高等院校电子信息与电气学科特色教材·黑龙江省精品课程教材:传感器原理与应用
定 价:25 元
丛书名:高等院校电子信息与电气学科特色教材
- 作者:周真 著 周真 ,苑惠娟 编
- 出版时间:2011/7/1
- ISBN:9787302254973
- 出 版 社:清华大学出版社
- 中图法分类:TP212
- 页码:217
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16开
《高等院校电子信息与电气学科特色教材·黑龙江省精品课程教材:传感器原理与应用》系统论述了各类传感器的组成结构、工作原理、器件特性、物理参数、电路结构及典型的工程应用。全书共分12章,第1章介绍传感器的典型组成、分类及性能指标;第2~6章介绍当前最为常用的传感器,如电阻应变式、电容式、电感式、压电式、磁电式传感器等,分析了它们的_T作原理、静态与动态特性、测量电路、设计方法及实际应用;第7~ll章介绍热、光、电、波、化学、MEMs等新型传感器的原理及应用;第12章介绍无线传感器网络与物联网技术。
《高等院校电子信息与电气学科特色教材·黑龙江省精品课程教材:传感器原理与应用》是黑龙汀省精品课程教材,附带有精心制作的教学课件及全部习题解答。《高等院校电子信息与电气学科特色教材·黑龙江省精品课程教材:传感器原理与应用》适合作为普通高等院校自动化、测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及其自动化等相关专业本科生及研究生的教学用书,也可供相关科研技术人员参考使用。
《高等院校电子信息与电气学科特色教材·黑龙江省精品课程教材:传感器原理与应用》以黑龙江省精品课程为依托,在总结多位一线教师丰富的教学和科研经验的基础上,从实用角度出发,将传感器的原理、基本结构、测量电路和大量的工程实例,通过教材及其配套习题解答与精美课件呈现给读者。《高等院校电子信息与电气学科特色教材·黑龙江省精品课程教材:传感器原理与应用》力求通过教材、习题解答和教学课件“三位一体”结合而成一本独具特色的“立体化教材” (1)教材框架完整传统的阻、容、感等传感器的工作原理、组成结构、测量电路及其应用 实例; 新型的光电、波、化学、MEMS等传感器的工作原理、组成结构、测量电 路及其工程应用实例; 蓬勃发展中的无线传感器网络与物联网技术基础。 (2)配套资源丰富 完整的习题解答,内含典型考试试题的解析; 精心制作的教学课件,内含丰富的动画,形象阐释传感器的原理及其 应用。
传感器是系统获取信息的第一道“门槛”,传感器的性能对系统的功能起决定性作用;系统的自动化程度越高,对传感器的依赖性就越大。而现代技术的发展,促进传感器正在向小型化、高准确度、集成化和智能化方向发展;新工艺、新材料的应用也使其制造成本不断降低,性能指标不断提高,应用领域不断扩大。目前,传感器已经在国民经济的各个领域发挥着越来越重要的作用。
本书的突出特点是集教材、习题集、多媒体课件三位一体,便于教师讲授、学生自学。习题集也是重要的学习辅导材料,其中包含有多所高校的研究生入学考试的专业课的考试题目,便于要进一步提高的学生作为参考。本书涵盖内容丰富、系统性强,具有一定的深度和广度。本书是作者二十多年来对教学和科研中的成果总结,通过精选内容,以有限的篇幅取得较大的覆盖面。各位作者在教学中不断地总结经验,在科研中不断地钻研新技术,力求能够真切地把握当前传感器的发展趋势。在不削弱传统的较为成熟的传感器基本内容的同时,叙述新型传感器技术的篇幅占到30%以上,较全面地反映了近年来传感器技术的新成就。
全书共分12章。第1章介绍传感器的技术基础。第2~6章论述了当前常见的、应用广泛的传感器,如电阻应变式、电容式、电感式、压电式、磁电式传感器等,分析了它们的基本原理、静态与动态特性、测量电路和有关设计知识及其应用。第7~11章介绍了热、光电、波、化学、MEMS等新型传感器的原理及其应用。第12章对无线传感器网络与物联网技术进行了介绍。
