光機(jī)電一體化設(shè)計(jì)使用手冊（上）

第1篇 總論
第1章 光、機(jī)、電一體化技術(shù)發(fā)展概況
1.1 概念的提出
1.2 光機(jī)電一體化的發(fā)展過程
1.3 光機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍
1.4 光機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
第2章 光、機(jī)、電一體化的技術(shù)構(gòu)成
2.1 機(jī)械本體
2.1.1 對機(jī)械本體的要求
2.1.2 精密機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.2 傳感技術(shù)
2.2.1 傳感器的構(gòu)成
2.2.2 傳感器分類
2.3 信息處理技術(shù)
2.3.1 信息處理的工具
2.3.2 數(shù)據(jù)處理的類型
2.3.3 信息的生成采集和系統(tǒng)的輸入輸出
2.3.4 信息存儲
2.3.5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
2.3.6 信息的傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
2.3.7 計(jì)算機(jī)信息處理的結(jié)構(gòu)
2.4 驅(qū)動(dòng)技術(shù)
2.4.1 精度位置控制執(zhí)行器
2.4.2 步進(jìn)電機(jī)或電機(jī)控制的定量液動(dòng)機(jī)
2.4.3 液壓扭矩放大器
2.4.4 電液伺服閥
2.4.5 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)
2.5 接口技術(shù)
2.5.1 接口分類
2.5.2 接口的基本功能
2.5.3 接口的基本結(jié)構(gòu)
2.6 軟件與綜合技術(shù)
2.6.1 系統(tǒng)軟件
2.6.2 應(yīng)用軟件
2.6.3 軟件的發(fā)展
2.6.4 軟件開發(fā)技術(shù)
第3章 光、機(jī)、電的融合方式
3.1 機(jī)械本體上加入光電器件
3.2 光電器件代替原來的機(jī)械式控制部分
3.3 機(jī)械式信息處理機(jī)被光電技術(shù)全部代替
3.4 機(jī)械部分比較簡單，以光、電部分為主開發(fā)的光機(jī)電產(chǎn)品
第4章光、機(jī)、電一體化對產(chǎn)品性能的影響
第2篇 機(jī)電測量及傳感器
第1章 傳感器概論
1.1 傳感器的定義
1.2 傳感器的組成和分類
1.2.1 組成
1.2.2 分類
1.3 傳感器技術(shù)的發(fā)展方向
1.4 傳感器性能名詞術(shù)語
1.5 傳感器的特性
1.5.1 輸入信號特性
1.5.2 靜態(tài)特性
1.5.3 動(dòng)態(tài)特性
1.6 傳感器的選用原則
第2章 彈性敏感元件
2.1 彈性敏感元件基本特性
2.1.1 彈性特性
2.1.2 彈性滯后
2.1.3 彈性后效和蠕變
2.1.4 固有振動(dòng)頻率
2.1.5 品質(zhì)因數(shù)
2.2 彈性敏感元件的材料
2.3 彈性敏感元件的形式和力學(xué)特性
2.4 彈性敏感元件設(shè)計(jì)計(jì)算
第3章 電阻式傳感器
3.1 電阻應(yīng)變片式傳感器產(chǎn)品
3.1.1 應(yīng)變式力傳感器和稱重傳感器
3.1.2 應(yīng)變式壓力傳感器
3.1.3 應(yīng)變式加速度傳感器
3.2 電位計(jì)式傳感器
3.2.1 線繞電位器結(jié)構(gòu)和工作原理
3.2.2 線繞電位器傳感器的階梯特性、分辨率和誤差
3.2.3 非線繞式電位器
3.2.4 電位器式傳感器
第4章 電容式傳感器
4.1 電容式傳感器原理
4.1.1 基本原理
4.1.2 電容式傳感器的種類
4.1.3 電容式傳感器的等效電路
4.2 電容式傳感器的測量電路
4.2.1 運(yùn)算放大器式電路
4.2.2 電橋電路
4.2.3 調(diào)頻電路
4.2.4 諧振電路
4.2.5 二極管T型網(wǎng)絡(luò)
4.2.6 脈沖寬度調(diào)制電路
4.3 電容傳感器影響精度的因素
4.3.1 溫度
4.3.2 漏電阻
4.3.3 邊緣效應(yīng)與寄生參量
4.4 電容式傳感器產(chǎn)品
4.4.1 電容式加速度傳感器
4.4.2 電容式壓力傳感器
4.4.3 電容式稱重傳感器
4.4.4 電容式物位和厚度傳感器
4.5 電容式接近開關(guān)
第5章 變磁阻式電感傳感器
5.1 變磁阻式電感傳感器原理
5.1.1 基本原理
