《感測器原理及套用（第2版）》是2012年機械工業出版社出版的圖書，作者是吳建平。本書主要內容包括：感測器的基本特性、電阻式感測器、電容式感測器、電感式感測器、磁電及磁敏式感測器、壓電元件與超音波感測器、光電效應及光電器件、新型光電感測器、半導體式化學感測器、射線式感測器、熱電式感測器、集成智慧型感測器，最後給出了實驗指南與綜合練習。
基本介紹
- 書名：感測器原理及套用（第2版）
- 作者：吳建平
- ISBN：9787111365549
- 頁數：272頁
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2012年3月1日
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 版次：2
- 正文語種：簡體中文
內容簡介,編輯推薦,目錄信息,
內容簡介
《感測器原理及套用(第2版)》可作為高等院校測控技術、自動化、儀器儀表、電子工程、信息工程、核工程與核技術套用等專業的本科生教材，也可作為相關專業的研究生教材，還可作為教師以及工程技術人員的參考書籍。
感測器在現代信息技術中有著舉足輕重的地位，因此作為理工科專業的學生，學習和掌握現代感測器技術知識是非常必要的。《感測器原理及套用(第2版)》充分考慮教學規律，突出專業特點，重點敘述感測器的結構原理和基本特性，同時詳細介紹了感測器的工程套用和使用方法，對於各種類型的感測器都有較為系統和全面的論述。
編輯推薦
《感測器原理及套用(第2版)》按照教學大綱的要求，著眼於感測器的原理及套用，內容豐富、全面、新穎。根據理論與實踐相結合的原則，在系統論述感測器內部結構原理的基礎上，著重講述感測器外部特性和接口電路，並充分結合感測器的工程套用，培養學習者的實踐套用能力，為日後從事檢測技術或者控制技術領域的科研工作奠定堅實的基礎。《感測器原理及套用(第2版)》作者在凝練多年來從事電子技術的教學與科研經驗的基礎上，積極開展課程的教學內容改革和教學方法研究，以精品課程為目標進行課程建設。在教學內容方面，把握重點、難點和新技術的動態，及時補充反映新器件、新技術的內容，力求使學生了解感測器發展的前沿信息。在教學方法改革方面，作者製作了“感測器原理及套用”多媒體課件，內容系統、全面，形式生動、活潑，課件採用大量圖件和演示動畫，有助於學生對課程的學習和理解.本課程在實驗教學方面很有特色——在基礎性實驗的基礎上開設有大量的綜合性、設計性、套用性實驗，同學可以根據自己的興趣和學習計畫來選擇實驗內容，鼓勵同學進行創新實驗，.此外，還開放實驗室，並將學生課外科技活動與各類科技競賽相結合，通過這些活動實行因材施教，培養學生的創新能力。
《感測器原理及套用(第2版)》第1版自2009年1月面世以來，得到廣大同行、專家和讀者的支持和肯定，並先後4次重印。為提高教材的可讀性和實用性，《感測器原理及套用(第2版)》對上一版中的部分章節進行了調整：將“超音波感測器”歸入第7章；將“熱電式紅外感測器”併入第12章；第11章為射線感測器，主要討論核輻射探測器的原理和套用；《感測器原理及套用(第2版)》還特別增加了第13章集成智慧型感測器，主要討論現代新型的集成器件。另外，《感測器原理及套用(第2版)》還增加了部分感測器的套用實例。
目錄信息
第1章 緒論 1
1.1 感測器的概念 1
1.1.1 感測器的基本組成 1
1.1.2 感測器的定義 2
1.2 感測器的分類 2
1.3 感測器的基本特性 3
1.3.1 感測器的靜態特性 4
1.3.2 感測器的動態特性相關的數學
模型 11
1.3.3 感測器的動態特性描述 15
1.4 感測器的標定 20
1.4.1 感測器的靜態特性標定 21
1.4.2 感測器的動態標定 21
1.5 感測器技術發展方向 23
習題 25
第2章 感測器的功能材料及加工工藝 27
2.1 感測器使用的材料 27
2.1.1 導體、半導體和電介質 28
2.1.2 有機高分子敏感材料 30
2.1.3 磁性材料 30
2.2 感測器的加工工藝 31
2.2.1 結構型感測器的加工工藝 31
2.2.2 微機械加工工藝 32
習題 40
第3章 溫敏感測器 41
3.1 熱學相關基本概念 41
3.1.1 溫標 41
3.1.2 熱力學相關概念 41
3.1.3 溫敏感測器的分類 42
3.2 熱電偶感測器 42
3.2.1 熱電效應 42
3.2.2 熱電偶基本定律 44
3.2.3 熱電偶的結構 45
3.2.4 熱電偶冷端溫度誤差及其補償 46
3.2.5 熱電偶實用測量電路 49
3.2.6 熱電偶感測器套用實例 50
3.3 電阻型溫度感測器 52
3.3.1 熱電阻 52
3.3.2 熱敏電阻 55
3.3.3 陶瓷半導體熱敏電阻 57
3.3.4 半導體熱電阻溫度感測器 61
3.3.5 熱敏電阻溫度感測器的典型套用 63
3.4 半導體PN結型溫度感測器 64
