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傳感器技術案例教程

為了解決渦流效應的問題，作者樊尚春 這樣論述：

分13章，介紹感測器的原理及其應用，包括感測器的特性與評估、熱電式感測器、電位器式感測器、應變式感測器、矽壓阻式感測器、電容式感測器、變磁路式感測器、壓電式感測器、諧振式感測器、光纖傳感器、微機械感測器，以及智慧化感測器等。每章都給出了較豐富的應用實例及分析，並配有適量的思考題與習題。 　　 該書可作為普通高校電氣工程、自動化、測控技術與儀器、機械工程等專業本科生的教材，也可供相關專業的師生和有關工程技術人員參考。　　 《感測器技術案例教程》配有免費電子課件和習題答案，歡迎選用該書作教材的老師發郵件到[email protected]索取，或登錄www.cmpedu.com註冊下載。

序 前言 第一章 緒論1 1.1感測器的作用實例分析1 1.2感測器的分類5 1.2.1按輸出信號的類型分類5 1.2.2按感測器能量源分類5 1.2.3按被測量分類6 1.2.4按工作原理分類6 1.3感測器技術的特點7 1.4感測器技術的發展8 1.4.1新原理、新材料和新工藝的發展8 1.4.2微型化、集成化、多功能和智慧化的發展10 1.4.3多感測器融合與網路化的發展11 1.4.4量子傳感技術的快速發展12 1.5本書的特點13 思考題與習題13 第2章 感測器的特性與評估15 2.1感測器的靜態標定15 2.1.1靜態標定條件15 2.1.2感測器的靜態特性16 2.

2感測器的主要靜態性能指標17 2.2.1測量範圍與量程17 2.2.2靜態靈敏度17 2.2.3分辨力與解析度17 2.2.4溫漂18 2.2.5時漂(穩定性)18 2.2.6感測器的測量誤差19 2.2.7線性度19 2.2.8遲滯21 2.2.9非線性遲滯22 2.2.10重複性22 2.2.11綜合誤差23 2.3感測器的動態特性與評估24 2.3.1感測器的動態特性方程24 2.3.2感測器的動態回應及動態性能指標25 2.3.3感測器的動態標定30 2.3.4感測器的動態模型建立31 2.4感測器靜態特性的計算實例34 2.4.1感測器靈敏度的計算與分析34 2.4.2感測器分辨力

與解析度的計算35 2.4.3感測器主要靜態性能指標的計算與評估35 2.4.4感測器溫度漂移的計算39 2.4.5感測器穩定性的計算39 2.5感測器動態特性計算實例40 2.5.1利用感測器階躍回應建立傳遞函數40 2.5.2感測器幅頻特性的測試及改進41 思考題與習題43 第3章 熱電式感測器46 3.1概述46 3.1.1溫度的概念46 3.1.2溫標46 3.1.3測溫方法與測溫儀器的分類47 3.2熱電阻溫度感測器47 3.2.1金屬熱電阻47 3.2.2半導體熱敏電阻49 3.2.3測溫電橋電路50 3.3熱電偶53 3.3.1熱電效應53 3.3.2熱電偶的工作原理54 3.

3.3熱電偶的基本定律54 3.3.4熱電偶的誤差及補償55 3.3.5熱電偶的組成、分類及特點58 3.4半導體溫度感測器59 3.5非接觸式溫度感測器60 3.5.1全輻射式溫度感測器60 3.5.2亮度式溫度感測器60 3.5.3比色式溫度感測器61 3.6溫度感測器的典型實例62 3.6.1典型的測溫電橋電路62 3.6.2基於熱電阻的氣體品質流量感測器63 思考題與習題64 第4章 電位器式感測器66 4.1基本結構與功能66 4.2線繞式電位器的特性67 4.2.1靈敏度67 4.2.2階梯特性和階梯誤差67 4.2.3解析度67 4.3非線性電位器68 4.3.1功用68 4.

