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『簡體書』传感器原理及应用(第二版)

書城自編碼: 3700598
分類:簡體書→大陸圖書→工業技術一般工业技术
作者: 张洪润 邓洪敏 郭竞谦
國際書號(ISBN): 9787302593195
出版社: 清华大学出版社
出版日期: 2021-12-01

頁數/字數: /
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:HK$ 96.4

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本书理论与实践应用相结合,通过精心挑选的102个应用实例,63道课后练习题,系统全面地介绍各类传感器的结构、工作原理、特性、参数、电路及典型工程应用,覆盖传感技术研究中的成果。
內容簡介:
本书系统全面地介绍各类传感器的结构、工作原理、特性、参数、电路及典型工程应用,并覆盖传感技术研究中的**成果。 全书内容共分10章,第1章对传感技术的定义、作用以及传感器的组成、分类、性能指标进行简要介绍;第2~8章介绍各种传感技术,包括光电传感器、数字传感器、热电传感器、电阻传感器、电容传感器、电感传感器、压电传感器、霍尔传感器、声敏传感器、超声波传感器、气敏传感器、湿敏传感器、生物传感器技术;第9~10章介绍无线传感器、超导传感器和智能传感器的原理与应用。 全书提供具有代表性的102个工程应用实例,每章末均有小结和课后练习题(共计63道)。 本书理论与应用实践相结合,适合用作高等院校电子信息、物理、仪器仪表、工业自动化、自动控制、机电一体化、计算机应用、生物医学、精密仪器测量与控制、汽车与机械类等专业的教材,也可以作为科研人员、工程技术人员及自学人员的参考用书。
目錄
第1章 概论
1.1 传感技术的定义及作用
1.2 传感器的组成与分类
1.2.1 传感器的组成
1.2.2 传感器的分类
1.3 传感器的特性参数与选择注意事项
1.3.1 静态参数
1.3.2 动态参数
1.3.3 传感器选择注意事项
1.4 传感器的发展趋势
1.5 小结
1.6 习题
第2章 光电传感技术
2.1 光电传感器的工作原理
2.2 光敏二极管
2.2.1 工作原理和结构
2.2.2 基本特性
2.2.3 型号参数
2.2.4 应用举例
2.3 光敏三极管
2.3.1 工作原理和结构
2.3.2 基本特性
2.3.3 型号参数
2.3.4 应用举例
2.4 光敏电阻
2.4.1 工作原理、材料与结构
2.4.2 主要参数和基本特性
2.4.3 常用光敏电阻的性能参数
2.4.4 应用举例
2.5 光电池
2.5.1 工作原理和结构
2.5.2 基本特性
2.5.3 型号参数
2.5.4 应用举例
2.6 高速光电二极管
2.6.1 类型结构
2.6.2 特性参数
2.7 光电倍增管
2.7.1 结构组成
2.7.2 工作原理
2.7.3 主要参数
2.7.4 应用举例
2.8 色敏光电传感器
2.8.1 基本原理
2.8.2 基本特征
2.8.3 应用举例
2.9 光位置传感器
2.9.1 结构原理
2.9.2 主要用途
2.10 红外光传感器
2.10.1 红外辐射基础
2.10.2 红外光传感器的工作原理与结构
2.10.3 应用举例
2.11 光固态图像传感器
2.11.1 电荷耦合器件(CCD)
2.11.2 MOS图像传感器
2.11.3 应用举例
2.12 光纤传感器
2.12.1 光纤的传光原理
2.12.2 光纤传感器的工作原理
2.12.3 应用举例
2.13 激光传感器
2.13.1 激光产生的机理
2.13.2 激光的优点
2.13.3 激光器及其特性
2.13.4 应用举例
2.14 核辐射(光)传感器