3.4.1 溫敏二極體 64
3.4.2 溫敏晶閘管（可控矽） 66
3.4.3 溫敏三極體 68
3.4.4 半導體PN結型溫度感測器典型套用 70
習題 71
第4章 力敏感測器 73
4.1 應變式電阻感測器 73
4.1.1 電阻應變片的種類 73
4.1.2 金屬電阻應變片 73
4.1.3 半導體應變片 78
4.1.4 電阻應變片的測量電路 79
4.1.5 電阻應變式感測器套用 83
4.2 壓電式力感測器 88
4.2.1 壓電效應和壓電材料 88
4.2.2 壓電感測器的等效電路與測量線路 91
4.2.3 壓電式感測器的套用舉例 95
4.2.4 壓電式感測器的主要性能及其影響因素 97
4.3 電容力感測器 99
4.3.1 電容式感測器特點 99
4.3.2 電容式壓力感測器 100
4.4 電感式壓力感測器 102
4.5 諧振式壓力感測器 104
4.5.1 工作原理和特性 104
4.5.2 諧振式壓力感測器的特性 104
4.5.3 諧振式壓力感測器的類型 106
4.6 光纖力學感測器 108
4.7 其他新型感測器 110
習題 112
第5章 磁敏感測器 113
5.1 概述 113
5.2 霍爾元件 114
5.2.1 霍爾效應 115
5.2.2 影響霍爾效應的因素 116
5.2.3 霍爾元件基本結構 117
5.2.4 霍爾元件的基本特性 117
5.2.5 霍爾元件的電磁特性 118
5.2.6 霍爾元件不等位電勢補償 120
5.2.7 霍爾元件溫度補償 120
5.2.8 霍爾式感測器的套用 123
5.3 半導體磁阻器件 124
5.3.1 磁阻效應 124
5.3.2 磁阻元件 126
5.3.3 磁敏電阻的套用 127
5.4 結型磁敏器件 128
5.4.1 磁敏二極體 128
5.4.2 磁敏三極體 132
5.5 鐵磁性金屬薄膜磁阻元件 136
5.5.1 鐵磁體中的磁阻效應 136
5.5.2 鐵磁薄膜磁敏電阻的結構與工作原理 136
5.5.3 鐵磁薄膜磁敏電阻的技術性能及特點 136
5.6 壓磁式感測器 137
5.6.1 壓磁式感測器的基本原理 137
5.6.2 壓磁式感測器的主要特性 138
5.6.3 壓磁式感測器的套用舉例 139
5.7 新型磁敏感測器 139
5.7.1 MOS磁敏器件 139
5.7.2 高解析度磁性旋轉編碼器 140
5.7.3 渦流感測器 141
5.7.4 韋根德磁敏器件 141
5.7.5 磁通門感測器 142
習題 143
第6章 光敏感測器 144
6.1 概述 144
6.1.1 光譜 144
6.1.2 光學感測器的相關計量單位 145
6.1.3 光源 146
6.2 光電效應感測器 148
6.2.1 外光電效應及器件 148
6.2.2 內光電效應（光電導）及器件 153
6.3 光生伏特效應器件 157
6.3.1 光生伏特效應 157
6.3.2 光電池 158
6.4 光敏二極體 159
6.4.1 結構原理 159
6.4.2 光電二極體套用實例 161
6.5 光敏電晶體 162
6.5.1 光敏電晶體和光敏二極體基本特性 163
6.5.2 光敏三極體套用實例 164
6.6 色敏光電感測器 165
6.6.1 雙結型色彩感測器 165
6.6.2 非晶態集成色彩感測器 165
6.6.3 套用實例 166
6.7 光電耦合器件 167
6.7.1 光電耦合器 167
6.7.2 光電開關 167
6.8 紅外熱釋電光敏器件 168
6.8.1 紅外熱釋電光敏效應 168
6.8.2 熱釋電感測器的結構 169
6.8.3 熱釋電紅外感測器的套用 170
6.9 固態圖像感測器 173
6.9.1 CCD圖像感測器 173
6.9.2 MOS固態圖像感測器 176
6.9.3 CCD與CMOS圖像感測器的性能比較 178
6.10 光纖感測器 179
6.10.1 概述 179
6.10.2 光纖的結構和傳輸原理 180
6.10.3 光纖感測器 181
習題 185
第7章 聲敏感測器 186
7.1 聲波的基本性質 186
7.1.1 聲壓及其描述 186
7.1.2 聲功率和聲強 187
7.1.3 聲波的反射、折射、透射和吸收 188
7.2 聲敏感測器 190
7.2.1 電阻變換型聲敏感測器 190
7.2.2 壓電聲敏感測器 191
7.2.3 電容式聲敏感測器（靜電型） 191
7.2.4 音響感測器 192
7.3 水聲感測器 194
7.3.1 水聲感測器的性能指標 194
7.3.2 水聲感測器用郎之萬型換能器 196
7.3.3 海底地貌儀 197
7.3.4 都卜勒計程儀 198
7.3.5 相關計程儀 198
7.4 超音波感測器 199
7.4.1 超音波及其物理性質 199
7.4.2 超音波對超聲場產生的作用（效應） 200