3.2實現途徑68 4.4電位器的負載特性及負載誤差69 4.4.1負載特性69 4.4.2負載誤差70 4.4.3減小負載誤差的措施71 4.5電位器的結構與材料73 4.5.1電阻絲73 4.5.2電刷73 4.5.3骨架74 4.6電位器式感測器的典型實例74 4.6.1電位器式壓力感測器74 4.6.2電位器式加速度感測器75 思考題與習題76 第5章 應變式感測器78 5.1電阻應變片78 5.1.1應變式變換原理78 5.1.2應變片結構及應變效應79 5.1.3電阻應變片的種類80 5.1.4應變片的主要參數81 5.2應變片的溫度誤差及其補償81 5.2.1溫度誤差產生的原因

81 5.2.2溫度誤差的補償方法82 5.3電橋電路原理84 5.3.1電橋電路的平衡84 5.3.2電橋電路的不平衡輸出85 5.3.3電橋電路的非線性誤差85 5.3.4四臂受感差動電橋電路的溫度補償87 5.4應變式感測器的典型實例88 5.4.1應變式力感測器88 5.4.2應變式加速度感測器96 5.4.3應變式壓力感測器97 5.4.4應變式轉矩感測器102 思考題與習題103 第6章 矽壓阻式感測器105 6.1矽壓阻式變換原理105 6.1.1半導體材料的壓阻效應105 6.1.2單晶矽的晶向、晶面的表示106 6.1.3壓阻係數107 6.2矽壓阻式感測器的典型實例110

6.2.1矽壓阻式壓力感測器110 6.2.2矽壓阻式加速度感測器115 6.3矽壓阻式感測器溫度漂移的補償118 思考題與習題119 第7章 電容式感測器121 7.1電容式敏感元件及特性121 7.1.1電容式敏感元件121 7.1.2變間隙電容式敏感元件121 7.1.3變面積電容式敏感元件122 7.1.4變介電常數電容式敏感元件123 7.1.5電容式敏感元件的等效電路123 7.2電容式變換元件的信號轉換電路124 7.2.1運算放大器式電路124 7.2.2交流不平衡電橋電路124 7.2.3變壓器式電橋電路124 7.2.4二極體電路125 7.2.5差動脈衝調寬電路126

7.3電容式感測器的典型實例127 7.3.1電容式位移感測器127 7.3.2電容式壓力感測器130 7.3.3電容式加速度感測器131 7.4電容式感測器的抗幹擾問題131 7.4.1溫度變化對結構穩定性的影響131 7.4.2溫度變化對介質介電常數的影響132 7.4.3絕緣問題132 7.4.4寄生電容的幹擾與防止132 思考題與習題133 第8章 變磁路式感測器135 8.1電感式變換原理及其元件135 8.1.1簡單電感式變換元件135 8.1.2差動電感式變換元件137 8.1.3差動變壓器式變換元件138 8.2磁電感應式變換原理140 8.3電渦流式變換原理141 8.3

.1電渦流效應141 8.3.2等效電路分析141 8.3.3信號轉換電路142 8.4霍爾效應及元件143 8.4.1霍爾效應143 8.4.2霍爾元件144 8.5變磁路式感測器的典型實例145 8.5.1差動變壓器式加速度感測器145 8.5.2電磁式振動速度感測器145 8.5.3霍爾式振動位移感測器146 8.5.4差動電感式壓力感測器147

渦流效應進入發燒排行的影片

具有雙向斜型肋結構的微流道對水冷散熱器熱傳性能之影響

為了解決渦流效應的問題，作者劉信廷 這樣論述：

在增強微流道的熱傳策略中，增加肋結構與腔體造型是許多研究所探討的，然而過去文獻中鮮少對於雙向的斜型肋對於熱傳效應的分析，因此，本研究遂針對此結構的微流道進行數值模擬，並解析對於熱傳的提升與壓力的影響。與傳統的無肋結構的微流道相較，具備雙向斜型肋結構的微流道可以讓流體產生雙向渦流的現象，並藉此產生熱邊界的中斷、傳熱面積的增加以及混沌移流的產生。藉由流道肋結構的幫助，使液冷散熱器的效益大幅提升。因雙向斜型肋傳熱面積較大，且可更有效地產生邊界層的中斷效應，熱傳效應明顯較單排肋更佳。 本 論 文 使用Ansys Fluent 2019 R1 版的模擬軟體，模擬微流道中雙向斜型肋結構於不同攻角與間距的

綜合比較。除了觀察攻角對流體流動路徑的影響外，並探討雙向斜型肋結構之間隔距離，與同一排肋結構的間距差異對熱流傳導的影響。當肋結構間距、攻角與流體速度不同時，會顯著影響流道的流動特性及熱傳性能。研究發現當肋攻角為45°且雷諾數大於500，雙向斜型肋間隔相等時流體的流動所呈現週期性的雙向渦流效應可以產生較佳的熱傳效應，同時也產生較強的壓降與摩擦係數，這樣的流道結構可以在不用增加泵浦功率的情況下，大幅增加熱傳效率。透過增加簡易幾何造型的肋結構，可以顯著提升整體的微流道熱傳效率，這對於強化微流道液冷散熱的效率具有重大的意義。在工業的應用上，對於許多的電子通訊設備或是電動車電池模組的散熱具備高價值的參考

