傳感器技術(shù)與虛擬儀器

第1章 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)\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(dòng)測(cè)控系統(tǒng)\t2
1．1．5 自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)舉例\t3
1．1．6 虛擬儀器技術(shù)\t4
1．2 傳感器的分類\t5
1．2．1 按被測(cè)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(dòng)態(tài)特性\t11
1．4 傳感器的標(biāo)定\t14
1．4．1 傳感器的靜態(tài)特性標(biāo)定\t15
1．4．2 靜態(tài)標(biāo)定例\t15
1．5 傳感器接口電路\t16
1．5．1 傳感器輸出信號(hào)的特點(diǎn)\t16
1．5．2 典型的傳感器接口電路\t17
第2章 電阻應(yīng)變式傳感器\t20
2．1 電阻應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)和類型\t20
2．2 典型電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理\t20
2．2．1 電阻絲式應(yīng)變片\t21
2．2．2 箔式應(yīng)變片\t23
2．2．3 薄膜應(yīng)變片\t24
2．2．4 半導(dǎo)體應(yīng)變片\t24
2．3 電阻應(yīng)變式傳感器的特性\t24
2．3．1 應(yīng)變式傳感器的靜態(tài)特性\t24
2．3．2 應(yīng)變式傳感器的動(dòng)態(tài)特性\t29
2．4 應(yīng)變式傳感器的測(cè)量電路\t31
2．4．1 直流電橋測(cè)量電路\t31
2．4．2 交流電橋測(cè)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(cè)量電路和溫度補(bǔ)償電路\t37
2．5．3 壓阻式傳感器的應(yīng)用\t39
2．6 應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用\t40
2．6．1 應(yīng)變式力傳感器\t40
2．6．2 應(yīng)變式壓力傳感器\t43
2．6．3 應(yīng)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(hào)測(cè)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(cè)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(dòng)脈沖寬度調(diào)制電路\t57
3．2．6 運(yùn)算放大器式電路\t59
3．2．7 直放式與外差式調(diào)頻測(cè)量改進(jìn)電路\t59
3．2．8 諧振式調(diào)頻測(cè)量改進(jìn)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(diǎn)及應(yīng)用\t63
3．4．1 差動(dòng)式電容測(cè)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(guān)傳感器\t64
3．4．4 液體燃料測(cè)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(cè)量電路\t70
4．1．3 自感式傳感器的應(yīng)用\t73
4．2 差動(dòng)變壓器式傳感器\t74
4．2．1 差動(dòng)變壓器式傳感器的工作原理\t74
4．2．2 差動(dòng)變壓器式傳感器的誤差因素分析\t76
4．2．3 差動(dòng)變壓器式傳感器的測(cè)量電路\t77
4．2．4 差動(dòng)變壓器式傳感器的應(yīng)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(cè)量電路\t83
4．3．3 電渦流式傳感器的應(yīng)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(yīng)\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(jié)構(gòu)形式\t92
5．2 壓電式傳感器的等效電路和測(cè)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(cè)量電路\t94
5．3 引起壓電式傳感器測(cè)量誤差的因素\t96
5．4 壓電式傳感器的應(yīng)用\t97
5．4．1 壓電式測(cè)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(bào)警器\t100
第6章 磁電式傳感器\t101
6．1 磁電感應(yīng)式傳感器\t101
6．1．1 磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理\t101
6．1．2 磁電感應(yīng)式傳感器的基本特性\t102
6．1．3 磁電感應(yīng)式傳感器的測(cè)量電路\t103
6．1．4 磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用\t104
6．2 霍爾式傳感器\t105
6．2．1 霍爾效應(yīng)及霍爾元件\t105
6．2．2 霍爾式傳感器的應(yīng)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(jié)構(gòu)\t118
7．2 熱電阻\t120
7．2．1 金屬熱電阻\t120
7．2．2 半導(dǎo)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(yīng)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(jié)構(gòu)\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(guān)\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(yīng)用\t142
8．8 光纖傳感器\t144
8．8．1 光纖的結(jié)構(gòu)和傳輸原理\t145
8．8．2 光纖傳感器的應(yīng)用\t146
8．9 紅外傳感器\t147
8．10 光電式傳感器的應(yīng)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(dǎo)體氣體傳感器\t155
9．1 半導(dǎo)體氣體傳感器及其分類\t156
9．2 電阻式半導(dǎo)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(dǎo)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(chǎng)效應(yīng)晶體管傳感器\t164
9．4 半導(dǎo)體氣體傳感器的應(yīng)用\t164
9．4．1 氣體報(bào)警器\t164
9．4．2 煤氣報(bào)警器\t164
9．4．3 火災(zāi)煙霧報(bào)警器\t165
9．4．4 酒精探測(cè)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(wú)機(jī)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(dǎo)體及陶瓷系濕度傳感器\t173
10．3．1 涂覆膜型\t173
10．3．2 燒結(jié)體型\t174
10．3．3 薄膜型\t175
10．4 濕度傳感器的應(yīng)用及發(fā)展動(dòng)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(jié)構(gòu)\t178
11．3 超聲波傳感器的應(yīng)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(xué)傳感器\t181
12．1 電化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)及其工作原理\t181
12．2 納米電化學(xué)傳感器電極設(shè)計(jì)\t183
12．3 電化學(xué)傳感器循環(huán)伏安測(cè)試技術(shù)\t184
12．3．1 電化學(xué)測(cè)試\t184
12．3．2 電化學(xué)循環(huán)伏安測(cè)試\t184
12．4 電化學(xué)乙醇傳感器測(cè)試\t186
12．4．1 電化學(xué)窗口的選擇\t186
12．4．2 電極電化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試\t186
12．4．3 傳感器靈敏度測(cè)試\t187
第13章 數(shù)字智能傳感器\t190
13．1 智能式傳感器的構(gòu)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(cè)量技術(shù)\t195
14．1 LabVIEW編程基礎(chǔ)\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(yīng)用案例\t205
15．1 數(shù)據(jù)采樣電路\t205
15．1．1 循環(huán)結(jié)構(gòu)\t205
15．1．2 公式節(jié)點(diǎn)\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(yùn)動(dòng)\t212
15．5 單邊傅里葉變換\t214
15．6 提取正弦波\t217
參考文獻(xiàn)\t220