2.14.1 核辐射源——放射性同位素
2.14.2 核辐射的物理特性
2.14.3 应用举例
2.15 光电传感技术工程应用举例
2.15.1 光电传感器的模拟量检测
2.15.2 光电传感器的数字量检测
2.16 小结
2.17 习题
第3章 数字传感技术
3.1 光栅传感器
3.1.1 结构与类型
3.1.2 工作原理
3.1.3 细分技术
3.1.4 光栅数显装置
3.1.5 应用举例
3.2 磁栅传感器
3.2.1 磁栅的结构与类型
3.2.2 磁栅传感器的工作原理
3.2.3 磁栅数显装置
3.2.4 应用举例
3.3 接触式编码器
3.3.1 结构与工作原理
3.3.2 提高精度的途径
3.3.3 接触式编码器的优缺点
3.4 光电式编码器
3.4.1 结构与工作原理
3.4.2 提高分辨率的方法——插值法
3.4.3 主要技术指标
3.4.4 优缺点
3.5 电磁式编码器
3.5.1 结构与工作原理
3.5.2 优缺点
3.6 脉冲盘式编码器
3.6.1 结构与工作原理
3.6.2 旋转方向的判别
3.6.3 优缺点
3.7 RC振荡器式频率传感器
3.7.1 工作原理
3.7.2 基本测量方法
3.7.3 测量注意事项
3.8 弹性体频率传感器
3.8.1 工作原理
3.8.2 结构组成
3.8.3 激励电路
3.8.4 输入输出特性
3.9 直线式感应同步器
3.9.1 类型与结构
3.9.2 工作原理
3.9.3 数显装置
3.9.4 型号与参数
3.9.5 安装、使用注意事项
3.10 旋转式感应同步器
3.10.1 结构组成
3.10.2 特性与型号参数
3.11 旋转变压器
3.11.1 结构组成
3.11.2 工作原理
3.11.3 旋转变压器的主要参数
3.11.4 应用举例
3.12 数字传感技术工程应用举例
3.12.1 位置检测
3.12.2 转速测量
3.12.3 机床闭环控制
3.12.4 定位控制
3.12.5 随动控制
3.13 小结
3.14 习题
第4章 热电传感技术
4.1 热敏电阻
4.1.1 结构形式
4.1.2 温度特性
4.1.3 输出特性的线性化处理
4.1.4 应用举例
4.2 热电开关
4.2.1 双金属片式热电开关
4.2.2 陶铁磁体式热电开关
4.2.3 应用举例
4.3 铂电阻
4.3.1 铂电阻与温度的关系
4.3.2 铂电阻体的结构
4.3.3 铂电阻分度特性表
4.4 铜电阻
4.4.1 铜电阻与温度的关系
4.4.2 铜电阻体的结构
4.4.3 铜电阻分度特性表
4.4.4 铜电阻的缺点
4.5 热电偶
4.5.1 工作原理
4.5.2 基本定律
4.5.3 结构形式
4.5.4 冷端的温度补偿
4.6 温敏二极管
4.6.1 工作原理
4.6.2 基本特性——(UF-T)关系
4.7 温敏三极管
4.7.1 基本原理
4.7.2 测温电路与输出特性
4.8 温敏晶闸管(可控硅)
4.8.1 工作原理
4.8.2 温度特性
4.8.3 开关温度控制
4.8.4 应用举例
4.9 集成温度传感器
4.9.1 电压型集成温度传感器
4.9.2 电流型集成温度传感器(AD590)
4.10 新型及特种温度传感器
4.10.1 热辐射温度传感器
4.10.2 热敏电容
4.10.3 石英温度计
4.10.4 表面波温度传感器
4.10.5 超声波温度传感器
4.10.6 谐振式温度计
4.10.7 音叉式水晶温度传感器
4.10.8 光纤温度传感器
4.11 热电传感技术工程应用举例
4.11.1 温度检测及指示
4.11.2 温度补偿电路
4.11.3 过热保护
4.11.4 自动延时电路
4.11.5 控温电路
4.11.6 降温报警器
4.11.7 温度控制器
4.11.8 摄氏温度计
4.11.9 温差测量