5.1.2 變磁阻式電感傳感器的種類和等效電路
5.2 變磁阻式電感傳感器的結(jié)構(gòu)類型和輸出特性
5.2.1 變氣隙變磁阻電感傳感器
5.2.2 螺管式變磁阻電感傳感器
5.3 變磁阻式電感傳感器測量電路
5.4 主要參數(shù)設(shè)計(jì)
5.4.1 具有鐵心和小氣隙的電感線圈的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
5.4.2 差動(dòng)螺管式線圈的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
5.5 影響傳感器精度的因素分析
5.5.1 電源電壓和頻率的波動(dòng)
5.5.2 溫度變化的影響
5.5.3 非線性特性
5.5.4 輸出電壓與電源電壓之間的相位差
5.5.5 零位誤差
5.6 變磁阻式電感傳感器的應(yīng)用
5.6.1 電感式位移傳感器
5.6.2 電感式壓力傳感器
5.6.3 電感式接近開關(guān)
5.6.4 壓磁式傳感器
5.7 差動(dòng)變壓器式傳感器
5.7.1 差動(dòng)變壓器式傳感器原理
5.7.2 結(jié)構(gòu)類型和基本特性
5.7.3 測量電路
5.7.4 差動(dòng)變壓器式傳感器產(chǎn)品
5.8 電渦流式傳感器
5.8.1 電渦流式傳感器種類和原理
5.8.2 電渦流式傳感器測量電路
5.8.3 電渦流式傳感器產(chǎn)品
第6章 壓電式傳感器
6.1 壓電式傳感器原理
6.1.1 壓電效應(yīng)
6.1.2 壓電常數(shù)
6.2 壓電元件結(jié)構(gòu)形式和等效電路
6.3 壓電材料
6.3.1 壓電晶體
6.3.2 壓電陶瓷
6.4 壓電式傳感器測量電路
6.4.1 電壓放大器
6.4.2 電荷放大器
6.5 壓電式傳感器的誤差
6.5.1 橫向靈敏度及其所引起的誤差
6.5.2 溫度影響
6.5.3 濕度、磁場和聲場
6.5.4 電纜噪聲
6.6 壓電式傳感器產(chǎn)品
6.6.1 壓電式加速度傳感器
6.6.2 壓電式力傳感器
6.6.3 壓電式壓力傳感器
第7章 磁電式傳感器
7.1 磁電式傳感器原理
7.1.1 基本原理
7.1.2 磁電式傳感器的類型和結(jié)構(gòu)
7.2 磁電式傳感器特性
7.2.1 靈敏度
7.2.2 頻率響應(yīng)特性
7.3 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
7.4 磁電式傳感器測量電路
7.4.1 積分電路
7.4.2 微分電路
7.5 磁阻式傳感器誤差
7.5.1 溫度誤差
7.5.2 永久磁鐵的不穩(wěn)定性誤差
7.5.3 磁電式傳感器的非線性誤差
7.6 磁電式傳感器產(chǎn)品
第8章 固態(tài)壓阻式傳感器
8.1 壓阻式傳感器原理
8.1.1 壓阻效應(yīng)
8.1.2 壓阻系數(shù)
8.2 壓阻傳感器材料和結(jié)構(gòu)類型
8.2.1 單晶硅敏感元件
8.2.2 結(jié)構(gòu)類型
8.3 壓阻傳感器溫度漂移
8.4 壓阻傳感器測量電路
8.5 壓阻式傳感器產(chǎn)品
8.6 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)
8.6.1 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)工作原理
8.6.2 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的種類
8.6.3 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)特性
8.6.4 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的補(bǔ)償
8.6.5 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)產(chǎn)品
8.7 薄膜應(yīng)變片傳感器
8.7.1 薄膜應(yīng)變片原理
8.7.2 薄膜應(yīng)變片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
8.7.3 薄膜應(yīng)變片的種類
8.7.4 薄膜應(yīng)變片壓力傳感器
8.8 厚膜應(yīng)變片傳感器
8.8.1 厚膜應(yīng)變片原理
8.8.2 厚膜應(yīng)變片式傳感器
第9章 霍爾式傳感器
9.1 霍爾效應(yīng)
9.2 霍爾元件的材料和結(jié)構(gòu)類型
9.2.1 材料
9.2.2 結(jié)構(gòu)類型
9.3 霍爾元件技術(shù)參數(shù)
