傳感器技術與虛擬儀器

第1章 傳感器技術基礎\t1
1．1 傳感器的概述\t1
1．1．1 傳感器的定義\t1
1．1．2 傳感器的組成\t2
1．1．3 傳感器的一般要求\t2
1．1．4 傳感器與自動測控系統(tǒng)\t2
1．1．5 自動測控系統(tǒng)舉例\t3
1．1．6 虛擬儀器技術\t4
1．2 傳感器的分類\t5
1．2．1 按被測量分類\t5
1．2．2 按傳感器工作原理分類\t6
1．3 傳感器的基本特性\t7
1．3．1 傳感器的靜態(tài)特性\t7
1．3．2 傳感器的動態(tài)特性\t11
1．4 傳感器的標定\t14
1．4．1 傳感器的靜態(tài)特性標定\t15
1．4．2 靜態(tài)標定例\t15
1．5 傳感器接口電路\t16
1．5．1 傳感器輸出信號的特點\t16
1．5．2 典型的傳感器接口電路\t17
第2章 電阻應變式傳感器\t20
2．1 電阻應變式傳感器的結構和類型\t20
2．2 典型電阻應變式傳感器的工作原理\t20
2．2．1 電阻絲式應變片\t21
2．2．2 箔式應變片\t23
2．2．3 薄膜應變片\t24
2．2．4 半導體應變片\t24
2．3 電阻應變式傳感器的特性\t24
2．3．1 應變式傳感器的靜態(tài)特性\t24
2．3．2 應變式傳感器的動態(tài)特性\t29
2．4 應變式傳感器的測量電路\t31
2．4．1 直流電橋測量電路\t31
2．4．2 交流電橋測量電路\t35
2．5 壓阻式傳感器\t37
2．5．1 壓阻式傳感器的工作原理\t37
2．5．2 壓阻式傳感器的測量電路和溫度補償電路\t37
2．5．3 壓阻式傳感器的應用\t39
2．6 應變式傳感器的應用\t40
2．6．1 應變式力傳感器\t40
2．6．2 應變式壓力傳感器\t43
2．6．3 應變式加速度傳感器\t45
第3章 電容式傳感器\t46
3．1 電容式傳感器的工作原理和類型\t46
3．1．1 電容式傳感器的工作原理\t46
3．1．2 變極距型電容式傳感器\t47
3．1．3 變面積型電容式傳感器\t50
3．1．4 變介電常數(shù)型電容式傳感器\t52
3．2 電容式傳感器的信號測量及轉(zhuǎn)換電路\t53
3．2．1 電容式傳感器等效電路\t53
3．2．2 調(diào)頻測量電路\t54
3．2．3 電橋電路\t55
3．2．4 二極管雙T形交流電橋電路\t56
3．2．5 差動脈沖寬度調(diào)制電路\t57
3．2．6 運算放大器式電路\t59
3．2．7 直放式與外差式調(diào)頻測量改進電路\t59
3．2．8 諧振式調(diào)頻測量改進電路\t60
3．3 電容傳感器抗干擾及提高精度的措施\t60
3．4 電容式傳感器的特點及應用\t63
3．4．1 差動式電容測厚傳感器\t63
3．4．2 電容式料位傳感器\t64
3．4．3 電容式接近開關傳感器\t64
3．4．4 液體燃料測量電容傳感器\t65
第4章 電感式傳感器\t66
4．1 自感式傳感器\t66
4．1．1 自感式傳感器的工作原理\t66
4．1．2 自感式傳感器的測量電路\t70
4．1．3 自感式傳感器的應用\t73
4．2 差動變壓器式傳感器\t74
4．2．1 差動變壓器式傳感器的工作原理\t74
4．2．2 差動變壓器式傳感器的誤差因素分析\t76
4．2．3 差動變壓器式傳感器的測量電路\t77
4．2．4 差動變壓器式傳感器的應用\t81
4．3 電渦流式傳感器\t82
4．3．1 電渦流式傳感器的工作原理\t82
4．3．2 電渦流式傳感器的測量電路\t83
4．3．3 電渦流式傳感器的應用\t85
第5章 壓電式傳感器\t87
5．1 壓電式傳感器的工作原理\t87
5．1．1 壓電效應\t87
5．1．2 壓電材料\t88
5．1．3 壓電方程\t92
5．1．4 壓電元件的結構形式\t92
5．2 壓電式傳感器的等效電路和測量電路\t93
5．2．1 壓電式傳感器的等效電路\t93
5．2．2 壓電式傳感器的測量電路\t94
5．3 引起壓電式傳感器測量誤差的因素\t96
5．4 壓電式傳感器的應用\t97
5．4．1 壓電式測力傳感器\t97
5．4．2 壓電式流體壓力傳感器\t98
5．4．3 壓電式加速度傳感器\t99
5．4．4 壓電式玻璃破碎報警器\t100
第6章 磁電式傳感器\t101
6．1 磁電感應式傳感器\t101
6．1．1 磁電感應式傳感器的工作原理\t101
6．1．2 磁電感應式傳感器的基本特性\t102
6．1．3 磁電感應式傳感器的測量電路\t103
6．1．4 磁電感應式傳感器的應用\t104
6．2 霍爾式傳感器\t105
6．2．1 霍爾效應及霍爾元件\t105
6．2．2 霍爾式傳感器的應用\t110
第7章 熱電式傳感器\t112
7．1 熱電偶\t112
7．1．1 熱電偶的工作原理\t112