本书的编写工作得到诸多兄弟院校教师的大力支持。本书第1、2、7章由哈尔滨理工大学周真教授编写,第3章由哈尔滨理工大学吴海滨副教授编写,第4章由黑龙江工程学院宋起超副教授编写,第5、6章由哈尔滨理工大学苑惠娟教授编写,第8章由哈尔滨理工大学张晓冰教授编写,第9章由哈尔滨工程大学李万臣教授编写,第10、11章由哈尔滨理工大学施云波教授编写,第12章由哈尔滨理工大学秦勇副教授编写。本书的多媒体课件与习题集由吴海滨、秦勇和黑龙江科技学院王丽共同编写完成。全书由北京航空航天大学樊尚春教授主审。作者在编写本教材的过程中,参阅了相关教材和专著,在此向各位原编著者致谢。
本书的相关讲义资料和多媒体课件已经连续多年用在哈尔滨理工大学“传感技术”课程,该课程于2004年被评为黑龙江省省级精品课。在此基础上,几位作者共同编著成书,经多所高等院校试用,教学效果良好。本教材适合作为电子信息、电气信息、仪器仪表及机械类专业的本科高年级学生和研究生的教材,也可作为高职类相关专业学生的实用参考书,还可供从事传感器技术的研究与开发、生产与应用的科技工作者和工程技术人员参考。
本书涉及的知识非常广泛,而且传感技术本身也在飞速发展,书中难免有疏漏和不妥之处,恳请读者不吝赐教。
编者
2011年5月
周真,获得生物与医学仪器专业学士(浙江大学,1983年)、机械制造专业硕士(哈尔滨科技大学,1991年)和测试计量技术与仪器专业博士学位(哈尔滨理工大学,2005年),现任哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院教授、博士生导师。长期从事传感器、精密仪器、测控技术、可靠性工程技术等领域的教学与研究工作,获得多项科研成果,著有学术论文60余篇。
苑惠娟,获得精密仪器专业学士(哈尔滨科技大学,1984年)、测试计量技术与仪器专业硕士(哈尔滨理工大学,1996年)和测试计量技术与仪器专业博士学位(哈尔滨理工大学,2006年),现任哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院教授、硕士生导师。长期从事传感器、精密仪器、测控技术等领域的教学与研究工作,获得多项科研成果,著有学术论文40余篇。
第l章 传感器的基本知识
1.1 传感器的定义
1.2 传感器的分类
1.3 传感器的组成
1.4 传感器的基本特性
1.4.1 传感器的静态特性
1.4.2 传感器的动态特性
1.5 传感器的发展趋势
本章习题
第2章 电阻式传感器
2.1 电阻应变式传感器
2.1.1 金属电阻应变效应
2.1.2 应变片的基本结构和测量原理
2.2 应变片的静态特性
2.3 应变片的动态特性
2.3.1 应变波的传播过程
2.3.2 应变片工作频率范围的估算
2.4 测量电路
2.4.1 直流电桥
2.4.2 交流电桥
2.4.3 差动电桥
2.5 应变片的温度效应和补偿
2.5.1 温度误差
2.5.2 温度误差补偿方法
2.6 应变片的选用与粘贴
2.6.1 应变片的类型
2.6.2 应变片的选用
2.6.3 应变片的粘贴
2.7 应变式传感器的种类
2.8 电阻应变式传感器的应用
本章习题
第3章 电容式传感器
3.1 电容式传感器的工作原理及类型
3.2 电容式传感器的主要性能及特点
3.2.1 电容式传感器的主要性能
3.2.2 电容式传感器的特点
3.2.3 电容式传感器的设计要点
3.3 电容式传感器的测量电路
3.3.1 变压器电桥
3.3.2 双T二极管交流电桥电路
3.3.3 差动脉冲宽度调制电路
3.3.4 运算放大器电路
3.3.5 调频电路
3.4 电容式传感器的应用
本章习题
第4章 压电式传感器
4.1 压电效应
4.2 压电晶体
4.2.1 石英晶体的压电机理和压电常数
4.2.2 压电陶瓷
4.2.3 压电元件的基本变形和连接方式
4.2.4 PVDF压电薄膜
4.3 测量电路
4.3.1 压电式传感器等效电路
4.3.2 测量电路
4.4 压电式传感器的应用
本章习题
第5章 电感式传感器
5.1 自感式传感器
5.1.1工作原理
5.1.2 变隙式自感传感器
5.1.3 变截面式自感传感器
5.1.4 螺线管式自感传感器
5.1.5 自感式传感器转换电路
5.1.6 自感式传感器的应用
5.2 差动变压器
5.2.1 工作原理
……
第6章 磁电式传感器
第7章 热电式传感器
第8章 光电式传感器
第9章 波传感器
第l0章 化学量传感器
第11章 MEMS传感器
第12章 无线传感器网络
参考文献