傳感器技術(shù)在現(xiàn)代信息技術(shù)中占有舉足輕重的地位，是現(xiàn)代信息社會發(fā)展必不可少的重要技術(shù)之一。本書重點講述了幾種常用的傳感器，如電阻應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、熱電式、光電式傳感器的基本原理、相關(guān)特性、信號調(diào)節(jié)電路及其應(yīng)用，對幾種新型傳感器，如半導(dǎo)體氣體、濕度、超聲波、電化學(xué)、數(shù)字智能傳感器也做了詳細介紹。同時還結(jié)合虛擬儀器技術(shù)，開展傳感器實驗研究和工程設(shè)計，為培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐和科研能力提供案例，內(nèi)容系統(tǒng)新穎、講述透徹、適用面廣。

　　《傳感器技術(shù)與虛擬儀器》可作為高等學(xué)校非測控專業(yè)本科生和研究生“傳感器技術(shù)與虛擬儀器”課程的教材，也可供從事測控工作的工程技術(shù)人員參考。

第1章  傳感器技術(shù)基礎(chǔ) 1
1．1  傳感器的概述 1
1．1．1  傳感器的定義 1
1．1．2  傳感器的組成 2
1．1．3  傳感器的一般要求 2
1．1．4  傳感器與自動測控系統(tǒng) 2
1．1．5  自動測控系統(tǒng)舉例 3
1．1．6  虛擬儀器技術(shù) 4
1．2  傳感器的分類 5
1．2．1  按被測量分類 5
1．2．2  按傳感器工作原理分類 6
1．3  傳感器的基本特性 7
1．3．1  傳感器的靜態(tài)特性 7
1．3．2  傳感器的動態(tài)特性 11
1．4  傳感器的標(biāo)定 14
1．4．1  傳感器的靜態(tài)特性標(biāo)定 15
1．4．2  靜態(tài)標(biāo)定例 15
1．5  傳感器接口電路 16
1．5．1  傳感器輸出信號的特點 16
1．5．2  典型的傳感器接口電路 17
第2章  電阻應(yīng)變式傳感器 20
2．1  電阻應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)和類型 20
2．2  典型電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理 20
2．2．1  電阻絲式應(yīng)變片 21
2．2．2  箔式應(yīng)變片 23
2．2．3  薄膜應(yīng)變片 24
2．2．4  半導(dǎo)體應(yīng)變片 24
2．3  電阻應(yīng)變式傳感器的特性 24
2．3．1  應(yīng)變式傳感器的靜態(tài)特性 24
2．3．2  應(yīng)變式傳感器的動態(tài)特性 29
2．4  應(yīng)變式傳感器的測量電路 31
2．4．1  直流電橋測量電路 31
2．4．2  交流電橋測量電路 35
2．5  壓阻式傳感器 37
2．5．1  壓阻式傳感器的工作原理 37
2．5．2  壓阻式傳感器的測量電路和溫度補償電路 37
2．5．3  壓阻式傳感器的應(yīng)用 39
2．6  應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用 40
2．6．1  應(yīng)變式力傳感器 40
2．6．2  應(yīng)變式壓力傳感器 43
2．6．3  應(yīng)變式加速度傳感器 45
第3章  電容式傳感器 46
3．1  電容式傳感器的工作原理和類型 46
3．1．1  電容式傳感器的工作原理 46
3．1．2  變極距型電容式傳感器 47
3．1．3  變面積型電容式傳感器 50
3．1．4  變介電常數(shù)型電容式傳感器 52
3．2  電容式傳感器的信號測量及轉(zhuǎn)換電路 53
3．2．1  電容式傳感器等效電路 53
3．2．2  調(diào)頻測量電路 54
3．2．3  電橋電路 55
3．2．4  二極管雙T形交流電橋電路 56
3．2．5  差動脈沖寬度調(diào)制電路 57
