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内容大纲
本书系统介绍了传感器的原理与应用，包括：传感器的作用实例分析、分类与命名，传感器技术的特点与发展，传感器的特性及其主要性能指标的计算，应变式传感器，硅压阻式传感器，电容式传感器，电磁式传感器，压电式传感器，谐振式传感器，光纤传感器，温敏与湿敏传感器，气敏与离子敏传感器，视觉与触觉传感器，智能化传感器，面向物联网应用的无线传感器网络等。
本书在每章都给出了较丰富的应用实例及分析，并配有适量的习题与思考题。
本书是高等教育自学考试测控技术与仪器、自动化等专业“传感器技术与应用”课程的自学考试教材，也可供相关专业的师生和有关工程技术人员参考。 -
作者介绍
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目录
组编前言
传感器技术与应用自学考试大纲
大纲前言
Ⅰ.课程性质与课程目标
Ⅱ.考核目标
Ⅲ.课程内容与考核要求
Ⅳ.关于大纲的说明与考核实施要求
Ⅴ.题型举例
后记
传感器技术与应用
编者的话
第1章 绪论
1.1 传感器的作用实例分析
1.1.1 圆柱形应变筒式压力传感器
1.1.2 谐振筒式压力传感器
1.1.3 硅微结构谐振式压力传感器
1.1.4 传感器的作用小结
1.2 传感器的分类与命名
1.2.1 按输出信号的类型分类
1.2.2 按传感器能量源分类
1.2.3 按被测量分类
1.2.4 按工作原理分类
1.2.5 传感器的命名
1.3 传感器技术的特点
1.4 传感器技术的发展
1.4.1 新原理、新材料和新工艺的发展
1.4.2 微型化、集成化、多功能和智能化传感器的发展
1.4.3 多传感器融合与网络化的发展
1.4.4 量子传感技术的快速发展
习题与思考题
第2章 传感器的特性
2.1 传感器的静态标定
2.1.1 静态标定条件
2.1.2 传感器的静态特性
2.2 传感器的主要静态性能指标
2.2.1 测量范围与量程
2.2.2 静态灵敏度
2.2.3 分辨力与分辨率
2.2.4 温漂
2.2.5 时漂（稳定性）
2.2.6 传感器的测量误差
2.2.7 线性度
2.2.8 迟滞
2.2.9 非线性迟滞
2.2.10 重复性
2.2.11 综合误差
2.2.12 环境参数与使用条件
2.3 传感器的动态特性方程与性能指标
2.3.1 动态特性方程
2.3.2 动态响应及动态性能指标
2.3.3 动态标定
2.3.4 动态模型的建立
2.4 传感器静态特性计算实例
2.5 传感器动态特性计算实例
2.5.1 利用传感器单位阶跃响应建立传递函数
2.5.2 某加速度传感器幅频特性的测试与改进
习题与思考题
第3章 应变式传感器
3.1 电阻应变片
3.1.1 应变式变换原理
3.1.2 应变片的结构及应变效应
3.1.3 电阻应变片的种类
3.2 应变片的温度误差及其补偿
3.2.1 温度误差产生的原因
3.2.2 温度误差的补偿方法
3.3 电桥电路原理
3.3.1 电桥电路的平衡
3.3.2 电桥电路的不平衡输出
3.3.3 电桥电路的非线性误差
3.3.4 四臂受感差动电桥电路的温度补偿
3.4 应变式传感器的典型实例
3.4.1 应变式力传感器
3.4.2 应变式加速度传感器
3.4.3 应变式压力传感器
3.4.4 应变式转矩传感器
习题与思考题
第4章 硅压阻式传感器
4.1 硅压阻式变换原理
4.1.1 半导体材料的压阻效应
4.1.2 单晶硅的晶向、晶面的表示
4.1.3 压阻系数
4.2 硅压阻式传感器的典型实例