依據。使用模擬軟體先行驗證，可以節省實際開模製作樣品的時程與成本，也可以預先調整出較佳的能耗需求，在提高熱傳效率的同時也節省運作成本。

零起點學電子技術及電子元器件

為了解決渦流效應的問題，作者王忠誠 孫唯真 編著 這樣論述：

本書是作者根據21世紀職業技術教育的特點及培養目標而編寫的，是《零起點學電子維修技術叢書》之一。全書從電路的基本概念及基本定律入手，引導讀者與電路結緣，再通過電路基礎知識的鏈接，輕松過渡到模擬電子技術、脈沖技術與數字技術及常用的電子元器件等內容。 全書從實用角度出發，充分考慮初學者的知識現狀及學習特點，自始至終突出零起點，能讓讀者輕松愉快地掌握書中內容。為了配合教學，本書備有配套的教案及習題答案，讀者可到華信教育網（http︰//hxedu.com.cn）上下載。 本書特別適合中職、高職學校電子類專業學生使用，也適合計算機硬件專業的學生使用，還可作為電子技術愛好者自學用書。

第1章 電路基礎 1.1 電路 1.1.1 電路概述 1.1.2 歐姆定律 1.1.3 電功和電功率 1.2 直流電阻電路 1.2.1 電阻串聯電路 1.2.2 電阻並聯電路 1.2.3 電阻混聯電路 1.2.4 基爾霍夫定律 1.2.5 電路中各點電位的計算 1.3 電容電路 1.3.1 電場與靜電屏蔽 1.3.2 電容電路 1.4 磁場及電磁感應 1.4.1 磁場 1.4.2 電磁感應 1.4.3 自感和互感現象 1.4.4 渦流效應 1.5 正弦與周期性非正弦交流電路 1.5.1 正弦交流電

1.5.2 三相正弦交流電 1.5.3 周期性非正弦交流電 1.6 電磁鐵、變壓器和電動機 1.6.1 電磁鐵 1.6.2 變壓器 1.6.3 電動機 本章實驗 本章習題 第2章 放大器 2.1 二極管和三極管 2.1.1 半導體介紹 2.1.2 二極管 2.1.3 三極管 2.1.4 三極管的特性曲線 2.2 基本共射放大器 2.2.1 基本共射放大器的組成 2.2.2 基本共射放大器的分析 2.2.3 基極分壓式共射放大器 2.2.4 放大器的幅頻特性 2.3 共集放大器與共基放大器 2.3.1 共集放大器 2.3.2

共基放大器 2.3.3 多級放大器 2.4 負反饋放大器 2.4.1 反饋的基本概念及分類 2.4.2 負反饋放大器的分析 2.4.3 負反饋對放大器性能的影響 2.5 直流放大器 2.5.1 直流放大器的兩大特殊問題 2.5.2 差動放大器 2.5.3 集成運算放大器 2.6 功率放大器 2.6.1 甲類功率放大器 2.6.2 乙類推挽功率放大器 2.6.3 互補對稱推挽功率放大器（OTL電路） 2.6.4 OCL互補對稱功率放大器 2.6.5 功率放大器對元件的要求 本章實驗 本章習題 第3章 正弦波振蕩器 3.1 正弦波振蕩器

的基本工作原理 3.1.1 自激振蕩現象 3.1.2 自激振蕩的產生 3.2 LC正弦波振蕩器 3.2.1 選頻放大器介紹 3.2.2 變壓器反饋式振蕩器 3.2.3 電感三點式振蕩器 3.2.4 電容三點式振蕩器 3.3 石英晶體振蕩器 3.3.1 石英晶體的特性 3.3.2 石英晶體振蕩器的工作原理 本章實驗 本章習題 第4章 串聯型穩壓源 4.1 串聯型穩壓源的結構 4.1.1 串聯型穩壓源的結構框圖 4.1.2 直流穩壓源的質量指標 4.2 整流電路與濾波電路 4.2.1 整流電路 4.2.2 濾波電路 4.2.3 倍壓整

流濾波電路 4.3 穩壓電路 4.3.1 穩壓管穩壓電路 4.3.2 串聯穩壓電路 4.3.3 三端穩壓電路 本章實驗 本章習題 第5章 無線電波的發送與接收 5.1 無線電波 5.1.1 無線電波的產生 5.1.2 無線電波的波段劃分 5.1.3 無線電波的傳播 5.2 無線電波的發射與接收 5.2.1 如何使聲音傳得更遠 5.2.2 調制與解調 5.3 調幅收音機 5.3.1 調幅收音機的結構 5.3.2 磁性天線輸入回路 5.3.3 變頻電路 5.3.4 中放電路及檢波電路 5.3.5 低頻放大器及功率放大器 5.3.

