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传感器技术及应用


作者:
吴琼水
定价:
44.50元
ISBN:
978-7-04-060247-0
版面字数:
470.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2023-09-18
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
传感器与检测技术

本书以介绍传感器应用中所必需的基本技术和技能为目标,系统讲解了传感器技术的基本理论,详细阐述了各类传感器的工作原理、基本性能指标、基本结构和测量电路,并给出了具体应用实例。本书的目标定位为:在学习基础理论知识的同时注重实践,提高学生传感器工程实践的应用能力。

全书共有12章:第0章为绪论,第1章主要介绍传感器的基本特性,第2~11章重点介绍各类不同传感器的基本原理、特性、电路及其应用,包括应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、温度传感器、磁电式传感器、光电式传感器、化学量传感器、MEMS传感器,以及智能传感器与传感器网络技术等。

为了更好地适应网络教学需求,方便教师授课、学生线上和线下学习,武汉大学在中国大学MOOC上线了“传感器技术”课程,受到了全国学生的好评。2017年本课程组的“传感器技术”课程入选“国家精品在线开放课程”,2020年入选“国家级一流本科课程”,相关资源可以在中国大学MOOC网上获取和学习。对于一些关键知识点讲课视频,做成了二维码嵌入书中,读者可以直接通过扫码进行学习。本书配有相应的教学PPT课件,可为教师个性化的教学需求和学生学习提供参考,需要时请访问本书数字资源网站下载。