4.2.1 硅压阻式压力传感器
4.2.2 硅压阻式加速度传感器
4.3 基于硅压阻式压力传感器的节流式流量计
4.4 硅压阻式传感器温度漂移的补偿
习题与思考题
第5章 电容式传感器
5.1 电容式敏感元件及特性
5.1.1 电容式敏感元件
5.1.2 变间隙电容式敏感元件
5.1.3 变面积电容式敏感元件
5.1.4 变介电常数电容式敏感元件
5.1.5 电容式敏感元件的等效电路
5.2 电容式变换元件的信号转换电路
5.2.1 运算放大器式电路
5.2.2 交流不平衡电桥电路
5.2.3 变压器式电桥电路
5.3 电容式传感器的典型实例
5.3.1 电容式压力传感器
5.3.2 硅电容式集成压力传感器
5.3.3 电容式加速度传感器
5.3.4 硅电容式微机械加速度传感器
5.3.5 硅电容式微机械角速度传感器
5.3.6 电容式转矩传感器
5.3.7 容栅式位移传感器
5.4 电容式传感器的抗干扰问题
5.4.1 温度变化对结构稳定性的影响
5.4.2 温度变化对介质介电常数的影响
5.4.3 绝缘问题
5.4.4 寄生电容的干扰与防止
习题与思考题
第6章 电磁式传感器
6.1 电感式变换原理及其元件
6.1.1 简单电感式变换元件
6.1.2 差动电感式变换元件
6.1.3 差动变压器式变换元件
6.2 磁电感应式变换原理
6.3 电涡流式变换原理
6.3.1 电涡流效应
6.3.2 等效电路分析
6.3.3 信号转换电路
6.4 霍尔效应及元件
6.4.1 霍尔效应
6.4.2 霍尔元件
6.5 压磁效应及元件
6.6 电磁式传感器的典型实例
6.6.1 差动变压器式加速度传感器
6.6.2 电磁式振动速度传感器
6.6.3 差动电感式压力传感器
6.6.4 电涡流式位移传感器
6.6.5 感应同步器
6.6.6 测速发电机
6.6.7 磁电式涡轮流量传感器
6.6.8 电磁式流量传感器
6.6.9 压磁式力传感器
6.6.10 压磁式转矩传感器
6.6.11 基于电涡流式振动位移传感器的振动场测量
习题与思考题
第7章 压电式传感器
7.1 主要压电材料及其特性
7.1.1 石英晶体
7.1.2 压电陶瓷
7.1.3 聚偏二氟乙烯
7.1.4 压电元件的等效电路
7.2 压电元件的信号转换电路
7.2.1 电荷放大器与电压放大器
7.2.2 压电元件的并联与串联
7.3 压电式传感器的抗干扰问题
7.3.1 环境温度的影响
7.3.2 横向灵敏度
7.3.3 电缆噪声的影响
7.3.4 接地回路噪声的影响
7.4 压电式传感器的典型实例
7.4.1 压电式力传感器
7.4.2 压电式加速度传感器
7.4.3 压电式压力传感器
7.4.4 压电式角速度传感器
7.4.5 漩涡式流量传感器
7.4.6 压电式超声波流量传感器
习题与思考题
第8章 谐振式传感器
8.1 谐振状态及其评估
8.1.1 谐振现象
8.1.2 谐振子的机械品质因数Q值
8.2 闭环自激系统的实现
8.2.1 基本结构
8.2.2 闭环系统实现的条件
8.3 测量原理及特点
8.3.1 测量原理
8.3.2 谐振式传感器的特点
8.4 谐振式传感器的典型实例
8.4.1 谐振弦式压力传感器
8.4.2 谐振筒式压力传感器
8.4.3 谐振膜式压力传感器
8.4.4 石英谐振梁式压力传感器
8.4.5 硅微结构谐振式压力传感器
8.4.6 石英谐振梁式加速度传感器
8.4.7 硅微结构谐振式加速度传感器
8.4.8 声表面波谐振式加速度传感器
8.4.9 钢弦式扭矩传感器
8.4.10 谐振式直接质量流量传感器
习题与思考题