3．2．6  運算放大器式電路 59
3．2．7  直放式與外差式調(diào)頻測量改進電路 59
3．2．8  諧振式調(diào)頻測量改進電路 60
3．3  電容傳感器抗干擾及提高精度的措施 60
3．4  電容式傳感器的特點及應(yīng)用 63
3．4．1  差動式電容測厚傳感器 63
3．4．2  電容式料位傳感器 64
3．4．3  電容式接近開關(guān)傳感器 64
3．4．4  液體燃料測量電容傳感器 65
第4章  電感式傳感器 66
4．1  自感式傳感器 66
4．1．1  自感式傳感器的工作原理 66
4．1．2  自感式傳感器的測量電路 70
4．1．3  自感式傳感器的應(yīng)用 73
4．2  差動變壓器式傳感器 74
4．2．1  差動變壓器式傳感器的工作原理 74
4．2．2  差動變壓器式傳感器的誤差因素分析 76
4．2．3  差動變壓器式傳感器的測量電路 77
4．2．4  差動變壓器式傳感器的應(yīng)用 81
4．3  電渦流式傳感器 82
4．3．1  電渦流式傳感器的工作原理 82
4．3．2  電渦流式傳感器的測量電路 83
4．3．3  電渦流式傳感器的應(yīng)用 85
第5章  壓電式傳感器 87
5．1  壓電式傳感器的工作原理 87
5．1．1  壓電效應(yīng) 87
5．1．2  壓電材料 88
5．1．3  壓電方程 92
5．1．4  壓電元件的結(jié)構(gòu)形式 92
5．2  壓電式傳感器的等效電路和測量電路 93
5．2．1  壓電式傳感器的等效電路 93
5．2．2  壓電式傳感器的測量電路 94
5．3  引起壓電式傳感器測量誤差的因素 96
5．4  壓電式傳感器的應(yīng)用 97
5．4．1  壓電式測力傳感器 97
5．4．2  壓電式流體壓力傳感器 98
5．4．3  壓電式加速度傳感器 99
5．4．4  壓電式玻璃破碎報警器 100
第6章  磁電式傳感器 101
6．1  磁電感應(yīng)式傳感器 101
6．1．1  磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理 101
6．1．2  磁電感應(yīng)式傳感器的基本特性 102
6．1．3  磁電感應(yīng)式傳感器的測量電路 103
6．1．4  磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用 104
6．2  霍爾式傳感器 105
6．2．1  霍爾效應(yīng)及霍爾元件 105
6．2．2  霍爾式傳感器的應(yīng)用 110
第7章  熱電式傳感器 112
7．1  熱電偶 112
7．1．1  熱電偶的工作原理 112
7．1．2  熱電偶的結(jié)構(gòu) 118
7．2  熱電阻 120
7．2．1  金屬熱電阻 120
7．2．2  半導(dǎo)體熱敏電阻 123
7．3  晶體管和集成溫度傳感器 126
7．3．1  晶體管和集成溫度傳感器的工作原理 126
7．3．2  集成溫度傳感器的應(yīng)用 128
第8章  光電式傳感器 130
8．1  光電管 130
8．2  光電倍增管 131
8．3  光敏電阻 132
8．3．1  光敏電阻的工作原理 132
8．3．2  光敏電阻的結(jié)構(gòu) 132
8．3．3  光敏電阻的主要參數(shù) 132
8．3．4  光敏電阻的基本特性 133
8．4  光敏二極管和光敏晶體管 135
8．4．1  光敏二極管和光敏晶體管的工作原理 135
8．4．2  光敏二極管和光敏晶體管的基本特性 136
8．5  光電池 137
8．5．1  光電池的工作原理 138
8．5．2  光電池的基本特性 138
8．6  光電耦合器件 140
8．6．1  光電耦合器 140
8．6．2  光電開關(guān) 140
8．7  電荷耦合器件 141
8．7．1  CCD的工作原理 141
8．7．2  CCD的應(yīng)用 142
8．8  光纖傳感器 144
8．8．1  光纖的結(jié)構(gòu)和傳輸原理 145