本书可作为自动化、测控技术与仪器、光电类以及其他电子类本科专业、研究生及高职高专教材,也可作为相关领域工程技术人员的参考资料和自学用书。

  • 前辅文
  • 第0章 绪论
    • 0.1 传感器的定义、组成和分类方法
      • 0.1.1 传感器的定义
      • 0.1.2 传感器的组成
    • 0.2 传感器的分类
    • 0.3 传感器的作用和地位
    • 0.4 传感器的技术发展动向
      • 0.4.1 已有传感器性能的改善
      • 0.4.2 采用新原理、新材料或新工艺
      • 0.4.3 微型化
      • 0.4.4 集成化
      • 0.4.5 智能化
      • 0.4.6 网络化
      • 0.4.7 低功耗
    • 思考题
  • 第1章 传感器的基本特性
    • 1.1 传感器的静态特性
    • 1.2 传感器的动态特性
      • 1.2.1 传感器动态特性的数学模型
      • 1.2.2 传递函数和频率特性
      • 1.2.3 传感器的动态响应及动态特性指标
    • 思考题
  • 第2章 应变式传感器
    • 2.1 基本工作原理
      • 2.1.1 金属应变效应
      • 2.1.2 压阻效应
    • 2.2 金属应变式传感器
      • 2.2.1 基本结构
      • 2.2.2 测量原理
      • 2.2.3 金属应变片的种类
      • 2.2.4 应变片的静态特性和动态特性
      • 2.2.5 测量电路
      • 2.2.6 温度误差及补偿方法
    • 2.3 压阻式传感器
      • 2.3.1 压阻系数
      • 2.3.2 扩散硅型压阻式传感器
      • 2.3.3 测量电路
      • 2.3.4 温度漂移补偿
      • 2.3.5 压阻式传感器应用
    • 2.4 电阻应变式传感器的典型结构与应用举例
      • 2.4.1 柱式力传感器
      • 2.4.2 梁式力传感器
      • 2.4.3 膜片式压力传感器
      • 2.4.4 液体重量或液位传感器
      • 2.4.5 加速度传感器
      • 2.4.6 机器人足力传感器
    • 思考题
  • 第3章 电容式传感器
    • 3.1 电容式传感器的工作原理
      • 3.1.1 变极板间距型电容传感器
      • 3.1.2 变面积型电容传感器
      • 3.1.3 变介质型电容传感器
    • 3.2 电容式传感器的特点
      • 3.2.1 电容式传感器的优势
      • 3.2.2 电容式传感器的不足之处
    • 3.3 电容式传感器误差影响因素及设计改善措施
    • 3.4 测量电路
      • 3.4.1 交流不平衡电桥
      • 3.4.2 变压器式交流电桥
      • 3.4.3 二极管双T型交流电桥
      • 3.4.4 脉宽调制(PWM)电路
      • 3.4.5 运算放大器电路
      • 3.4.6 调频电路
    • 3.5 典型结构与应用举例
      • 3.5.1 位移测量
      • 3.5.2 加速度计
      • 3.5.3 电容式差压传感器
      • 3.5.4 转速测量
      • 3.5.5 接近开关
      • 3.5.6 液位测量
      • 3.5.7 电容式指纹传感器
      • 3.5.8 电容式传声器
      • 3.5.9 手机触摸屏
    • 思考题
  • 第4章 电感式传感器
    • 4.1 自感式传感器
      • 4.1.1 变气隙型自感式传感器
      • 4.1.2 螺管型自感式传感器
      • 4.1.3 自感式传感器的等效电路
      • 4.1.4 自感式传感器的测量电路
    • 4.2 差动变压器式传感器
      • 4.2.1 差动变压器式传感器的结构与工作原理
      • 4.2.2 变换特征
      • 4.2.3 零点残余电压
      • 4.2.4 测量电路
      • 4.2.5 互感式传感器的应用
    • 4.3 电涡流式传感器
      • 4.3.1 电涡流传感器的基本结构与工作原理
      • 4.3.2 测量电路
      • 4.3.3 电涡流传感器的应用
    • 思考题
  • 第5章 压电式传感器
    • 5.1 压电效应
    • 5.2 压电材料
      • 5.2.1 石英
      • 5.2.2 压电陶瓷
      • 5.2.3 新型压电材料
    • 5.3 等效电路与测量电路
      • 5.3.1 等效电路
      • 5.3.2 测量电路
    • 5.4 压电元件的常见结构
    • 5.5 压电式传感器的应用举例
      • 5.5.1 压电式加速度传感器
      • 5.5.2 压电式测力传感器
      • 5.5.3 压电式流量计
      • 5.5.4 压电引信传感器
      • 5.5.5 压电式金属加工切削力测量
      • 5.5.6 火炮膛内压力测试
      • 5.5.7 汽车安全气囊系统
      • 5.5.8 压电式周界报警系统
      • 5.5.9 交通监测
    • 思考题
  • 第6章 温度传感器
    • 6.1 温度传感器的种类及特点
      • 6.1.1 按测量方式分类
      • 6.1.2 按测量原理分类
      • 6.1.3 按输出信号模式分类
    • 6.2 热电偶
      • 6.2.1 热电偶的测温原理
      • 6.2.2 热电偶的常用类型
      • 6.2.3 热电偶的常用结构
      • 6.2.4 热电偶的冷端补偿
      • 6.2.5 热电偶的实用测温电路及应用
    • 6.3 热电阻
      • 6.3.1 热电阻的工作原理
      • 6.3.2 常用热电阻
      • 6.3.3 热电阻的测量电路
    • 6.4 热敏电阻
      • 6.4.1 热敏电阻的结构形式
      • 6.4.2 热敏电阻的类型与特性
      • 6.4.3 热敏电阻的常用参数
      • 6.4.4 热敏电阻的应用
    • 6.5 PN结温度传感器
      • 6.5.1 PN结测温原理
      • 6.5.2 PN结基本测温电路
    • 6.6 集成温度传感器
      • 6.6.1 集成温度传感器的测温原理
      • 6.6.2 集成温度传感器的类型
    • 6.7 其他温度传感器
      • 6.7.1 光学高温计
      • 6.7.2 全辐射高温计
      • 6.7.3 比色温度计
    • 思考题
  • 第7章 磁电式传感器
    • 7.1 霍尔传感器
      • 7.1.1 霍尔效应
      • 7.1.2 霍尔元件的结构与电气符号
      • 7.1.3 基本测量电路
      • 7.1.4 主要特性参数
      • 7.1.5 测量误差与性能补偿
      • 7.1.6 霍尔传感器集成电路
      • 7.1.7 霍尔传感器的应用
    • 7.2 磁电感应式传感器
      • 7.2.1 恒定磁通式传感器
      • 7.2.2 变磁通式传感器
      • 7.2.3 磁电感应式传感器的应用
    • 7.3 磁敏二极管和磁敏晶体管
      • 7.3.1 磁敏二极管
      • 7.3.2 磁敏晶体管
    • 7.4 磁敏电阻
    • 思考题
  • 第8章 光电式传感器
    • 8.1 光电效应
      • 8.1.1 外光电效应
      • 8.1.2 内光电效应
    • 8.2 基于外光电效应的常见光电器件
      • 8.2.1 光电管
      • 8.2.2 光电倍增管
    • 8.3 基于光生伏特效应的光电器件
      • 8.3.1 光电池
      • 8.3.2 光电二极管
      • 8.3.3 光电晶体管
      • 8.3.4 PIN光电二极管
      • 8.3.5 雪崩光电二极管
    • 8.4 光敏电阻
    • 8.5 CCD图像传感器
    • 8.6 PSD位置传感器
    • 8.7 光纤传感器
    • 8.8 光电编码器
      • 8.8.1 增量型编码器
      • 8.8.2 绝对型编码器
    • 8.9 光栅传感器
    • 思考题
  • 第9章 化学量传感器
    • 9.1 气敏传感器
      • 9.1.1 半导体气敏传感器
      • 9.1.2 催化燃烧式气体传感器
      • 9.1.3 电化学气体传感器
    • 9.2 湿度传感器
      • 9.2.1 湿度的定义
      • 9.2.2 常用湿敏传感器的基本原理
    • 思考题
  • 第10章 MEMS传感器
    • 10.1 MEMS传感器的定义、分类及制作工艺
      • 10.1.1 MEMS传感器的定义
      • 10.1.2 MEMS传感器的分类
      • 10.1.3 MEMS传感器的制作工艺
    • 10.2 基于MEMS的加速度传感器
    • 10.3 基于MEMS的电子罗盘
    • 10.4 基于MEMS的陀螺仪
    • 10.5 基于MEMS的超声波指纹传感器
    • 10.6 基于MEMS的麦克风
    • 思考题
  • 第11章 智能传感器与传感器网络技术
    • 11.1 智能传感器
      • 11.1.1 智能传感器的定义
      • 11.1.2 智能传感器的功能
      • 11.1.3 智能传感器的特点
      • 11.1.4 智能传感器的实现
      • 11.1.5 智能传感器技术发展及趋势
    • 11.2 物联网与智能传感器
      • 11.2.1 物联网的基本架构
      • 11.2.2 传感器网络与传感器
      • 11.2.3 常用的无线通信方式
      • 11.2.4 物联网的应用示例
    • 思考题
  • 参考文献

本数字资源网站配套主教材《传感器技术及应用》,主要内容有:教学PPT课件(可下载),重点难点讲课视频、课外阅读资料,以方便教师授课、学生线下学习。

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