第9章 光纤传感器
9.1 光纤传感器的发展
9.2 光纤及其有关特性
9.2.1 光纤的结构与种类
9.2.2 传光原理
9.2.3 光纤的集光能力
9.2.4 光纤的传输损耗
9.3 光纤传感器的典型实例
9.3.1 基于位移测量的反射式光纤压力传感器
9.3.2 相位调制光纤压力传感器
9.3.3 基于萨格纳克干涉仪的光纤角速度传感器
9.3.4 频率调制光纤血流速度传感器
习题与思考题
第10章 温敏与湿敏传感器
10.1 温湿度测量的意义
10.2 热电阻式温度传感器
10.2.1 金属热电阻式温度传感器
10.2.2 热敏电阻式温度传感器
10.2.3 基于热电阻的气体质量流量传感器
10.3 热电偶式温度传感器
10.3.1 基本原理
10.3.2 热电偶的组成、分类及其特点
10.4 非接触式温度传感器
10.4.1 全辐射式温度传感器
10.4.2 亮度式温度传感器
10.4.3 比色式温度传感器
10.5 其他温度传感器
10.5.1 半导体温度传感器
10.5.2 石英温度传感器
10.6 湿度传感器
10.6.1 相对湿度与绝对湿度
10.6.2 氯化锂湿敏元件
10.6.3 半导体陶瓷湿敏元件
10.6.4 高分子膜湿敏元件
10.6.5 热敏电阻式湿度传感器
10.6.6 结露传感器
10.7 温度补偿的处理
习题与思考题
第11章 气敏与离子敏传感器
11.1 气敏传感器
11.1.1 气敏元件的工作原理
11.1.2 常用气敏元件的种类
11.1.3 气敏元件的几种应用实例
11.2 离子敏传感器
11.2.1 离子选择敏感元件
11.2.2 离子选择性电极的工作原理及分类
11.2.3 离子选择性电极的应用实例
习题与思考题
第12章 视觉与触觉传感器
12.1 视觉传感器
12.1.1 光电式摄像机
12.1.2 固体半导体摄像机
12.1.3 激光式视觉传感器
12.1.4 红外图像传感器
12.2 人工视觉
12.2.1 人工视觉系统的硬件构成
12.2.2 物体识别
12.3 机器视觉
12.3.1 机器视觉系统的组成
12.3.2 视觉检测
12.4 触觉传感器
12.4.1 接触觉传感器
12.4.2 压觉传感器
12.4.3 滑动觉传感器
12.4.4 柔性触觉传感器
习题与思考题
第13章 智能化传感器
13.1 智能化传感器的发展
13.1.1 传感器技术的智能化
13.1.2 基本传感器
13.1.3 智能化传感器中的软件
13.2 智能化传感器的典型实例
13.2.1 智能化差压传感器
13.2.2 机载智能化结构传感器系统
13.2.3 智能化流量传感器系统
13.3 智能化传感器的发展前景
习题与思考题
第14章 面向物联网应用的无线传感器网络
14.1 物联网技术概况
14.1.1 物联网的体系结构
14.1.2 物联网的技术特点
14.2 无线传感器网络技术
14.2.1 无线传感器网络架构
14.2.2 无线传感器网络的安全技术
14.3 无线传感器网络的多传感器信息融合技术
14.3.1 多传感器信息融合的结构
14.3.2 多传感器信息融合算法
14.3.3 多传感器信息融合新技术
14.4 无线传感器网络在物联网技术中的典型应用
14.4.1 无线传感器网络在物联网环境监测中的应用
14.4.2 无线传感器网络在物联网健康监护中的应用
14.4.3 无线传感器网络在物联网智能家居中的应用
习题与思考题
部分习题参考答案
参考文献
后记
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