《感測器原理與工程套用（第2版）》是2021年電子工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：感測器原理與工程套用（第2版）
- 作者：戴蓉、劉波峰
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2021年5月
- 頁數：332 頁
- 定價：69.8 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121384530
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書系統地闡述了感測器的工作原理、基本結構、特性參數、轉換電路、設計和選用原則以及感測器在工程量檢測中的套用技術。全書共9章，除第8、9章外，其餘7章都分為A、B兩部分，這兩部分內容循序漸進，從基礎到套用逐步展開，啟發學生對知識的探究熱情和開拓創新思路，方便不同層次讀者閱讀。本書主要內容如下：第1章介紹了感測器的基本概念和感測器的基本特性；第2～7章詳細介紹了電阻應變式感測器、電容式感測器、電感式感測器、壓電式感測器、光電式感測器、溫度感測器，以及這些感測器在力、力矩、壓力、線位移/尺寸、加速度、轉速、溫度等常規工程量檢測中的套用技術；第8章介紹了智慧型感測器、微感測器、網路感測器、模糊感測器等新型感測器基本知識及套用技術；第9章介紹了感測器的靜態特性及動態特性標定知識。本書取材新穎、內容豐富，兼顧廣度和深度，每章都提供了較多的套用實例，並且附有課後習題和能力拓展項目，以幫助讀者鞏固所學知識、培養其工程套用與創新設計能力。本書可作為高等院校測控技術與儀器、自動化、電子信息工程、機電一體化等專業的教材，也可作為相關專業高年級本科生和碩士研究生的學習參考書，還可作為從事儀器儀表及測控技術行業的工程技術人員的參考書。
圖書目錄
目 錄
第1章 初識感測器 1
A部分 感測器的基本概念 2
1.1 感測器在自動測量中的作用 2
1.2 感測器的定義與組成 3
1.2.1 感測器的定義 3
1.2.2 感測器的組成 4
1.3 感測器的分類 4
1.4 感測器的發展趨勢 6
1.4.1 新原理、新材料、新工藝的開發利用 6
1.4.2 微型化、智慧型化、多功能感測器 6
1.4.3 網路化 8
B部分 感測器的基本特性 9
1.5 感測器的靜態特性 9
1.5.1 感測器的靜態模型 9
1.5.2 感測器的靜態特性指標 10
1.6 感測器的動態特性 13
1.6.1 感測器的動態數學模型 14
1.6.2 感測器系統實現動態不失真測試的頻率回響特性 17
1.6.3 典型感測器系統的動態特性分析 19
1.7 感測器的技術性能指標及選用原則 26
1.7.1 感測器的技術性能指標 26
1.7.2 感測器的選用原則 27
1.8 提高與改善感測器性能的技術途徑 29
思考與練習 30
第2章 電阻應變式感測器·力及力矩測量 32
A部分 電阻應變式感測器 32
2.1 電阻應變片的工作原理 33
2.2 電阻應變片的基本結構、種類和材料 34
2.2.1 電阻應變片的基本結構 34
2.2.2 電阻應變片的種類 35
2.2.3 電阻應變片的材料 36
2.3 電阻應變片的基本參數及性能指標 38
2.3.1 應變片的基本參數 38
2.3.2 應變片的精度指標 39
2.4 電阻應變片的選擇和使用 42
2.4.1 電阻應變片的選擇 42
2.4.2 電阻應變片的使用 43
2.5 轉換電路 44
2.5.1 直流電橋 44
2.5.2 恆流源電橋 47
2.5.3 交流電橋 48
2.6 電阻應變片的溫度誤差及其補償 49
2.7 電阻應變儀 50
B部分 力及力矩測量感測器 51
2.8 測力基本知識及測力感測器 51
