内容简介

现代工程教育非常关注如何培养学生解决复杂工程问题的能力，而现有教材的结构安排大多忽略了知识的复杂工程背景，导致学生只见“知识内容”的树木，不见“工程对象”的森林。因此，面向解决复杂工程问题能力的培养，本书针对机器人、无人驾驶汽车、无人机三个典型复杂工程对象（书中统称为“无人装备”），介绍各类传感器的基本原理、测量电路和主要应用。具体内容包括传感器概述、传感器的特性与标定、电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器和光电式传感器；*后介绍了传感器技术前沿，帮助读者了解当前传感器的新成果和未来发展方向。本书的主要特点是每章均将以上三种复杂工程对象作为相关原理的载体和落脚点，使学生能够综合所学的传感器相关知识并将其应用到典型的复杂工程对象中去。

    本书可作为普通高等院校自动化、电气、仪器、机械等专业的教材，也可供从事传感器相关领域设计、开发、应用的工程技术人员学习参考。

    本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的教师发邮件到jinacmp@163.com索取，或登录www.cmpedu.com注册下载。

  目录

*1章绪论

1.1传感器技术的作用与地位

1.1.1传感器的定义与命名法

1.1.2传感器的作用与地位

1.2传感器简述

1.2.1传感器的分类

1.2.2传感器技术的应用领域

1.2.3传感器技术的发展趋势

1.3无人装备中的传感器简介

1.3.1机器人系统中的传感器

1.3.2无人驾驶汽车中的传感器

1.3.3无人机系统中的传感器

1.4本章小结

思考题

*2章传感器的特性与标定

2.1静态特性及性能指标

2.2动态特性及性能指标

2.3测量误差分析

2.3.1测量误差

2.3.2测量误差的分类

2.4传感器的标定

2.5本章小结

思考题

第3章电阻式传感器

3.1电阻应变计结构及工作原理

3.1.1电阻应变计结构

3.1.2电阻应变效应

3.2测量电路

3.3电阻式传感器在无人装备中的

应用

3.3.1电阻式位置传感器

3.3.2应变式加速度传感器

3.3.3应变式力觉传感器

3.4本章小结

思考题

第4章电容式传感器

4.1电容式传感器的工作原理

4.1.1变面积型电容式传感器

4.1.2变介电常数型电容式

传感器

4.1.3变极距型电容式传感器

4.2电容式传感器的测量电路

4.2.1等效电路

4.2.2测量电路

4.3电容式传感器在无人装备

中的应用

4.3.1电容式力觉传感器

4.3.2电容式加速度传感器

4.3.3电容式位置传感器

4.3.4电容式听觉传感器

4.4本章小结

思考题

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输出特性

5.1.3测量电路

5.1.4无人装备中的典型应用

5.2差动变压器式传感器

5.2.1工作原理

5.2.2基本特性与零点残余

电压

5.2.3测量电路

5.2.4无人装备中的应用举例

5.3电涡流式传感器

5.3.1工作原理

5.3.2测量电路

5.3.3无人装备中的典型应用

5.4本章小结

思考题

第6章压电式传感器

6.1压电效应

6.1.1压电效应的产生机理

6.1.2石英晶体的压电效应

6.1.3压电陶瓷的压电效应

6.2测量电路

6.2.1等效电路

6.2.2电荷放大器

6.2.3电压放大器

6.3压电式传感器在无人装备中的

应用

6.3.1压电式加速度传感器

6.3.2压电引信

6.3.3超声波距离传感器

6.4本章小结

思考题

第7章磁电式传感器

7.1磁电感应式传感器

7.1.1工作原理

7.1.2测量电路

7.1.3无人装备中的典型应用

7.2霍尔式传感器

7.2.1霍尔效应

7.2.2霍尔器件及其电磁特性

7.2.3霍尔式传感器在无人装备

中的应用

7.3本章小结

思考题

第8章热电式传感器

8.1热电偶式温度传感器

8.1.1热电偶的工作原理

8.1.2热电偶的冷端温度补偿

8.1.3热电偶测温线路

8.1.4热电偶式加速度传感器

8.2其他温度传感器

8.2.1热电阻

8.2.2热敏电阻

8.2.3红外温度传感器

8.3本章小结

思考题

第9章光电式传感器

9.1光电效应与光电器件

9.1.1光电效应

9.1.2光电器件

9.2电荷耦合器件(CCD)

9.2.1CCD工作原理及

特性

9.2.2CCD的性能参数

9.2.3CCD器件

9.2.4CCD传感器的应用

9.3红外凝视成像系统

9.3.1红外凝视成像系统的

组成和工作原理

9.3.2红外凝视成像系统的

优点

9.3.3红外凝视成像系统的

应用

9.4本章小结

思考题

*10章传感器技术前沿

10.1几类新型传感器

10.1.1气体传感器

10.1.2生物传感器

10.1.3陀螺仪

10.2多源信息融合技术

10.2.1多源信息融合技术的

基本原理

10.2.2多源信息融合的起源

与发展

10.2.3信息融合在无人装备

中的应用

10.3无线传感器网络

10.3.1WSN的概念与体系

结构

10.3.2WSN的组网模式

10.3.3WSN的关键支撑技术

10.3.4WSN在移动机器人

通信中的应用

10.4智能传感器

10.4.1智能传感器的定义

10.4.2智能传感器的构成

10.4.3智能传感器的关键

技术

10.4.4智能传感器在无人机

中的应用

10.5本章小结

思考题

参考文献