7．1．2 熱電偶的結構\t118
7．2 熱電阻\t120
7．2．1 金屬熱電阻\t120
7．2．2 半導體熱敏電阻\t123
7．3 晶體管和集成溫度傳感器\t126
7．3．1 晶體管和集成溫度傳感器的工作原理\t126
7．3．2 集成溫度傳感器的應用\t128
第8章 光電式傳感器\t130
8．1 光電管\t130
8．2 光電倍增管\t131
8．3 光敏電阻\t132
8．3．1 光敏電阻的工作原理\t132
8．3．2 光敏電阻的結構\t132
8．3．3 光敏電阻的主要參數(shù)\t132
8．3．4 光敏電阻的基本特性\t133
8．4 光敏二極管和光敏晶體管\t135
8．4．1 光敏二極管和光敏晶體管的工作原理\t135
8．4．2 光敏二極管和光敏晶體管的基本特性\t136
8．5 光電池\t137
8．5．1 光電池的工作原理\t138
8．5．2 光電池的基本特性\t138
8．6 光電耦合器件\t140
8．6．1 光電耦合器\t140
8．6．2 光電開關\t140
8．7 電荷耦合器件\t141
8．7．1 CCD的工作原理\t141
8．7．2 CCD的應用\t142
8．8 光纖傳感器\t144
8．8．1 光纖的結構和傳輸原理\t145
8．8．2 光纖傳感器的應用\t146
8．9 紅外傳感器\t147
8．10 光電式傳感器的應用\t151
8．10．1 模擬式光電傳感器\t151
8．10．2 脈沖式光電傳感器\t152
8．10．3 CCD圖像傳感器\t153
第9章 半導體氣體傳感器\t155
9．1 半導體氣體傳感器及其分類\t156
9．2 電阻式半導體氣體傳感器\t158
9．2．1 表面控制型電阻式傳感器\t158
9．2．2 體控制型電阻式傳感器\t161
9．3 非電阻式半導體氣體傳感器\t162
9．3．1 二極管傳感器\t162
9．3．2 MOS二極管傳感器\t163
9．3．3 MOS場效應晶體管傳感器\t164
9．4 半導體氣體傳感器的應用\t164
9．4．1 氣體報警器\t164
9．4．2 煤氣報警器\t164
9．4．3 火災煙霧報警器\t165
9．4．4 酒精探測器\t166
9．4．5 空氣凈化換氣扇\t166
第10章 濕度傳感器\t167
10．1 濕度及濕度傳感器\t167
10．1．1 濕度及其表示方法\t167
10．1．2 濕度傳感器及其特性參數(shù)\t168
10．1．3 濕度傳感器的分類\t169
10．2 電解質(zhì)系濕度傳感器\t169
10．2．1 無機電解質(zhì)濕度傳感器\t170
10．2．2 高分子電解質(zhì)濕度傳感器\t171
10．3 半導體及陶瓷系濕度傳感器\t173
10．3．1 涂覆膜型\t173
10．3．2 燒結體型\t174
10．3．3 薄膜型\t175
10．4 濕度傳感器的應用及發(fā)展動向\t175
第11章 超聲波傳感器\t177
11．1 超聲波及其物理性質(zhì)\t177
11．2 超聲波傳感器的結構\t178
11．3 超聲波傳感器的應用\t179
11．3．1 超聲波物位傳感器\t179
11．3．2 超聲波流量傳感器\t179
第12章 電化學傳感器\t181
12．1 電化學傳感器的結構及其工作原理\t181
12．2 納米電化學傳感器電極設計\t183
12．3 電化學傳感器循環(huán)伏安測試技術\t184
12．3．1 電化學測試\t184
12．3．2 電化學循環(huán)伏安測試\t184
12．4 電化學乙醇傳感器測試\t186
12．4．1 電化學窗口的選擇\t186
12．4．2 電極電化學穩(wěn)定性測試\t186
12．4．3 傳感器靈敏度測試\t187
第13章 數(shù)字智能傳感器\t190
13．1 智能式傳感器的構成及各部分功能\t190
13．2 壓阻式壓力傳感器智能化\t191
13．3 智能式傳感器發(fā)展方向與途徑\t194
第14章 傳感器與虛擬儀器測量技術\t195
14．1 LabVIEW編程基礎\t195
14．2 LabVIEW開發(fā)環(huán)境\t196
14．3 LabVIEW菜單欄\t197
14．4 LabVIEW工具條\t201
14．5 LabVIEW操作模板\t202
第15章 傳感器與虛擬儀器應用案例\t205
15．1 數(shù)據(jù)采樣電路\t205
15．1．1 循環(huán)結構\t205
15．1．2 公式節(jié)點\t205
15．2 數(shù)據(jù)圖形化輸出\t207
15．2．1 數(shù)字波形圖\t207
15．2．2 三維圖形\t208
15．3 文件I/O操作\t210
15．3．1 文件I/O的格式\t210
15．3．2 波形文件I/O\t211
15．4 單擺運動\t212
15．5 單邊傅里葉變換\t214
15．6 提取正弦波\t217
參考文獻\t220