內容簡介

現代工程教育非常關注如何培養學生解決復雜工程問題的能力，而現有教材的結構安排大多忽略了知識的復雜工程背景，導致學生隻見“知識內容”的樹木，不見“工程對像”的森林。因此，面向解決復雜工程問題能力的培養，本書針對機器人、無人駕駛汽車、無人機三個典型復雜工程對像（書中統稱為“無人裝備”），介紹各類傳感器的基本原理、測量電路和主要應用。具體內容包括傳感器概述、傳感器的特性與標定、電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、熱電式傳感器和光電式傳感器；*後介紹了傳感器技術前沿，幫助讀者了解當前傳感器的新成果和未來發展方向。本書的主要特點是每章均將以上三種復雜工程對像作為相關原理的載體和落腳點，使學生能夠綜合所學的傳感器相關知識並將其應用到典型的復雜工程對像中去。

    本書可作為普通高等院校自動化、電氣、儀器、機械等專業的教材，也可供從事傳感器相關領域設計、開發、應用的工程技術人員學習參考。

    本書配有電子課件，歡迎選用本書作教材的教師發郵件到jinacmp@163.com索取，或登錄www.cmpedu.com注冊下載。

  目錄

*1章緒論

1.1傳感器技術的作用與地位

1.1.1傳感器的定義與命名法

1.1.2傳感器的作用與地位

1.2傳感器簡述

1.2.1傳感器的分類

1.2.2傳感器技術的應用領域

1.2.3傳感器技術的發展趨勢

1.3無人裝備中的傳感器簡介

1.3.1機器人繫統中的傳感器

1.3.2無人駕駛汽車中的傳感器

1.3.3無人機繫統中的傳感器

1.4本章小結

思考題

*2章傳感器的特性與標定

2.1靜態特性及性能指標

2.2動態特性及性能指標

2.3測量誤差分析

2.3.1測量誤差

2.3.2測量誤差的分類

2.4傳感器的標定

2.5本章小結

思考題

第3章電阻式傳感器

3.1電阻應變計結構及工作原理

3.1.1電阻應變計結構

3.1.2電阻應變效應

3.2測量電路

3.3電阻式傳感器在無人裝備中的

應用

3.3.1電阻式位置傳感器

3.3.2應變式加速度傳感器

3.3.3應變式力覺傳感器

3.4本章小結

思考題

第4章電容式傳感器

4.1電容式傳感器的工作原理

4.1.1變面積型電容式傳感器

4.1.2變介電常數型電容式

傳感器

4.1.3變極距型電容式傳感器

4.2電容式傳感器的測量電路

4.2.1等效電路

4.2.2測量電路

4.3電容式傳感器在無人裝備

中的應用

4.3.1電容式力覺傳感器

4.3.2電容式加速度傳感器

4.3.3電容式位置傳感器

4.3.4電容式聽覺傳感器

4.4本章小結

思考題

第5章電感式傳感器

5.1自感式傳感器

5.1.1工作原理

5.1.2輸出特性

5.1.3測量電路

5.1.4無人裝備中的典型應用

5.2差動變壓器式傳感器

5.2.1工作原理

5.2.2基本特性與零點殘餘

電壓

5.2.3測量電路

5.2.4無人裝備中的應用舉例

5.3電渦流式傳感器

5.3.1工作原理

5.3.2測量電路

5.3.3無人裝備中的典型應用

5.4本章小結

思考題

第6章壓電式傳感器

6.1壓電效應

6.1.1壓電效應的產生機理

6.1.2石英晶體的壓電效應

6.1.3壓電陶瓷的壓電效應

6.2測量電路

6.2.1等效電路

6.2.2電荷放大器

6.2.3電壓放大器

6.3壓電式傳感器在無人裝備中的

應用

6.3.1壓電式加速度傳感器

6.3.2壓電引信

6.3.3超聲波距離傳感器

6.4本章小結

思考題

第7章磁電式傳感器

7.1磁電感應式傳感器

7.1.1工作原理

7.1.2測量電路

7.1.3無人裝備中的典型應用

7.2霍爾式傳感器

7.2.1霍爾效應

7.2.2霍爾器件及其電磁特性

7.2.3霍爾式傳感器在無人裝備

中的應用

7.3本章小結

思考題

第8章熱電式傳感器

8.1熱電偶式溫度傳感器

8.1.1熱電偶的工作原理

8.1.2熱電偶的冷端溫度補償

8.1.3熱電偶測溫線路

8.1.4熱電偶式加速度傳感器

8.2其他溫度傳感器

8.2.1熱電阻

8.2.2熱敏電阻

8.2.3紅外溫度傳感器

8.3本章小結

思考題

第9章光電式傳感器

9.1光電效應與光電器件

9.1.1光電效應

9.1.2光電器件

9.2電荷耦合器件(CCD)

9.2.1CCD工作原理及

特性

9.2.2CCD的性能參數

9.2.3CCD器件

9.2.4CCD傳感器的應用

9.3紅外凝視成像繫統

9.3.1紅外凝視成像繫統的

組成和工作原理

9.3.2紅外凝視成像繫統的

優點

9.3.3紅外凝視成像繫統的

應用

9.4本章小結

思考題

*10章傳感器技術前沿

10.1幾類新型傳感器

10.1.1氣體傳感器

10.1.2生物傳感器

10.1.3陀螺儀

10.2多源信息融合技術

10.2.1多源信息融合技術的

基本原理

10.2.2多源信息融合的起源

與發展

10.2.3信息融合在無人裝備

中的應用

10.3無線傳感器網絡

10.3.1WSN的概念與體繫

結構

10.3.2WSN的組網模式

10.3.3WSN的關鍵支撐技術

10.3.4WSN在移動機器人

通信中的應用

10.4智能傳感器

10.4.1智能傳感器的定義

10.4.2智能傳感器的構成

10.4.3智能傳感器的關鍵

技術

10.4.4智能傳感器在無人機

中的應用

10.5本章小結

思考題

參考文獻