4.12 小结
4.13 习题
第5章 R、L、C传感技术
5.1 电阻式传感器
5.1.1 电位器式传感器
5.1.2 电阻应变式传感器
5.1.3 应用举例
5.2 电感式传感器
5.2.1 自感型电感式传感器
5.2.2 互感型-差动变压器式电感传感器
5.2.3 应用举例
5.3 电容式传感器
5.3.1 工作原理
5.3.2 结构类型
5.3.3 优缺点及特殊问题
5.3.4 应用举例
5.4 R、L、C传感技术工程应用举例
5.4.1 罐内液重测量
5.4.2 料位测量
5.4.3 高频反射式涡流厚度测量
5.4.4 电容测厚仪
5.4.5 电子皮带秤
5.5 小结
5.6 习题
第6章 压电、磁敏传感技术
6.1 压电式传感器
6.1.1 工作原理
6.1.2 压电材料及压电元件的结构
6.1.3 测量电路
6.1.4 应用举例
6.2 磁敏电阻
6.2.1 磁阻效应
6.2.2 磁敏电阻的结构
6.2.3 应用举例
6.3 磁敏二极管
6.3.1 结构形式
6.3.2 工作原理
6.3.3 主要特性
6.3.4 应用举例
6.4 磁敏三极管
6.4.1 结构形式
6.4.2 工作原理
6.4.3 主要特性
6.4.4 磁敏三极管的应用
6.5 霍尔传感器
6.5.1 霍尔效应及霍尔元件
6.5.2 应用举例
6.6 压电、磁敏传感技术工程应用举例
6.6.1 位移检测
6.6.2 转速检测
6.6.3 钢绳断裂(丝)检测
6.6.4 功率测量
6.6.5 霍尔无损探伤
6.6.6 霍尔开关带载电路
6.6.7 霍尔计数装置
6.6.8 霍尔汽车点火器
6.6.9 霍尔线性集成传感器测磁感强度
6.7 小结
6.8 习题
第7章 声、气、湿敏传感技术
7.1 声/超声波传感器
7.1.1 声/超声波及其物理性质
7.1.2 声敏传感器
7.1.3 超声波传感器
7.2 气敏传感器
7.2.1 电阻型半导体气敏材料的导电机理
7.2.2 电阻型半导体气敏传感器的结构
7.2.3 气敏器件的基本特性
7.2.4 非电阻型气敏器件
7.2.5 气敏传感器的主要参数与特性
7.2.6 应用举例
7.3 湿敏传感器
7.3.1 氯化锂湿敏电阻
7.3.2 半导体陶瓷湿敏电阻
7.3.3 应用举例
7.4 工程应用举例
7.4.1 超声波探伤
7.4.2 烟雾报警器
7.4.3 酒精测试仪
7.4.4 酒精检测报警器
7.4.5 直读式湿度计
7.4.6 浴室镜面水汽清除器
7.4.7 土壤缺水告知器
7.4.8 电容式谷物水分测量仪
7.5 小结
7.6 习题
第8章 生物传感技术
8.1 生物分子传感器
8.1.1 定义
8.1.2 基本结构
8.1.3 工作原理及类型
8.2 酶传感器
8.2.1 基本结构
8.2.2 工作过程
8.2.3 典型酶传感器
8.3 微生物传感器
8.3.1 优点
8.3.2 工作原理
8.3.3 电流型微生物传感器
8.3.4 电位型微生物传感器
8.4 免疫传感器
8.4.1 结构组成
8.4.2 分类和测定原理
8.4.3 应用举例
8.5 生物电子学传感器
8.5.1 酶场效应晶体管的结构与工作原理
8.5.2 免疫场效应晶体管的结构与工作原理
8.6 仿生传感器
8.6.1 视觉传感器
8.6.2 听觉传感器
8.6.3 触觉传感器
8.6.4 压觉传感器
8.6.5 接近觉传感器
8.6.6 力觉传感器
8.6.7 滑觉传感器
8.7 生物传感技术工程应用举例
8.7.1 微生物传感器在甲烷测定中的应用
8.7.2 微生物传感器在抗生素测量中的应用
8.8 小结
8.9 习题
第9章 无线传感技术
9.1 类型特点
9.1.1 无线传感器的类型
9.1.2 无线传感器的特点
9.1.3 5G/6G太赫兹
9.1.4 太赫兹(THz)的优势