9.4 測量電路
9.5 霍爾元件的測量誤差和補(bǔ)償方法
9.5.1 零位誤差及其補(bǔ)償方法
9.5.2 溫度誤差及其補(bǔ)償方法
9.6 霍爾式傳感器產(chǎn)品
9.7 磁敏電阻器
9.7.1 磁阻效應(yīng)
9.7.2 磁敏電阻的結(jié)構(gòu)
9.8 磁敏二極管和磁敏三極管
9.8.1 磁敏二極管
9.8.2 磁敏三極管
9.8.3 磁敏式晶體管的應(yīng)用
第10章 熱電式傳感器
10.1 熱電偶
10.1.1 熱電偶原理
10.1.2 熱電偶的材料和結(jié)構(gòu)類型
10.1.3 熱電偶冷端溫度及其補(bǔ)償
10.1.4 熱電偶的測量線路
10.1.5 熱電偶的傳熱誤差和動(dòng)態(tài)誤差
10.1.6 熱電偶產(chǎn)品
10.2 熱電阻和熱敏電阻
10.2.1 金屬熱電阻
10.2.2 半導(dǎo)體熱敏電阻
第11章 諧振式傳感器
11.1 諧振式傳感器基本原理
11.1.1 基本原理
11.1.2 品質(zhì)因數(shù)
11.1.3 分類和設(shè)計(jì)要點(diǎn)
11.2 振弦式傳感器
11.2.1 工作原理與激勵(lì)方式
11.2.2 振弦的固有頻率與輸出特性
11.2.3 振弦式傳感器應(yīng)用舉例
11.3 振筒式壓力傳感器
11.4 振膜式傳感器
11.5 振梁式傳感器
11.6 壓電式諧振傳感器
11.7 諧振梁式差壓傳感器
11.8 硅微結(jié)構(gòu)諧振式傳感器
第12章 數(shù)字式傳感器
12.1 概述
12.2 編碼器
12.2.1 角度數(shù)字編碼器
12.2.2 直線位移編碼器
12.3 位移數(shù)字傳感器
12.3.1 編碼技術(shù)
12.3.2 模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換技術(shù)
12.3.3 電壓頻率（V/f）轉(zhuǎn)換技術(shù)
12.4 角度數(shù)字傳感器
12.4.1 光電編碼器
12.4.2 應(yīng)用實(shí)例
12.4.3 性能參數(shù)
12.5 感應(yīng)同步器
12.5.1 感應(yīng)同步器的工作原理
12.5.2 感應(yīng)同步器的種類
12.5.3 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)
12.5.4 感應(yīng)同步器的誤差消除
12.5.5 感應(yīng)同步器的典型應(yīng)用
第13章 特殊傳感器
13.1 陀螺傳感器
13.1.1 陀螺的工作原理
13.1.2 微動(dòng)同步器的工作原理
13.2 磁柵傳感器
13.2.1 磁柵傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理
13.2.2 數(shù)字測量原理
13.2.3 影響磁柵傳感器性能的有關(guān)因素
13.3 紅外輻射傳感器
13.3.1 紅外輻射的物理基礎(chǔ)
13.3.2 常見紅外傳感器
13.3.3 紅外傳感器的性能參數(shù)
13.3.4 紅外輻射檢測技術(shù)的應(yīng)用
13.4 核輻射傳感器
13.4.1 核輻射的基本特性
13.4.2 核輻射傳感器
13.4.3 核輻射傳感器的應(yīng)用
13.4.4 核輻射傳感器的誤差
13.5 放射性的保護(hù)
第14章 國內(nèi)外新型傳感器產(chǎn)品簡介
14.1 國外部分典型傳感器
14.1.1 應(yīng)變計(jì)
14.1.2 測力（稱重）傳感器
14.1.3 加速度傳感器
14.1.4 壓力傳感器
14.2 國內(nèi)部分傳感器
14.2.1 位移傳感器
14.2.2 力、稱重傳感器
14.2.3 壓力傳感器
14.2.4 加速度傳感器
14.2.5 壓電晶體與壓電陶瓷
第3篇 光電測量與傳感器
第1章 光電測量與傳感器
1.1 光的傳播描述與量度
1.1.1 光線的傳播與成像
1.1.2 光的波動(dòng)性與粒子性
1.1.3 光的干涉與干涉儀
1.1.4 光的衍射與衍射光柵
1.1.5 光的偏振與偏振器件
1.1.6 光輻射的度量
1.1.7 光輻射基本定律和公式
1.1.8 光輻射測量儀器
1.2 光輻射源
1.2.1 光源的基本特性參數(shù)
1.2.2 熱輻射光源
1.2.3 氣體放電光源
1.2.4 固體發(fā)光光源
1.2.5 激光光源
1.3 光輻射探測器件
1.3.1 分類
1.3.2 光電轉(zhuǎn)換的原理
1.3.3 特性參數(shù)與噪聲
1.3.4 光電子發(fā)射型探測器
1.4 光電探測技術(shù)
1.4.1 光電探測技術(shù)中的光學(xué)系統(tǒng)
1.4.2 光電變換的