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第1章 传感器基本原理1

1.1 传感器的定义、组成和分类1

1.1.1 传感器的定义1

1.1.2 传感器的组成1

1.1.3 传感器的分类2

1.2 传感器的基本特性4

1.2.1 传感器的静态特性4

1.2.2 传感器的动态特性7

1.3 常用传感器器件7

1.3.1 电阻式传感器7

1.3.2 电感式传感器8

1.3.3 电容式传感器8

1.3.4 压电式传感器8

1.3.5 磁电式传感器8

1.3.6 热电式传感器9

1.3.7 光电式传感器9

1.3.8 超声波传感器9

1.3.9 光纤传感器11

1.3.10 智能传感器11

1.3.11 常用传感器选用11

第2章 传感器信号数据采集与处理13

2.1 基础知识13

2.1.1 传感器信号的采样原理13

2.1.2 传感器数据采集系统的组成21

2.2 传感器信号调理23

2.2.1 仪表放大器基本概念23

2.2.2 各类仪表放大器简介及应用电路举例26

2.2.3 滤波电路基本概念及电路设计34

2.3 传感器信号采集39

2.3.1 多路模拟开关39

2.3.2 采样／保持器电路41

2.3.3 A/D转换电路44

2.3.4 数据采集的典型应用50

2.4 基于PSoC的传感器数据采集系统51

2.4.1 前端数据调理——放大部分52

2.4.2 前端数据调理——滤波部分54

2.4.3 数组采集-模拟复用器55

2.4.4 数组采集-A/D转换电路56

2.5 数据传输接口57

2.5.1 串行接口57

2.5.2 并行接口62

2.5.3 USB接口64

2.5.4 CAN总线接口68

2.6 基本信号处理方法73

2.6.1 数字滤波技术73

2.6.2 非线性校正77

2.6.3 传感器误差处理80

第3章 CGQ-1000型传感器检测实验平台86

3.1 传感器检测技术实验仪系统介绍86

3.2 系统硬件部分介绍87

3.2.1 主控实验台介绍87

3.2.2 温度源传感器操作介绍87

3.2.3 转动源传感器操作介绍87

3.2.4 无线传感器操作介绍89

3.2.5 其他传感器操作介绍90

3.3 系统软件部分操作介绍92

3.3.1 温度传感器实验操作介绍92

3.3.2 光电传感器或霍尔传感器实验操作介绍100

3.3.3 无线传感器买验操作介绍102

3.3.4 其他传感器实验操作介绍103

3.3.5 实验结束退出106

3.4 多功能虚拟仪器操作介绍107

3.4.1 软件启动107

3.4.2 数字示波器的使用107

3.4.3 频谱分析的使用109

3.4.4 相位差计111

3.4.5 传感器探测112

3.4.6 高频信号发生114

3.4.7 任意波形发生115

3.4.8 频率／计数器116

3.4.9 扫频仪使用118

3.5 实验台操作步骤及常见问题处理119

3.5.1 仪器基本操作步骤119

3.5.2 常见问题处理120

第4章 传感器实验121

4.1 温度源传感器实验121

4.1.1 温度源121

4.1.2 温度传感器121

4.1.3 电桥电路及差分放大电路122

4.1.4 单片机数据采集123

4.1.5 显示124

实验一 温度传感器控制系统以及温度源温度控制调节实验124

实验二 PT100铂电阻温度特性实验126

实验三 集成温度传感器（AD590）温度特性实验127

买验四 K型热电偶温度特性实验128

实验五 E型热电偶温度特性实验131

4.2 转动源传感器实验132

实验六 转动传感器控制系统及转动源实验133

实验七 光电传感器控制转速实验136

买验八 开关式霍尔传感器测转速实验139

实验九 磁电式传感器测转速实验141

实验十 利用光电传感器控制电机转速实验142

4.3 振动源以及应变传感器实验143

实验十一 单臂电桥性能实验（金属箔式应变片）144

实验十二 半桥性能实验（金属箔式应变片）146

实验十三 全桥性能实验（金属箔式应变片）147

实验十四 单臂、半桥、全桥性能比较实验（金属箔式应变片）148

实验十五 电子秤实验149

4.4 其他类型传感器实验150

实验十六 电容传感器实验150

实验十七 超声波流量测量实验（开放型自助实验）153

实验十八 超声波测距实验（开放型自助实验）153

实验十九 数据采集系统实验155

参考文献158

附录159

附录1 PT100铂电阻分度表159

附录2 K型热电偶分度表160

附录3 E型热电偶分度表161