传感器技术及工程应用

传感器技术及工程应用 
作者：赵凯岐，吴红星，倪风雷 编著 
出版时间：2012年版 
内容简介 
　　《传感器技术及工程应用》在介绍传感器技术发展概况及主要应用领域的基础上，分别介绍了温度传感器、位置传感器、湿度传感器、压力传感器、电流传感器、电压传感器、红外线传感器视觉和图像传感器、光电传感器、力和力矩传感器的工作原理、技术指标和技术参数，针对其工程应用列举了各种传感器的工程应用实例，还针对红外线测量技术进行分析，探讨了红外辐射的原理及技术指标，叙述了红外测量技术的工程应用。通过本书的学习，读者能基本掌握传感器的应用技术，能在自己负责的项目中正确的使用各种传感器。本书适合从事现代测量和自动控制技术的工程技术人员阅读，也可供大专院校相关专业的师生参考。 
目录 
前言 
绪论1 
1 1传感器技术发展概况1 
1 2传感器的组成和分类3 
1 2 1传感器的组成3 
1 2 2传感器的分类3 
1 3传感器在工程应用中的地位4 
温度传感器技术及其应用5 
2 1温度传感器概述5 
2 1 1温标的定义和种类5 
2 1 2温度传感器的发展和前景6 
2 2温度传感器的组成和分类10 
2 2 1组成10 
2 2 2分类11 
2 3温度传感器工作原理12 
2 3 1热电偶温度传感器13 
2 3 2热电阻温度传感器22 
2 3 3热敏电阻温度传感器25 
2 3 4PN结型温度传感器29 
2 3 5集成温度传感器31 
2 3 6其他温度传感器37 
2 4温度传感器工程应用40 
2 4 1PTC在IGBT模块过热检测中的应用40 
2 4 2LM135系列温度传感器在镍镉电池快速充电器中的应用41 
2 4 3光纤温度传感器在液体温度测量中的应用42 
2 4 4红外体温装置的设计44 
2 4 5红外温度传感器在钎焊专机中的应用45 
位置传感器技术及其应用47 
3 1位置传感器的组成及分类47 
3 1 1位置传感器的组成47 
3 1 2位置传感器的分类48 
3 2位置传感器的工作原理49 
3 2 1超声波位置传感器的工作原理49 
3 2 2光栅位置传感器的工作原理51 
3 2 3光学位置传感器的工作原理53 
3 2 4光电编码器传感器55 
3 2 5电阻应变式位置传感器57 
3 2 6电感式位置传感器59 
3 2 7电容式位置传感器61 
3 2 8霍尔位置传感器65 
3 2 9电涡流式位置传感器66 
3 3位置传感器工程应用68 
3 3 1超声波测物位68 
3 3 2光电编码器在伺服系统中的应用70 
3 3 3涂层测厚仪73 
3 3 4可变气隙式电感测微仪78 
湿度传感器技术及其应用80 
4 1湿度传感器80 
4 1 1湿度传感器的发展趋势80 
4 1 2湿度的描述方法81 
4 2湿度传感器的分类81 
4 2 1湿度传感器按材料和原理分类81 
4 2 2湿度传感器按结构分类82 
4 3湿度传感器原理82 
4 3 1电解质湿度传感器82 
4 3 2高分子化合物湿度传感器83 
4 3 3半导体陶瓷材料湿度传感器84 
4 3 4光纤湿度传感器86 
4 4湿度传感器的工程应用90 
4 4 1湿度计90 
4 4 2粮食湿度检测91 
4 4 3湿度控制器92 
4 4 4湿度传感器HS1101应用93 
4 4 5湿度传感器在新生儿温箱中的应用95 
压力传感器技术及其应用96 
5 1压力传感器96 
5 2压力传感器的原理96 
5 2 1压电压力传感器96 
5 2 2压阻式压力传感器101 
5 2 3应变式压力传感器102 
5 2 4电阻应变计的测量原理106 
5 2 5其他类型传感器109 
5 3压力传感器的应用110 
5 3 1压电式加速度传感器110 
5 3 2采用压电式传感器的振动测试实例111 
5 3 3振动压路机振动测量实例112 
5 3 4压电式报警系统112 
5 3 5交通检测113 
5 3 6压阻式压力传感器113 
5 3 7应变式压力传感器113 
电流传感器技术及其应用115 
6 1电流测量概述115 
6 1 1直接测量方法115 
6 1 2间接测量方法115 
6 2电流传感器组成和分类116 
6 2 1普通电流测量116 
6 2 2大电流测量116 
6 2 3微电流测量117 
6 2 4非正弦电流测量117 
6 3电流传感器工作原理118 
6 3 1霍尔电流传感器118 
6 3 2电流互感器121 
6 3 3磁阻式电流传感器123 
6 3 4电阻式电流传感器124 
6 3 5光纤电流传感器126 
6 3 6电子束式电流传感器128 
6 3 7新型电流传感器130 
6 3 8微小电流传感器133 
