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內容簡介

　　《聲學傳感器技術及工程應用》以提高本科教育人纔培養質量、強化“三海一核”特色優勢為原則，係統地介紹傳感器的基本知識，並以聲學傳感器的應用為目標，配有傳感器在水聲工程中的應用實例。該書主要內容包括傳感器的特性、彈性敏感元件的力學特性、電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、聲學傳感器、超聲波傳感器、聲矢量傳感器、水下弱信號檢測係統等。該書配有適量的思考題與習題，在一些重點章節有應用實例與分析。
　　《聲學傳感器技術及工程應用》是關於以水聲工程為應用背景的傳感器專業書籍，可作為高等院校和科研院所水聲工程專業高年級本科生的教材或參考書，也可作為相關研究人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

第1章 概述
1．1 傳感器的作用及其在水聲工程中的地位
1．2 傳感器的定義與組成
1．3 傳感器的分類
1．4 現代傳感器的發展動嚮
1．4．1 聲學量傳感器
1．4．2 力學量傳感器
1．4．3 光學量傳感器
1．5 傳感器的技術動嚮
1．5．1 集成化與智能化
1．5．2 微機械化和係統化
1．5．3 多樣化
1．5．4 擴大應用領域
思考題與習題

第2章 傳感器的特性
2．1 傳感器靜態特性的一般知識
2．1．1 靜態特性的錶示方法
2．1．2 靜態特性的求法
2．2 傳感器的主要靜態特性指標
2．2．1 測量範圍和量程
2．2．2 分辨力和閾值
2．2．3 靈敏度
2．2．4 遲滯
2．2．5 重復性
2．2．6 綫性度
2．2．7 重復性
2．2．8 零漂及溫漂
2．3 傳感器的動態特性
2．3．1 動態特性的一般數學模型
2．3．2 傳遞函數和傳感器的頻率特性
2．3．3 傳感器的動態響應及其動態特性指標
思考題與習題

第3章 聲學傳感器的基本理論
3．1 聲學基本量
3．2 聲學傳感器
3．2．1 電動式話筒
3．2．2 電容式話筒
3．2．3 駐極體式話筒
3．2．4 壓電式聲傳感器
3．2．5 振動傳感器

第4章 傳感器的材料及基本彈性敏感元件
4．1 傳感器的材料
4．1．1 電學功能材料
4．1．2 磁學功能材料
4．1．3 光學功能材料
4．1．4 熱功能材料
4．1．5 特殊功能材料
4．2 基本彈性敏感元件
4．2．1 彈性敏感元件的基本特性
4．2．2 彈性敏感元件的材料
4．2．3 彈性敏感元件的形式及其力學特性
4．2．4 常用彈性元件的設計與計算

第5章 水下聲矢量傳感器
5．1 水下聲矢量傳感器的工作原理
5．2 聲矢量傳感器
5．3 矢量水聽器的基本參數
5．4 聲接收器的分類
5．5 水下復閤式矢量水聽器
5．5．1 壓差式矢量水聽器
5．5．2 復閤式同振型矢量水聽器
5．6 水下聲矢量測量係統

第6章 電阻式傳感器
6．1 電阻應變式傳感器的基本原理
6．1．1 電阻應變效應
6．1．2 結構與分類
6．2 工作特性和主要參數
6．2．1 工作狀態和靈敏係數
6．2．2 橫嚮效應和橫嚮效應係數
6．2．3 應變極限
6．2．4 零漂和蠕變
6．2．5 機械滯後
6．2．6 動態特性
6．3 溫度誤差及其補償
6．3．1 溫度誤差
6．3．2 溫度補償
6．4 測量電路
6．4．1 電橋的主要特性
6．4．2 單臂工作電橋的非綫性誤差及差動電橋
6．4．3 應變片的串聯與並聯式接綫法
6．5 電阻應變式傳感器
6．5．1 電阻應變式力傳感器
6．5．2 電阻應變式壓力傳感器
6．5．3 電阻應變式加速度傳感器
6．6 半導體應變片及壓阻傳感器
6．6．1 壓阻效應及半導體應變片
6．6．2 壓阻式壓力傳感器
6．6．3 壓阻式加速度傳感器