9.2 发射接收原理
9.2.1 无线发送设备的组成
9.2.2 无线接收设备的组成
9.3 无线传感器技术工程应用举例
9.3.1 桥梁健康检测及监测
9.3.2 粮仓温湿度监测
9.3.3 混凝土浇灌温度监测
9.3.4 地震监测
9.3.5 建筑物振动检测
9.3.6 无线抽水泵系统
9.3.7 无线模拟量与开关量检测
9.3.8 主从站多种信号检测
9.4 小结
9.5 习题
第10章 超导、智能传感技术
10.1 超导传感器
10.1.1 超导效应
10.1.2 SCQID超导传感器的工作原理
10.1.3 几种超导传感器的结构
10.1.4 超导传感器的分类
10.1.5 SCQID测量系统
10.2 智能传感器
10.2.1 智能传感器的定义及其功能
10.2.2 传感器智能化的技术途径
10.2.3 应用举例
10.2.4 智能传感器的发展前景
10.3 超导、智能传感技术工程应用举例
10.3.1 ST-3000系列智能压力传感器
10.3.2 EJA差压变送器
10.3.3 利用通用接口(USIC)构成的智能温度压力传感器
10.3.4 人工神经网络智能传感器
10.3.5 其他智能传感器
10.4 小结
10.5 习题
內容試閱
随着现代科学技术的飞速发展,当今社会已经跨入了信息技术时代。特别是我国在各行各业中,人们对信息资源的需求日益增长,对信息技术的掌握和利用显得更加迫切。而信息的获取和处理都离不开传感器。
十年前我们在清华大学出版社组织编写并出版《传感器原理及应用》和《传感器原理、检测及应用》两本教材,二者在内容上相辅相承,相得益彰;出版后受到全国各地广大师生和科研工作者的亲睐,并取得了良好的社会和经济效益。针对《传感器原理及应用》一书,这些年我们收到了不少反馈意见,不少读者也提出一些好的建议,为了能更好地满足教学与课时安排的需求,我们在原书的基础上重新做了修订。
本次修订的内容侧重在紧跟电子技术和计算机技术发展的趋势与前沿动向,紧扣教学、科研实践的需要,并结合我们多年教学经验和科研工作的体验,希望能得到读者的认同。
全书共分10章,分别介绍传感技术的作用、原理、结构特征以及使用方法,内容包括:光电传感器(色敏光、红外光、激光、核辐射光、CCD图像传感器等)、数字传感器(光栅、磁栅、码盘、感应同步器)、热电传感器(铂电阻、铜电阻、热电偶、热开关、集成温度传感器等)、电阻电感电容式传感器(R、L、C)、霍尔传感器、生物传感器(酶、微生物、免疫、生物分子、仿生传感器等)、无线传感器、超导传感器、智能传感器等。
本书在每章均有典型应用实例,共计102个;章末均有对内容进行梳理、归纳、总结,帮助读书理清知识架构的脉络体系的小结;并精心设计课后63道习题,用以提高学生的理解与动手能力。
本书教材内容系统、全面、新颖实用,讲解深入浅出,图文并茂,注重培养学生解决实际问题的能力,终达到提升学生综合能力的目的。
本书可作为高等院校电子信息、物理、仪器仪表、工业自动化、自动控制、机电一体化、计算机应用等专业的大学本科及研究生教材,也可作为科研人员、工程技术人员和维护修理人员的自学参考书。
本教材在编写过程中得到了四川大学、清华大学、南京大学、复旦大学、浙江大学、中国科技大学、南开大学、重庆大学、西南交通大学、电子科技大学、成都理工大学以及四川师范大学相关专业老师的大力支持和帮助,在此一并表示衷心感谢。
本书由张洪润、邓洪敏、郭竞谦、黄爱明主笔,并负责全书的统稿和审校。参加编写的人员还有张乘称、田维北、高利珍、徐庆元、宋宝增、唐水花、卫逸宁、赵姝玲、赵鑫等。
限于作者水平,书中难免存在不足之处,恳请广大读者批评指正。

四川大学绵阳全息能源科学研究院 
张洪润
20219

 

 

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