感測器技術及其套用實例

內容簡介

本書詳細介紹了常見感測器的工作原理和基本特性，並針對每一類感測器給出了具體的套用實例。同時介紹了感測器套用中經常遇到的信號處理、線性化、與微處理器的連線以及抗干擾等實用技術，對新興的感測器網路的系統構成、工作原理及套用實例也進行了詳細介紹。全書內容共12章，其中第1～9章主要以測量對象種類為主線，依次全面系統地介紹了溫度、濕度、紅外、超音波、氣敏、磁敏、光電、壓電及壓力等各類感測器的原理、結構、性能指標及其套用電路的設計；第10章介紹了感測器套用技術；第11章介紹了感測器網路的系統構成和工作原理，並給出了詳細的套用實例；第12章結合通用感測器開發實驗平台的實際案例，詳細介紹了平台的設計、開發過程，進一步強化了實用的技術細節，增強了本書的實用性。

本書可供從事與感測器技術相關的研究開發、生產與套用的工程技術人員閱讀，還可作為儀器儀表、工業自動化、自動控制、計算機及電子信息等專業的大學本專科學生和研究生的教材參考用書。

圖書目錄

前言
第1章溫度感測器1
11溫度感測器的類型1
12電阻式溫度感測器2
121金屬測溫電阻器2
122半導體熱敏電阻5
13熱電偶8
131熱電偶的工作原理8
132熱電偶的套用技術10
133熱電偶套用實例14
14集成溫度感測器17
141AD590及其套用17
142LM35及其套用20
143LM335/LM336及其套用23
144其他集成溫度感測器及其套用25
15其他類型溫度感測器29
151晶體振盪溫度感測器29
152彈性表面波溫度感測器30
153光纖溫度感測器33
第2章濕度感測器37
21概述37
211濕度及其表示37
212濕度感測器的類型37
22濕度感測器的工作原理38
221濕敏電阻感測器38
222濕敏電容感測器39
223電解質式濕度感測器39
23濕度感測器的套用技術40
231濕度感測器套用電路設計要點40
232濕度感測器套用電路框圖41
24濕度感測器的套用實例42
第3章紅外感測器46
31紅外感測器的原理46
311紅外發光二極體（LED）和PIN光敏二極體46
312熱電堆47
313熱釋電感測器51
32紅外感測器的基本電路53
33熱釋電感測器的套用實例57
第4章超音波感測器61
41超音波感測器的原理與特性61
411超音波感測器的原理61
412超音波感測器的特性63
42超音波感測器的檢測方式64
43常用超音波感測器66
431超音波流量感測器66
432超聲位移感測器66
433超聲溫度感測器67
44超音波感測器的套用實例69
第5章氣敏感測器76
51氣敏感測器的類型及必備條件76
511氣敏感測器的類型76
512氣敏感測器的必備條件77
52氣敏感測器的原理77
521半導體氣敏感測器77
522固體電解質氣敏感測器79
523紅外線吸收式氣敏感測器79
53氣敏感測器的套用實例81
第6章磁敏感測器84
61霍爾感測器84
611霍爾元件的原理及特性84
612霍爾元件的基本電路85
613霍爾集成元件87
62磁阻元件89
621磁阻元件的結構與特性89
622磁阻元件的基本電路90
63磁敏二極體和磁敏電晶體91
631磁敏二極體的原理與特性91
632磁敏電晶體的原理與特性93
64其他磁敏感測器95
641舌簧觸點元件95
642差動變壓器96
643渦流式感測器97
65磁敏感測器的套用實例98
651霍爾元件的套用98
652磁阻元件的套用102
653磁敏二極體和磁敏電晶體的套用103
第7章光電感測器105
71概述105
72光敏二極體106
721光敏二極體的原理與類型106
722光敏二極體的特徵及參數107
723光敏二極體的基本套用電路107
73光敏電晶體108
731光敏電晶體的結構和原理108
732光敏電晶體的特性109
733光敏電晶體的套用111
74光敏電阻113
741光敏電阻的結構和原理113
742光敏電阻的特性和參數113
743光敏電阻的套用115
75光電位置檢測感測器（PSD）117
751PSD的結構和原理117
752PSD的特性119
753PSD的套用119
76太陽電池123
761太陽電池的原理與特徵123
762太陽電池的特性123
763太陽電池套用實例127
77色敏感測器128
