感測器原理及套用（第二版）

《感測器原理及套用（第二版）》是2021年清華大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：感測器原理及套用（第二版）
• 作者：張洪潤 、鄧洪敏、 郭競謙
• 出版時間：2021年12月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN： 9787302593195
• 定價：79 元 

內容簡介

本書系統全面地介紹各類感測器的結構、工作原理、特性、參數、電路及典型工程套用，並覆蓋感測技術研究中的**成果。 全書內容共分10章，第1章對感測技術的定義、作用以及感測器的組成、分類、性能指標進行簡要介紹；第2～8章介紹各種感測技術，包括光電感測器、數字感測器、熱電感測器、電阻感測器、電容感測器、電感感測器、壓電感測器、霍爾感測器、聲敏感測器、超音波感測器、氣敏感測器、濕敏感測器、生物感測器技術；第9~10章介紹無線感測器、超導感測器和智慧型感測器的原理與套用。 全書提供具有代表性的102個工程套用實例，每章末均有小結和課後練習題（總計63道）。

目錄

第1章 概論

1.1 感測技術的定義及作用

1.2 感測器的組成與分類

1.2.1 感測器的組成

1.2.2 感測器的分類

1.3 感測器的特性參數與選擇注意事項

1.3.1 靜態參數

1.3.2 動態參數

1.3.3 感測器選擇注意事項

1.4 感測器的發展趨勢

1.5 小結

1.6 習題

第2章 光電感測技術

2.1 光電感測器的工作原理

2.2 光敏二極體

2.2.1 工作原理和結構

2.2.2 基本特性

2.2.3 型號參數

2.2.4 套用舉例

2.3 光敏三極體

2.3.1 工作原理和結構

2.3.2 基本特性

2.3.3 型號參數

2.3.4 套用舉例

2.4 光敏電阻

2.4.1 工作原理、材料與結構

2.4.2 主要參數和基本特性

2.4.3 常用光敏電阻的性能參數

2.4.4 套用舉例

2.5 光電池

2.5.1 工作原理和結構

2.5.2 基本特性

2.5.3 型號參數

2.5.4 套用舉例

2.6 高速光電二極體

2.6.1 類型結構

2.6.2 特性參數

2.7 光電倍增管

2.7.1 結構組成

2.7.2 工作原理

2.7.3 主要參數

2.7.4 套用舉例

2.8 色敏光電感測器

2.8.1 基本原理

2.8.2 基本特徵

2.8.3 套用舉例

2.9 光位置感測器

2.9.1 結構原理

2.9.2 主要用途

2.10 紅外光感測器

2.10.1 紅外輻射基礎

2.10.2 紅外光感測器的工作原理與結構

2.10.3 套用舉例

2.11 光固態圖像感測器

2.11.1 電荷耦合器件(CCD)