第7章 壓電式傳感器
7．1 壓電效應
7．2 壓電元件常用的結構形式
7．3 測量電路
7．4 壓電式加速度傳感器
7．4．1 壓電材料及其等效電路
7．4．2 一維壓電加速度傳感器的結構
7．4．3 壓電加速度傳感器的工作原理
7．4．4 加速度傳感器的頻率特性
7．5 三維加速度傳感器的工作原理
7．6 加速度傳感器參量與聲學物理量的關係
思考題與習題

第8章 電容式傳感器
8．1 電容式傳感器的工作原理
8．2 電容式傳感器的結構形式
8．2．1 變間隙式敏感元件
8．2．2 變麵積電容式敏感元件
8．2．3 變介電常數電容式敏感元件
8．2．4 電容式敏感元件的等效電路
8．2．5 差動電容式傳感器
8．3 矽微電容式加速度傳感器的結構形式
思考題與習題

第9章 電感應式傳感器
9．1 變磁阻式傳感器
9．1．1 變氣隙式自感傳感器
9．1．2 變麵積式自感傳感器
9．1．3 螺管式自感傳感器
9．2 互感式傳感器
9．2．1 結構與類型
9．2．2 工程原理
9．3 電渦流式傳感器
9．3．1 工作原理
9．3．2 結構類型及綫圈參數對性能的影響

第10章 超聲波傳感器
10．1 超聲波及其物理性質
10．1．1 聲波的波形及其轉換
10．1．2 超聲波的反射與摺射
10．1．3 超聲波傳播過程中的衰減
10．2 超聲波傳感器
10．2．1 厚度振動換能器
10．2．2 圓柱形壓電換能器
10．2．3 復閤棒壓電換能器
10．2．4 壓電陶瓷雙疊片彎麯振動換能器
10．3 超聲波傳感器應用舉例
思考題與習題
參考文獻

前言/序言

　　傳感器技術是利用各種功能材料實現信息檢測的一門綜閤技術，是現代科學技術領域實現信息化的基礎技術之一。隨著人類對神秘海洋中各種信息的深入研究，誕生齣各種用途的水下聲學係統，這些係統均以聲波作為水下信息的載體，因此，能夠有效探知水下信息的聲學傳感器則成為瞭水聲係統中最為關鍵的部件。
　　本書遵循提高本科教育人纔培養質量、強化“三海一核”特色優勢的原則，較全麵地介紹水聲工程領域中經常使用的聲學傳感器，係統地介紹聲學傳感器的基本原理和工作特性等。根據水聲學的原理，通過水下聲學傳感器的閤理設計，可以將空氣介質中使用的某些傳感器作為水下聲學傳感器的結構部件之一，因此，與水下聲學傳感器有關的一些傳感器本書也做瞭介紹。作者從多年的傳感器技術等課程的教學和科研工作中體會到，學習傳感器技術的目的在於更好地將它們運用到科學研究和生産實踐中。所以，有必要將聲學傳感器的相關原理與實際應用結閤起來，給讀者一個較為係統而完整的聲學傳感器方麵的應用知識。本書在編寫過程中參考瞭國內許多傳感器方麵的優秀教材。
　　全書共分為10章。前2章對傳感器技術進行基本概述，並給齣傳感器的一些特性，包括傳感器的靜態特性和動態特性：第3章介紹聲學傳感器的基本理論，給齣瞭聲學的基本物理量：第4章介紹傳感器常用的材料及基本的彈性敏感元件，包括電學功能材料、磁學功能材料、光學功能材料、熱學功能材料及特殊功能材料；第5章集中介紹水下聲矢量傳感器的基本工作原理和分類，給齣瞭水下聲矢量測量係統；第6章介紹電阻式傳感器的基本原理及測量電路，並給齣具體的壓力傳感器和加速度傳感器實例： 第7章介紹壓電式傳感器的工作原理及其設計實例；第8章介紹三種工作原理的電容式傳感器及矽微電容式加速度傳感器；第9章著重介紹變磁阻式、互感式及電渦流式傳感器；第10章介紹超聲波的物理性質、超聲波傳感器及其應用。
　　哈爾濱工程大學的博士生李玥對本書插圖進行瞭整理並對全書進行瞭校對，在此深錶謝意。
　　由於作者水平有限，不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。
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