第1章 物聯網與傳感器概述 1
1．1 物聯網與傳感器的概念 1
1．1．1 物聯網的概念 1
1．1．2 傳感器的概念 2
1．1．3 傳感器是物聯網全麵感知的基石 2
1．2 傳感器的組成和分類 3
1．2．1 傳感器的組成 3
1．2．2 傳感器的分類 3
1．3 傳感器的技術特點和發展趨勢 5
1．3．1 傳感器的技術特點 5
1．3．2 傳感器新原理、新材料、新工藝的發展趨勢 7
1．3．3 傳感器微型化、多功能、集成化的發展趨勢 7
1．3．4 傳感器智能化、多融閤、網絡化的發展趨勢 8
1．4 綫傳感器網絡 9
1．4．1 綫傳感器網絡的概念 9
1．4．2 綫傳感器網絡的結構和特點 10
1．4．3 綫傳感器網絡的發展階段 12
1．4．4 物聯網中的綫傳感器網絡 13
本章小結 14
思考題和習題 15
第2章 傳感器的一般特性 16
2．1 傳感器的數學模型和特性 16
2．1．1 靜態模型 16
2．1．2 靜態特性 16
2．1．3 動態模型 20
2．1．4 動態特性 21
2．2 傳感器的標定與校準 25
2．2．1 靜態標定 25
2．2．2 動態標定 26
2．2．3 提高傳感器性能的方法 26
2．2．4 傳感器測試失真的條件 26
2．3 傳感器一般特性舉例 26
本章小結 34
思考題和習題 34
第3章 電阻式傳感器 36
3．1 彈性敏感元件 36
3．1．1 彈性敏感元件的材料 36
3．1．2 彈性敏感元件的結構 37
3．1．3 彈性敏感元件的基本特性 39
3．2 電位器式傳感器 40
3．2．1 電位器的工作原理 41
3．2．2 電位器的基本結構 42
3．2．3 電位器式傳感器應用實例 42
3．3 金屬電阻應變式傳感器 43
3．3．1 應變效應 43
3．3．2 金屬電阻應變片 45
3．3．3 測量電路 48
3．3．4 金屬電阻應變式傳感器應用實例 51
3．4 壓阻式傳感器 54
3．4．1 壓阻效應 54
3．4．2 半導體應變片 55
3．4．3 壓阻式傳感器應用實例 56
本章小結 57
思考題和習題 58
第4章 電容式傳感器 59
4．1 電容式傳感器的工作原理 59
4．2 電容式傳感器的類型和特點 60
4．2．1 變麵積型電容傳感器 60
4．2．2 變極距型電容傳感器 61
4．2．3 變介質型電容傳感器 63
4．3 電容式傳感器的等效電路和測量電路 65
4．3．1 電容式傳感器的等效電路 65
4．3．2 交流電橋方式的測量電路 65
4．3．3 運算放大器方式的測量電路 66
4．3．4 二極管T型網絡方式的測量電路 67
4．3．5 差動脈衝寬度調製方式的測量電路 68
4．4 電容式傳感器應用實例 70
4．4．1 電容式差壓傳感器 70
4．4．2 電容測厚儀 70
4．4．3 電容式料位傳感器 71
本章小結 72
思考題和習題 72
第5章 電感式傳感器 74
5．1 自感式傳感器 74
5．1．1 自感的定義 74
5．1．2 氣隙型電感傳感器 75
5．1．3 螺管型電感傳感器 78
5．1．4 自感式傳感器的等效電路 79
5．1．5 自感式傳感器的測量電路 80
5．1．6 自感式傳感器的應用實例 82
5．2 互感式傳感器 83
5．2．1 互感的定義 83
5．2．2 差動變壓器式互感傳感器 84
5．2．3 互感式傳感器的測量電路 85
5．2．4 互感式傳感器的應用實例 86
5．3 電渦流式傳感器 87
5．3．1 電渦流式傳感器的工作原理 88
5．3．2 高頻反射式電渦流傳感器 88
5．3．3 低頻透射式電渦流傳感器 91
5．3．4 電渦流式傳感器的應用實例 92
本章小結 94
思考題和習題 95
第6章 熱電式傳感器 97
6．1 熱電阻傳感器 97
6．1．1 金屬熱電阻 97
6．1．2 熱電阻測量電路 98
6．2 熱電偶傳感器 99
6．2．1 熱電效應 99
6．2．2 熱電偶基本定律 100
6．2．3 熱電偶的種類和結構 102
6．2．4 熱電偶冷端溫度補償 105
6．2．5 熱電偶的實用測溫電路 107
6．3 熱敏電阻傳感器 107
6．3．1 熱敏電阻的結構和材料 107
6．3．2 熱敏電阻的基本參數 108
6．3．3 熱敏電阻的主要特性 109
6．3．4 熱敏電阻的應用實例 110
本章小結 111
思考題和習題 112
第7章 壓電式傳感器 114
7．1 壓電效應 114
7．1．1 壓電效應的現象 114
7．1．2 壓電效應的工作原理 115
7．2 壓電材料的主要特性 118
7．2．1 壓電晶體 119
7．2．2 壓電陶瓷 119
7．2．3 新型壓電材料 119
7．3 壓電式傳感器的等效電路和測量電路 120
7．3．1 壓電元件的結構形式 120