2.8.1 力的測量方法 51
2.8.2 電阻應變式測力感測器 52
2.8.3 壓磁式力感測器 60
2.8.4 壓電式力感測器 61
2.9 力矩測量基本知識及力矩感測器 62
2.9.1 力矩的測量方法 62
2.9.2 電阻應變式力矩感測器 62
2.9.3 其他類型的力矩感測器 64
思考與練習 65
第3章 電容式感測器·壓力測量 67
A部分 電容式感測器 67
3.1 電容式感測器的工作原理和特性 68
3.1.1 工作原理及類型 68
3.1.2 電容式感測器特性分析 68
3.2 電容式感測器的等效電路 75
3.3 電容式感測器的測量電路 76
3.3.1 調頻式測量電路 76
3.3.2 變壓器式交流電橋測量電路 77
3.3.3 運算放大器式測量電路 78
3.3.4 二極體雙T形交流電橋測量電路 79
3.3.5 差動脈衝調寬測量電路 80
3.4 電容式感測器的防干擾措施 81
B部分 壓力測量 83
3.5 壓力的定義、計量單位及壓力測量儀表的分類 83
3.5.1 壓力的定義 83
3.5.2 壓力的計量單位 84
3.5.3 壓力測量儀表的分類 85
3.6 電氣式壓力計 86
3.6.1 電容式壓力感測器 86
3.6.2 電阻應變式壓力感測器 91
3.6.3 壓阻式壓力感測器 93
3.6.4 壓電式壓力感測器 95
3.6.5 霍爾片式壓力感測器 96
3.6.6 電感式壓力感測器 97
3.7 壓力儀表的選擇和安裝 98
3.7.1 壓力儀表的選擇 98
3.7.2 壓力儀表的安裝 99
思考與練習 100
第4章 電感式感測器·線位移及尺寸測量 104
A部分 電感式感測器 105
4.1 自感式感測器 105
4.1.1 工作原理 105
4.1.2 電感計算與輸出特性分析 106
4.1.3 電感式感測器的等效電路 111
4.1.4 自感式感測器的測量電路 113
4.2 差動變壓器式感測器 117
4.2.1 螺線管型差動變壓器式感測器 117
4.2.2 差動變壓器式感測器特性分析 119
4.2.3 差動變壓器式感測器的測量電路 122
4.3 渦流式感測器 124
4.3.1 高頻反射型渦流式感測器 125
4.3.2 低頻透射型渦流式感測器 128
4.4 感應同步器 129
4.4.1 感應同步器的結構和工作原理 130
4.4.2 感應同步器的信號處理與測量電路 132
B部分 線位移/尺寸測量感測器 134
4.5 線位移/尺寸測量基本知識 134
4.6 電感式位移感測器 135
4.7 其他線位移/尺寸測量感測器 137
4.7.1 電容式位移感測器 137
4.7.2 大量程位移測量感測器 139
思考與練習 145
第5章 壓電式感測器·加速度測量 148
A部分 壓電式感測器 149
5.1 壓電效應與壓電方程組 149
5.1.1 壓電效應 149
5.1.2 壓電方程組 150
5.2 壓電材料及其主要性能指標 151
5.2.1 石英晶體 151
5.2.2 壓電陶瓷 156
5.2.3 壓電材料的主要性能指標 158
5.3 壓電元件的常用結構形式 159
5.4 壓電式感測器的等效電路與測量電路 160
5.4.1 壓電式感測器的等效電路 160
5.4.2 壓電式感測器的測量電路 161
B部分 加速度測量 167
5.5 加速度測量基本知識 167
5.5.1 加速度測量的基本原理 167
5.5.2 加速度感測器 168
5.6 壓電式加速度感測器的設計 169
5.6.1 壓電式加速度感測器的結構 169
5.6.2 壓電式加速度感測器的動態特性分析 172
5.6.3 壓電式加速度感測器的零漂分析 175
5.6.4 壓電式加速度感測器的安裝 176
5.7 其他加速度感測器 179