771色敏感測器的原理128
772色敏感測器的套用129
第8章壓電感測器130
81壓電效應130
811石英晶體壓電特性130
812壓電常數132
813石英晶片的應變形式134
82壓電材料135
821壓電晶體135
822壓電陶瓷136
823新型壓電材料137
83等效電路與測量電路138
831等效電路138
832測量電路139
84壓電感測器的套用141
841壓電感測器中壓電片的連線142
842壓電式力感測器142
843壓電式壓力感測器143
844壓電式加速度感測器144
845壓電感測器的套用實例146
第9章電阻應變式感測器149
91應變片的結構與類型149
92電阻應變式感測器的原理151
93應變式感測器的測量電路153
931電橋電路153
932電橋的線路補償156
933應變式感測器性能分析157
94應變式感測器的套用設計實例160
941各種彈性元件的特性分析160
942應變式感測器的設計163
943應變式感測器的標定164
944供橋電壓的選擇165
945應變式感測器的電路補償165
946稱重電子秤設計實例167
第10章感測器的套用技術179
101感測器的供電電源179
1011電池179
1012直流穩壓電源179
1013直流電壓變換器180
1014偏置電路180
102感測器的放大電路181
1021電流放大電路181
1022電流電壓變換電路182
1023反相放大電路182
1024同相放大電路182
1025差動放大電路182
1026低漂移放大電路183
103濾波器電路184
1031濾波器的種類184
10321次和2次濾波器184
104同步整流187
1041同步整流的主要用途187
1042同步整流的方法187
105線性化188
1051電阻補償法188
1052折線近似法189
1053冪級數近似法189
1054對數變換方式191
1055正反饋法192
1056查表法193
1057軟體和硬體結合的方法193
106感測器與微處理器的結合194
1061感測器輸出信號的類型194
1062感測器輸出的模擬信號的處理194
1063感測器與計算機的接口199
1064感測器中的數據處理201
107抗干擾技術204
第11章無線感測器網路209
111無線感測器網路概況209
1111無線感測器網路的發展歷程209
1112無線感測器網路特點209
1113無線感測器網路體系結構210
1114無線感測器網路的套用211
112ZigBee無線感測器網路211
1121ZigBee網路拓撲結構211
1122ZigBee網路構建原理212
1123ZigBee基本技術原理215
1124ZigBee協定棧ZStack217
113ZigBee無線感測器網路開發環境221
1131ZigBee協定棧ZStack開發環境配置221
1132建立ZigBee新工程222
1133建立和添加ZigBee應用程式224
1134工程配置227
1135程式的編譯和下載228
114ZigBee無線感測器網路的套用實例228
第12章通用感測器實驗平台開發實例239
121通用感測器實驗平台概述239
122STC12C5A60S2單片機簡介239
1221STC12單片機I/O口結構240
1222STC12C5A60S2系列單片機的AD轉換器241
1223STC12C5A60S2串口通信243
123通用感測器實驗平台硬體電路243
1231STC單片機開發板244
1232LED數碼管顯示、鍵盤電路、LCD顯示模組247
1233DS18B20溫度感測器250
1234GaAs光強監測感測器模組253
1235MQ5煙霧感測器模組254
1236RFID模組、時鐘模組DS1302256
1237隨身碟、SD/TF卡接口259
1238VS1003音頻解碼模組、音頻信號採樣260
124軟體開發262
1241Keil開發環境262
1242LED數碼管顯示266
1243AD採樣程式、鍵盤程式267
1244STC單片機程式下載ISP268
參考文獻273

感測器技術及其套用實例

基本介紹

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