2.11.2 MOS圖像感測器

2.11.3 套用舉例

2.12 光纖感測器

2.12.1 光纖的傳光原理

2.12.2 光纖感測器的工作原理

2.12.3 套用舉例

2.13 雷射感測器

2.13.1 雷射產生的機理

2.13.2 雷射的優點

2.13.3 雷射器及其特性

2.13.4 套用舉例

2.14 核輻射(光)感測器

2.14.1 核輻射源——放射性同位素

2.14.2 核輻射的物理特性

2.14.3 套用舉例

2.15 光電感測技術工程套用舉例

2.15.1 光電感測器的模擬量檢測

2.15.2 光電感測器的數字量檢測

2.16 小結

2.17 習題

第3章 數字感測技術

3.1 光柵感測器

3.1.1 結構與類型

3.1.2 工作原理

3.1.3 細分技術

3.1.4 光柵數顯裝置

3.1.5 套用舉例

3.2 磁柵感測器

3.2.1 磁柵的結構與類型

3.2.2 磁柵感測器的工作原理

3.2.3 磁柵數顯裝置

3.2.4 套用舉例

3.3 接觸式編碼器

3.3.1 結構與工作原理

3.3.2 提高精度的途徑

3.3.3 接觸式編碼器的優缺點

3.4 光電式編碼器

3.4.1 結構與工作原理

3.4.2 提高解析度的方法——插值法

3.4.3 主要技術指標

3.4.4 優缺點

3.5 電磁式編碼器

3.5.1 結構與工作原理

3.5.2 優缺點

3.6 脈衝盤式編碼器

3.6.1 結構與工作原理

3.6.2 旋轉方向的判別

3.6.3 優缺點

3.7 RC振盪器式頻率感測器

3.7.1 工作原理

3.7.2 基本測量方法

3.7.3 測量注意事項

3.8 彈性體頻率感測器

3.8.1 工作原理

3.8.2 結構組成

3.8.3 激勵電路

3.8.4 輸入輸出特性

3.9 直線式感應同步器

3.9.1 類型與結構

3.9.2 工作原理

3.9.3 數顯裝置

3.9.4 型號與參數

3.9.5 安裝、使用注意事項

3.10 旋轉式感應同步器

3.10.1 結構組成

3.10.2 特性與型號參數

3.11 旋轉變壓器

3.11.1 結構組成

3.11.2 工作原理

3.11.3 旋轉變壓器的主要參數

3.11.4 套用舉例

3.12 數字感測技術工程套用舉例

3.12.1 位置檢測

3.12.2 轉速測量

3.12.3 工具機閉環控制

3.12.4 定位控制

3.12.5 隨動控制

3.13 小結

3.14 習題

第4章 熱電感測技術

4.1 熱敏電阻

4.1.1 結構形式

4.1.2 溫度特性

4.1.3 輸出特性的線性化處理

4.1.4 套用舉例

4.2 熱電開關

4.2.1 雙金屬片式熱電開關

4.2.2 陶鐵磁體式熱電開關

4.2.3 套用舉例

4.3 鉑電阻

4.3.1 鉑電阻與溫度的關係

4.3.2 鉑電阻體的結構

4.3.3 鉑電阻分度特性表

4.4 銅電阻

4.4.1 銅電阻與溫度的關係

4.4.2 銅電阻體的結構

4.4.3 銅電阻分度特性表

4.4.4 銅電阻的缺點

4.5 熱電偶

4.5.1 工作原理

4.5.2 基本定律

4.5.3 結構形式

4.5.4 冷端的溫度補償

4.6 溫敏二極體

4.6.1 工作原理

4.6.2 基本特性——（UF-Ｔ）關係

4.7 溫敏三極體

4.7.1 基本原理

4.7.2 測溫電路與輸出特性

4.8 溫敏晶閘管(可控矽)

4.8.1 工作原理

4.8.2 溫度特性

4.8.3 開關溫度控制

4.8.4 套用舉例

4.9 集成溫度感測器

4.9.1 電壓型集成溫度感測器

4.9.2 電流型集成溫度感測器(AD590)