8．8．2  光纖傳感器的應(yīng)用 146
8．9  紅外傳感器 147
8．10  光電式傳感器的應(yīng)用 151
8．10．1  模擬式光電傳感器 151
8．10．2  脈沖式光電傳感器 152
8．10．3  CCD圖像傳感器 153
第9章  半導(dǎo)體氣體傳感器 155
9．1  半導(dǎo)體氣體傳感器及其分類 156
9．2  電阻式半導(dǎo)體氣體傳感器 158
9．2．1  表面控制型電阻式傳感器 158
9．2．2  體控制型電阻式傳感器 161
9．3  非電阻式半導(dǎo)體氣體傳感器 162
9．3．1  二極管傳感器 162
9．3．2  MOS二極管傳感器 163
9．3．3  MOS場效應(yīng)晶體管傳感器 164
9．4  半導(dǎo)體氣體傳感器的應(yīng)用 164
9．4．1  氣體報警器 164
9．4．2  煤氣報警器 164
9．4．3  火災(zāi)煙霧報警器 165
9．4．4  酒精探測器 166
9．4．5  空氣凈化換氣扇 166
第10章  濕度傳感器 167
10．1  濕度及濕度傳感器 167
10．1．1  濕度及其表示方法 167
10．1．2  濕度傳感器及其特性參數(shù) 168
10．1．3  濕度傳感器的分類 169
10．2  電解質(zhì)系濕度傳感器 169
10．2．1  無機電解質(zhì)濕度傳感器 170
10．2．2  高分子電解質(zhì)濕度傳感器 171
10．3  半導(dǎo)體及陶瓷系濕度傳感器 173
10．3．1  涂覆膜型 173
10．3．2  燒結(jié)體型 174
10．3．3  薄膜型 175
10．4  濕度傳感器的應(yīng)用及發(fā)展動向 175
第11章  超聲波傳感器 177
11．1  超聲波及其物理性質(zhì) 177
11．2  超聲波傳感器的結(jié)構(gòu) 178
11．3  超聲波傳感器的應(yīng)用 179
11．3．1  超聲波物位傳感器 179
11．3．2  超聲波流量傳感器 179
第12章  電化學(xué)傳感器 181
12．1  電化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)及其工作原理 181
12．2  納米電化學(xué)傳感器電極設(shè)計 183
12．3  電化學(xué)傳感器循環(huán)伏安測試技術(shù) 184
12．3．1  電化學(xué)測試 184
12．3．2  電化學(xué)循環(huán)伏安測試 184
12．4  電化學(xué)乙醇傳感器測試 186
12．4．1  電化學(xué)窗口的選擇 186
12．4．2  電極電化學(xué)穩(wěn)定性測試 186
12．4．3  傳感器靈敏度測試 187
第13章  數(shù)字智能傳感器 190
13．1  智能式傳感器的構(gòu)成及各部分功能 190
13．2  壓阻式壓力傳感器智能化 191
13．3  智能式傳感器發(fā)展方向與途徑 194
第14章  傳感器與虛擬儀器測量技術(shù) 195
14．1  LabVIEW編程基礎(chǔ) 195
14．2  LabVIEW開發(fā)環(huán)境 196
14．3  LabVIEW菜單欄 197
14．4  LabVIEW工具條 201
14．5  LabVIEW操作模板 202
第15章  傳感器與虛擬儀器應(yīng)用案例 205
15．1  數(shù)據(jù)采樣電路 205
15．1．1  循環(huán)結(jié)構(gòu) 205
15．1．2  公式節(jié)點 205
15．2  數(shù)據(jù)圖形化輸出 207
15．2．1  數(shù)字波形圖 207
15．2．2  三維圖形 208
15．3  文件I/O操作 210
15．3．1  文件I/O的格式 210
15．3．2  波形文件I/O 211
15．4  單擺運動 212
15．5  單邊傅里葉變換 214
15．6  提取正弦波 217
參考文獻 220