7．3．2 壓電式傳感器的等效電路 121
7．3．3 壓電式傳感器的測量電路 121
7．4 壓電式傳感器的應用實例 125
7．4．1 壓電式傳感器的形式和特點 125
7．4．2 壓電式加速度傳感器 125
7．4．3 壓電式測力傳感器 127
7．4．4 壓電式壓力傳感器 127
本章小結 128
思考題和習題 129
第8章 磁電式傳感器 130
8．1 磁電感應式傳感器 130
8．2 霍爾傳感器 131
8．2．1 霍爾效應 131
8．2．2 霍爾元件的主要特性參數 132
8．2．3 霍爾元件的結構和測量電路 133
8．2．4 霍爾元件的測量誤差與補償 134
8．2．5 集成霍爾傳感器 137
8．2．6 霍爾傳感器的應用實例 138
8．3 其他磁敏傳感器 142
8．3．1 磁敏電阻 143
8．3．2 磁敏二極管 145
本章小結 148
思考題和習題 149
第9章 光電式傳感器 150
9．1 概述 150
9．1．1 光電式傳感器的組成 150
9．1．2 光電式傳感器的分類 151
9．1．3 光源 151
9．2 光電效應及光電效應傳感器 154
9．2．1 光電效應 154
9．2．2 光電管和光電倍增管 155
9．2．3 光敏電阻 157
9．2．4 光敏二極管和光敏三極管 159
9．2．5 光電池 161
9．2．6 光電效應傳感器的應用實例 162
9．3 紅外傳感器 165
9．3．1 紅外輻射基本知識 166
9．3．2 紅外探測器 167
9．3．3 紅外傳感器的應用實例 169
9．4 固態圖像傳感器 172
9．4．1 CCD的工作原理 173
9．4．2 綫陣和麵陣CCD圖像傳感器 175
9．4．3 CCD圖像傳感器的應用實例 177
9．5 光縴傳感器 179
9．5．1 光縴的結構、傳光原理和分類 179
9．5．2 光縴傳感器的結構、特點和分類 181
9．5．3 光縴傳感器的調製方式 184
9．5．4 光縴傳感器的應用實例 185
本章小結 189
思考題和習題 190
第10章 化學傳感器和生物傳感器 192
10．1 化學傳感器 192
10．1．1 離子敏傳感器 192
10．1．2 氣敏傳感器 193
10．1．3 濕敏傳感器 197
10．2 生物傳感器 202
10．2．1 生物傳感器的工作原理 203
10．2．2 酶傳感器 203
10．2．3 葡萄糖傳感器 204
10．2．4 微生物傳感器 205
10．2．5 免疫傳感器 205
本章小結 206
思考題和習題 207
第11章 傳感器數字化 208
11．1 碼盤式傳感器 208
11．1．1 接觸式碼盤編碼器 208
11．1．2 光電式碼盤編碼器 211
11．1．3 碼盤式編碼器的應用實例 211
11．2 光柵傳感器 212
11．2．1 長光柵和莫爾條紋 212
11．2．2 長光柵傳感器的結構和工作原理 213
11．2．3 長光柵傳感器的測量電路 215
11．2．4 圓光柵 216
11．2．5 光柵傳感器的應用實例 217
11．3 感應同步器 217
11．3．1 直綫式感應同步器的結構 218
11．3．2 直綫式感應同步器的工作原理 218
11．3．3 鏇轉式感應同步器 221
11．3．4 感應同步器的測量係統 222
11．4 頻率式數字傳感器 222
11．4．1 RC振蕩器式頻率傳感器 223
11．4．2 振弦式頻率傳感器 223
11．4．3 振筒式頻率傳感器 224
11．4．4 頻率輸齣諧振式傳感器的測量方法 225
本章小結 226
思考題和習題 227
第12章 傳感器集成化、智能化和網絡化 228
12．1 微機電係統(MEMS)及MEMS傳感器 228
12．1．1 微傳感器的材料 229
12．1．2 微傳感器的加工工藝 230
12．1．3 矽電容式集成壓力傳感器 231
12．1．4 矽微機械三軸加速度傳感器 231
12．1．5 矽電容式微機械陀螺 232
12．2 智能傳感器 233
12．2．1 智能傳感器的功能和特點 233
12．2．2 智能傳感器的構成和實現 234
12．2．3 智能傳感器的典型實例 235
12．2．4 智能傳感器的發展前景 240
12．3 多傳感器信息融閤技術 240
12．3．1 多傳感器信息融閤的基本原理 241
12．3．2 多傳感器信息融閤的層次和結構 241
12．3．3 多傳感器信息融閤實例 242
12．4 傳感器網絡化 243
12．4．1 傳感器網絡的發展曆史 243
12．4．2 現場總綫 244
12．4．3 智能微塵 248
12．4．4 傳感器網絡化的終極目標——物聯網 249
本章小結 250
思考題和習題 251
參考文獻 252
· · · · · · (
收起)
