
保护177
10 4 4高输入阻抗放大器的制作
装配工艺178
10 5低噪声放大电路179
10 5 1噪声的基本知识180
10 5 2噪声电路的计算181
10 5 3信噪比与噪声系数182
第11章汽车传感器184
11 1汽车传感器概述184
11 1 1传感器184
11 1 2汽车传感器的分类185
11 1 3汽车传感器的性能要求186
11 1 4汽车传感器的发展趋势186
11 2汽车温度传感器187
11 2 1概述187
11 2 2温度传感器的结构与检修189
11 2 3温度传感器的应用与检修
实例199
11 3汽车压力传感器207
11 3 1概述207
11 3 2压力传感器的结构与检修208
11 3 3压力传感器的应用与检修
实例216
11 4汽车其他传感器简介217
11 4 1空气流量传感器217
11 4 2气体浓度传感器218
11 4 3转速传感器219
思考题与习题220
参考文献221

本书本着从基础性、实用性出发的原则。对传感器的基本原理、结构、性能、用途及基本测量电路进行了介绍,给出了详细的物理概念、基本规律必要的、简明的数学推导,并结合传感器的应用实例进行讲解,引导读者学习提高传感器的应用技术。主要介绍了三个方面的内容。一是基于物理学科的几类常用传感器;二是传感器的检测技术和检测电路以及信号变换,三是,由于汽车工业的飞跃发展,介绍了汽车常用传感器的原理、结构和维修。