7.4.3 超音波感測器 201
7.4.4 超音波感測器的套用 201
7.5 聲表面波感測器 204
7.5.1 表面聲波的類型 205
7.5.2 SAW感測器的結構與工作原理 209
7.5.3 高解析度SAW溫度感測器 210
7.5.4 SAW氣敏感測器 211
7.5.5 SAW壓力感測器 212
7.5.6 聲板波感測器 213
習題 215
第8章 氣敏感測器 216
8.1 概述 216
8.2 氣敏感測器的主要參數與特性 216
8.3 半導體氣敏感測器 218
8.3.1 電阻型半導體氣敏元件 218
8.3.2 半導體氣敏二極體和MOSFET氣敏感測器 228
8.4 固態電解質氣敏感測器 232
8.5 接觸燃燒式氣敏感測器 234
8.5.1 檢測原理與結構 234
8.5.2 氣敏特性 235
8.6 新型氣敏感測器 236
8.6.1 紅外吸收式感測器 236
8.6.2 熱導率變化式氣敏感測器 236
8.6.3 氣敏半導體材料吸附機制及器件 236
8.6.4 氣-磁感測器 237
8.7 氣敏感測器的套用 238
8.7.1 家用煤氣、液化石油氣泄漏報警器 238
8.7.2 自動換氣扇 238
8.7.3 自動抽油煙機 239
8.7.4 酒精檢測報警器 239
8.7.5 缺氧檢測 240
習題 241
第9章 濕敏感測器 242
9.1 濕度的基本概念 242
9.1.1 相對濕度和絕對濕度 242
9.1.2 露點 242
9.2 濕度感測器的特性參數 243
9.3 濕度感測器的分類 246
9.4 陶瓷式濕度感測器 246
9.4.1 陶瓷電阻式濕度感測器 246
9.4.2 陶瓷電容式濕度感測器 248
9.5 有機物及高分子聚合物濕度感測器 249
9.5.1 高分子電阻式濕度感測器 249
9.5.2 高分子電容式濕度感測器 251
9.6 半導體結型和MOS型濕度感測器 253
9.6.1 濕敏二極體 254
9.6.2 濕敏MOS場效應管 254
9.7 固體電解質界限電流式高溫濕度感測器 255
9.7.1 固體電解質界限電流式濕度感測器的結構與工作原理 255
9.7.2 固體電解質界限電流式濕度感測器的特性 256
9.8 溶性電解質濕度感測器 257
習題 259
第10章 生物感測器 260
10.1 生物感測器的基本概念 260
10.2 生物感測器的特點 261
10.3 生物反應基本知識 261
10.3.1 酶反應 261
10.3.2 微生物反應 263
10.3.3 免疫學反應 264
10.3.4 生物感測器膜技術和固定化技術 265
10.3.5 基本電極 268
10.3.6 測量方式 268
10.4 生物感測器的工作原理及類型 269
10.4.1 酶感測器及其套用 269
10.4.2 微生物感測器及其套用 270
10.4.3 免疫感測器及其套用 270
10.4.4 半導體生物感測器及其套用 271
10.4.5 組織感測器 271
10.4.6 細胞感測器 273
10.4.7 基因晶片 274
習題 275
第11章 感測器的信號處理 276
11.1 信號測量電路 276
11.1.1 橋電路 276
11.1.2 電阻測量 285
11.1.3 電感測量 286
11.1.4 電容測量及電容檢測電路 287
11.2 信號變換電路 295
11.2.1 電壓—電流變換 296
11.2.2 電流—電壓變換 299
11.3 阻抗匹配/信號放大電路 301
11.3.1 電晶體阻抗匹配器 301
11.3.2 場效應管阻抗匹配器 302
11.3.3 運算放大器阻抗匹配/信號放大電路 303
11.4 信號分離/濾波電路 306
11.4.1 濾波器的基本知識 306
11.4.2 按頻帶分類的濾波器 308
11.4.3 按逼近方式分類的濾波器 312
11.4.4 按電路組成濾波器 312
習題 314
第12章 感測器的智慧型化和網路化 315
12.1 智慧型感測器 315
12.1.1 智慧型感測器的結構 315
12.1.2 智慧型感測器的功能 315
12.2 智慧型感測器的網路化 317
12.2.1 現場匯流排智慧型感測器 317
12.2.2 基於TCP/IP協定的網路化智慧型感測器 320
12.3 無線感測器網路的概述 321
12.3.1 無線感測器網路的基本概念 321
12.3.2 無線感測器網路的特徵 322
12.3.3 無線感測器網路的發展 324
12.3.4 無線感測器網路的套用 325
12.3.5 無線感測器網路所面臨的挑戰 326
12.3.6 無線感測器網路體系結構 327
12.3.7 無線感測器網路的系統結構 327
12.3.8 無線感測器網路體系結構的設計要求 329
12.3.9 無線感測器網路的關鍵技術 332
習題 338
參考文獻 339