5.7.1 電阻應變式加速度感測器 179
5.7.2 壓阻式加速度感測器 179
5.7.3 電容式加速度感測器 180
5.7.4 差動變壓器式加速度感測器 182
思考與練習 183
第6章 光電式感測器·轉速測量 185
A部分 光電式感測器 186
6.1 光電效應 186
6.1.1 外光電效應 186
6.1.2 內光電效應 186
6.2 常用光電轉換器件 188
6.2.1 外光電效應器件 188
6.2.2 內光電效應器件 191
6.2.3 光電感測器件的選擇與套用 199
6.3 固態圖像感測器 202
6.3.1 CCD的結構和基本原理 203
6.3.2 線陣CCD圖像感測器 204
6.3.3 面陣CCD圖像感測器 205
6.4 光柵式感測器 206
6.4.1 光柵的種類 207
6.4.2 光柵式感測器的工作基礎——莫爾條紋 208
6.4.3 光柵式感測器的光學系統 209
6.5 光學編碼器 212
6.5.1 絕對編碼器 213
6.5.2 增量編碼器 215
6.6 光纖感測器 216
6.6.1 光纖感測器基礎知識 216
6.6.2 光纖感測器的分類及其工作原理 219
B部分 轉速測量 223
6.7 轉速測量基本知識及轉速感測器 223
6.7.1 轉速測量基本知識 223
6.7.2 常用轉速感測器 224
思考與練習 228
第7章 溫度感測器 230
A部分 接觸式溫度感測器 230
7.1 溫度的基本概念和測量方法 230
7.2 熱電偶 232
7.2.1 熱電偶的工作原理 232
7.2.2 熱電偶的常用類型和結構 235
7.2.3 熱電偶的參考端溫度補償 240
7.2.4 熱電偶的選用 243
7.2.5 熱電偶的測量電路及套用 245
7.3 熱電阻 246
7.3.1 熱電阻測溫原理 246
7.3.2 常用熱電阻（RTD） 247
7.3.3 熱電阻感測器的測量電路 249
7.4 熱敏電阻 250
7.4.1 熱敏電阻的結構 250
7.4.2 熱敏電阻的類型和特性 251
7.4.3 熱敏電阻的測量電路及套用 251
7.5 集成溫度感測器 252
7.5.1 測溫原理 252
7.5.2 典型集成溫度感測器及其套用 254
B部分 輻射測溫方法及輻射溫度計 259
7.6 輻射測溫的基本定律 259
7.7 輻射溫度計 262
7.7.1 全輻射溫度計 262
7.7.2 紅外輻射溫度計 263
7.7.3 單色輻射溫度計 263
7.7.4 比色溫度計 265
思考與練習 269
第8章 新型感測器 271
8.1 智慧型感測器 272
8.1.1 智慧型感測器簡介 272
8.1.2 智慧型感測器的主要功能和特點 272
8.1.3 智慧型感測器的實現 274
8.1.4 智慧型感測器套用實例 276
8.2 微感測器 278
8.2.1 微感測器的定義 278
8.2.2 微感測器的加工技術 279
8.2.3 微感測器套用實例 284
8.3 網路感測器 286
8.3.1 網路感測器的概念 286
8.3.2 網路感測器的類型 286
8.3.3 基於IEEE1451標準的網路感測器 287
8.3.4 網路感測器套用實例 288
8.4 模糊感測器 292
8.4.1 模糊感測器簡介 292
8.4.2 模糊感測器的理論基礎 292
8.4.3 模糊感測器的結構和功能 295
8.4.4 模糊感測器套用實例 297
思考與練習 301
第9章 感測器的標定 303
9.1 感測器的靜態特性標定 303
9.2 感測器的動態特性標定 305
9.3 常用的標定設備 307
9.3.1 靜態特性標定設備 307
9.3.2 動態特性標定設備 312
9.4 感測器標定舉例 314
思考與練習 317
參考文獻 319