6 4电流传感器工程应用137 
6 4 1电流传感器在电动机控制中的应用137 
6 4 2电流传感器在电网中的应用139 
6 4 3电流传感器在电源控制中的应用140 
6 4 4电流传感器在测控系统中的应用142 
电压传感器技术及其应用144 
7 1电压测量概述144 
7 2电压传感器的分类和特点145 
7 2 1电压互感器145 
7 2 2霍尔电压传感器149 
7 2 3光纤电压传感器150 
7 3电压传感器的工作原理152 
7 3 1电压互感器152 
7 3 2霍尔电压传感器156 
7 3 3光纤电压传感器162 
7 4电压传感器的工程应用169 
7 4 1电压传感器在变频传动系统中的应用169 
7 4 2电压传感器在不间断电源中的应用170 
7 4 3电压传感器在有源滤波器中的应用171 
7 4 4电压传感器在电网无功功率自动补偿中的应用172 
7 4 5电压传感器在直接驱动型风力发电并网系统中的应用172 
7 4 6光纤电压器在电力系统和电器设备中的应用173 
7 4 7电压传感器在电力谐波分析仪中的应用175 
红外线传感器技术及其应用176 
8 1红外测量技术概况176 
8 1 1红外辐射的发现176 
8 1 2红外传感器的发展177 
8 1 3红外传感器的应用简介180 
8 2红外传感器的组成和分类183 
8 2 1组成183 
8 2 2分类183 
8 3红外辐射的基本原理和性能指标184 
8 3 1基尔霍夫定律184 
8 3 2普朗克定律185 
8 3 3斯蒂芬玻尔兹曼定律186 
8 3 4红外测温基本原理186 
8 3 5红外传感器的性能评价187 
8 4红外传感器工作原理188 
8 4 1热电传感器的工作原理188 
8 4 2光电红外传感器的工作原理192 
8 5红外传感器工程应用195 
8 5 1红外制导195 
8 5 2红外测温198 
8 5 3红外成像技术201 
8 5 4红外光谱分析仪205 
8 5 5红外传感器在民用领域的实际应用207 
视觉和图像传感器技术及其应用212 
9 1视觉和图像传感器概述212 
9 2视觉和图像传感器的组成及分类213 
9 2 1视觉和图像传感器的组成213 
9 2 2视觉和图像传感器的分类213 
9 3视觉和图像传感器的工作原理219 
9 3 1CCD图像传感器的工作原理219 
9 3 2CMOS图像传感器的工作原理225 
9 3 3CMOS图像传感器与CCD图像传感器的比较230 
9 3 4视觉和图像传感器的工作特性234 
9 4视觉和图像传感器的工程应用235 
9 4 1尺寸测量和工件伤痕及表面污垢测试235 
9 4 2传真扫描技术和光学文字识别技术236 
9 4 3CCD/CMOS数码相机238 
9 4 4图像传感器的其他应用及产品现状238 
光电传感器技术及其应用240 
10 1光电式传感器技术概况240 
10 1 1国内外光电式传感器的研究现状和发展趋势240 
10 1 2光电式传感器的用途241 
10 2光电式传感器的组成和分类241 
10 2 1光电式传感器的组成241 
10 2 2光电式传感器的分类242 
10 3传感器工作原理243 
10 3 1光电式传感器243 
10 3 2光纤传感器265 
10 3 3光栅传感器的工作原理268 
10 4光电传感器工程应用269 
10 4 1光敏电阻的应用269 
10 4 2光敏晶体管的应用271 
10 4 3光电池的应用273 
10 4 4光纤传感器的应用275 
10 4 5光纤光栅传感器的应用276 
力和力矩传感器技术及其应用278 
11 1力和力矩测量概述278 
11 1 1力和力矩的基本测量方法及适用场合278 
11 1 2力和力矩传感器的现状279 
11 1 3力和力矩传感器的发展方向279 
11 2力和力矩传感器的组成和分类280 
11 2 1力和力矩传感器的组成280 
11 2 2力和力矩传感器的分类280 
11 3力和力矩传感器的工作原理280 
11 3 1应变式传感器原理280 
11 3 2压电式传感器原理286 
11 3 3磁电式传感器原理290 
11 3 4压磁式传感器原理291 
11 3 5电感式传感器原理292 
11 3 6电容式传感器原理293 
11 4力和力矩传感器工程应用295 
11 4 1应变式传感器的工程应用295 
11 4 2压电式传感器的工程应用298 
11 4 3磁电（电感）式传感器的工程应用298 
11 4 4压磁式传感器的工程应用299 
11 4 5电容式传感器的工程应用300 
11 4 6力敏Z元件的触觉传感器301 
参考文献303