4.10 新型及特種溫度感測器

4.10.1 熱輻射溫度感測器

4.10.2 熱敏電容

4.10.3 石英溫度計

4.10.4 表面波溫度感測器

4.10.5 超音波溫度感測器

4.10.6 諧振式溫度計

4.10.7 音叉式水晶溫度感測器

4.10.8 光纖溫度感測器

4.11 熱電感測技術工程套用舉例

4.11.1 溫度檢測及指示

4.11.2 溫度補償電路

4.11.3 過熱保護

4.11.4 自動延時電路

4.11.5 控溫電路

4.11.6 降溫報警器

4.11.7 溫度控制器

4.11.8 攝氏溫度計

4.11.9 溫差測量

4.12 小結

4.13 習題

第5章 R、L、C感測技術

5.1 電阻式感測器

5.1.1 電位器式感測器

5.1.2 電阻應變式感測器

5.1.3 套用舉例

5.2 電感式感測器

5.2.1 自感型電感式感測器

5.2.2 互感型－差動變壓器式電感感測器

5.2.3 套用舉例

5.3 電容式感測器

5.3.1 工作原理

5.3.2 結構類型

5.3.3 優缺點及特殊問題

5.3.4 套用舉例

5.4 R、L、C感測技術工程套用舉例

5.4.1 罐內液重測量

5.4.2 料位測量

5.4.3 高頻反射式渦流厚度測量

5.4.4 電容測厚儀

5.4.5 電子皮帶秤

5.5 小結

5.6 習題

第6章 壓電、磁敏感測技術

6.1 壓電式感測器

6.1.1 工作原理

6.1.2 壓電材料及壓電元件的結構

6.1.3 測量電路

6.1.4 套用舉例

6.2 磁敏電阻

6.2.1 磁阻效應

6.2.2 磁敏電阻的結構

6.2.3 套用舉例

6.3 磁敏二極體

6.3.1 結構形式

6.3.2 工作原理

6.3.3 主要特性

6.3.4 套用舉例

6.4 磁敏三極體

6.4.1 結構形式

6.4.2 工作原理

6.4.3 主要特性

6.4.4 磁敏三極體的套用

6.5 霍爾感測器

6.5.1 霍爾效應及霍爾元件

6.5.2 套用舉例

6.6 壓電、磁敏感測技術工程套用舉例

6.6.1 位移檢測

6.6.2 轉速檢測

6.6.3 鋼繩斷裂(絲)檢測

6.6.4 功率測量

6.6.5 霍爾無損探傷

6.6.6 霍爾開關帶載電路

6.6.7 霍爾計數裝置

6.6.8 霍爾汽車點火器

6.6.9 霍爾線性集成感測器測磁感強度

6.7 小結

6.8 習題

第7章 聲、氣、濕敏感測技術

7.1 聲／超音波感測器

7.1.1 聲／超音波及其物理性質

7.1.2 聲敏感測器

7.1.3 超音波感測器

7.2 氣敏感測器

7.2.1 電阻型半導體氣敏材料的導電機理

7.2.2 電阻型半導體氣敏感測器的結構

7.2.3 氣敏器件的基本特性

7.2.4 非電阻型氣敏器件

7.2.5 氣敏感測器的主要參數與特性

7.2.6 套用舉例

7.3 濕敏感測器

7.3.1 氯化鋰濕敏電阻

7.3.2 半導體陶瓷濕敏電阻

7.3.3 套用舉例

7.4 工程套用舉例

7.4.1 超音波探傷

7.4.2 煙霧報警器

7.4.3 酒精測試儀

7.4.4 酒精檢測報警器

7.4.5 直讀式濕度計

7.4.6 浴室鏡面水汽清除器

7.4.7 土壤缺水告知器

7.4.8 電容式穀物水分測量儀

7.5 小結

7.6 習題

第8章 生物感測技術

8.1 生物分子感測器

8.1.1 定義

8.1.2 基本結構

8.1.3 工作原理及類型

8.2 酶感測器

8.2.1 基本結構

8.2.2 工作過程

8.2.3 典型酶感測器

8.3 微生物感測器

8.3.1 優點

8.3.2 工作原理

8.3.3 電流型微生物感測器

8.3.4 電位型微生物感測器

8.4 免疫感測器

8.4.1 結構組成

8.4.2 分類和測定原理

8.4.3 套用舉例

8.5 生物電子學感測器

8.5.1 酶場效應電晶體的結構與工作原理

8.5.2 免疫場效應電晶體的結構與工作原理

8.6 仿生感測器

8.6.1 視覺感測器

8.6.2 聽覺感測器

8.6.3 觸覺感測器

8.6.4 壓覺感測器

8.6.5 接近覺感測器

8.6.6 力覺感測器

8.6.7 滑覺感測器

8.7 生物感測技術工程套用舉例

8.7.1 微生物感測器在甲烷測定中的套用

8.7.2 微生物感測器在抗生素測量中的套用

8.8 小結

8.9 習題

第9章 無線感測技術

9.1 類型特點

9.1.1 無線感測器的類型

9.1.2 無線感測器的特點

9.1.3 5G/6G太赫茲

9.1.4 太赫茲（THz）的優勢

9.2 發射接收原理

9.2.1 無線傳送設備的組成

9.2.2 無線接收設備的組成

9.3 無線感測器技術工程套用舉例

9.3.1 橋樑健康檢測及監測

9.3.2 糧倉溫濕度監測

9.3.3 混凝土澆灌溫度監測

9.3.4 地震監測

9.3.5 建築物振動檢測

9.3.6 無線抽水泵系統

9.3.7 無線模擬量與開關量檢測

9.3.8 主從站多種信號檢測

9.4 小結

9.5 習題

第10章 超導、智慧型感測技術

10.1 超導感測器

10.1.1 超導效應

10.1.2 SCQID超導感測器的工作原理

10.1.3 幾種超導感測器的結構

10.1.4 超導感測器的分類

10.1.5 SCQID測量系統

10.2 智慧型感測器

10.2.1 智慧型感測器的定義及其功能

10.2.2 感測器智慧型化的技術途徑

10.2.3 套用舉例

10.2.4 智慧型感測器的發展前景

10.3 超導、智慧型感測技術工程套用舉例

10.3.1 ST-3000系列智慧型壓力感測器

10.3.2 EJA差壓變送器

10.3.3 利用通用接口(USIC)構成的智慧型溫度壓力感測器

10.3.4 人工神經網路智慧型感測器

10.3.5 其他智慧型感測器

10.4 小結

10.5 習題