6 調幅收音機整機電路分析 5.3.7 調幅收音機的組裝、調試及維修 本章習題 第6章 脈沖電路與數字電路 6.1 脈沖電路的基本知識 6.1.1 脈沖電路與數字電路概述 6.1.2 二極管和三極管的開關特性 6.1.3 反相器 6.2 基本的脈沖變換電路 6.2.1 微分電路和積分電路 6.2.2 限幅電路 6.3 脈沖信號發生器 6.3.1 間歇振蕩器 6.3.2 鋸齒波發生器 6.4 基本門電路 6.4.1 概述 6.4.2 分立元器件門電路 6.4.3 集成式門電路 6.5 觸發器與計數器 6.5.1 觸發器 6.5.2

計數器 6.6 A/D變換與D/A變換器 6.6.1 A/D變換器 6.6.2 D/A變換器 本章實驗 本章習題 第7章 電子元器件 7.1 電阻器 7.1.1 電阻的分類 7.1.2 電阻的主要參數 7.1.3 固定電阻與可變電阻 7.1.4 幾種特殊的電阻 7.2 電容器 7.2.1 電容的概述 7.2.2 電容的命名及標識 7.2.3 固定電容 7.2.4 可變電容 7.2.5 電容的檢測 7.3 電感器 7.3.1 電感的分類及符號 7.3.2 電感的特性及主要參數 7.3.3 互感濾波器 7.3.4 電感的識別及

檢測 7.4 變壓器 7.4.1 變壓器的基本結構及分類 7.4.2 變壓器的符號及參數 7.4.3 幾種常用的變壓器介紹 7.4.4 變壓器的檢測 7.5 壓電元器件 7.5.1 壓電元器件的分類 7.5.2 石英晶體諧振器 7.5.3 陶瓷元器件 7.5.4 壓電元器件的檢測 7.6 半導體元器件 7.6.1 半導體元器件的命名 7.6.2 二極管 7.6.3 三極管 7.6.4 場效應管 7.6.5 晶閘管 7.6.6 光電耦合器 7.6.7 集成電路 7.7 繼電器 7.7.1 繼電器的分類及命名 7.7.2

電磁繼電器 本章實驗 本章習題 第8章 實用電路及趣味電路制作 8.1 電子制作工藝 8.1.1 原理圖與電路板圖 8.1.2 電路板的制作 8.1.3 元器件的安裝 8.1.4 電路的調試 8.2 放大器與穩壓電源的制作 8.2.1 低頻放大器的制作 8.2.2 音頻功率放大器的制作 8.2.3 穩壓電源的制作 8.3 實用電路制作 8.3.1 調光電路的制作 8.3.2 調溫電路的制作 8.3.3 調速電路的制作 8.3.4 多用調壓電路的制作 8.3.5 光控開關的制作 8.3.6 聲控開關的制作 8.3.7 紅外探測開關

的制作 8.3.8 觸摸開關的制作 8.4 趣味電路制作 8.4.1 多路搶答器的制作 8.4.2 防盜報警電路的制作

以數值模擬法探討彈性雙翅拍撲相位差對升力的影響

為了解決渦流效應的問題，作者蔡伯圭 這樣論述：

本文主要以數值模擬來探討彈性雙翅(譬如蜻蜓)在空中拍動的相位差所獲得升力的影響效應。為了簡化分析，本研究將流場設為二維不可壓縮黏性流場，使用有限體積法來計算流場，並且以沉浸邊界法來處理流體與固體邊界的作用力。在二維流場的假設下，翅膀可視為一具彈性的線段。為了呈現拍翅時的大變形姿態，本研究以幾何非線性樑方程式來進行模擬。最後利用上述數值方法計算出各種情況的升力。本文模擬在低雷諾數(Re = 200)下，在不同的撓性剛度以及不同相位差下，雙翅獲得升力的狀況。本文揭露了在相同的相位差下，比較翅面的水平投影面積與垂直方向變形量後，可以得知在翅膀在適當的撓性剛度下可以獲得最佳的升力。本研究也分析渦流效

應，對不同相位差，有至關重要的影響。在不同相位差下，渦流效應對於後翅的影響呈現截然不同的效果，其影響也遠大於前翅。若渦流效應對於後翅升力多為正效應，則該相位差總升力也會較高。