本书共13章，在介绍检测技术的基本知识、测量误差与测量数据处理基本知识的基础上，以传感器的物理原理为主线，系统讨论了各种常用传感器的工作机理，包括电阻式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器、普通光电式传感器、新型光电式传感器、半导体传感器、波与射线式传感器。作为为理工科本科生编写的教材，本书不仅仅停留在对传感器原理的介绍上，还用一定篇幅介绍了各种传感器的工程应用，这应该是本书的特色之一。此外，本书还讨论了传感器的补偿与标定问题。应该说，本书对传感器技术进行了较为系统和全面的介绍，不仅对理工科大学生，对相关专业的研究生和工程技术人员也有参考价值。

本书在介绍检测技术的基本知识、测量误差与测量数据处理基本知识的基础上，以传感器的物理原理为主线，系统讨论了各种常用传感器的工作机理，包括电阻式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器、普通光电式传感器、新型光电式传感器、半导体传感器、波与射线式传感器等。同时，本书不仅仅停留在对传感器原理的介绍上，还用一定篇幅介绍了各种传感器的工程应用，这应该是本书的特色之一；此外，还讨论了传感器的补偿与标定问题。本书不仅适用于理工科大学生，作为传感器课程的教材，对相关专业的研究生和工程技术人员也有参考价值。

绪论

第1章　检测技术的基础知识

 1.1　检测技术的基本概念

1.1.1　检测技术

1.1.2 自动检测系统

1.1.3　传感器

 1.2　测量方法

1.2.1　直接测量、间接测量与联立测量

1.2.2　比较式测量

 1.3　传感器的基本特性

 　1.3.1　传感器静态特性

 　1.3.2　传感器动态特性

 思考题和习题

第2章　测量误差及其不确定度

　2.1　误差概念与表达方式

　2.2　误差的分类与来源

　 2.2.1　误差的分类

　 2.2.2　误差的来源

　 2.2.3　测量结果的精度

　2.3　测量数据的统计特征

 　2.3.1　常见统计分布

　 2.3.2　随机误差的统计特征

　2.4　粗大误差的判别与剔除

　2.5　测量误差的合成与分配

 　2.5.1 函数系统误差的计算

 　2.5.2　函数随机误差计算

 　2.5.3　系统误差与随机误差的合成

 　2.5.4　测量误差的分配

　2.6　测量不确定度

　 2.6.1　测量不确定度的概念

 　2.6.2　测量不确定度的确定方法

　2.7　有效数字及其运算

2.7.1　有效数字的概念

2.7.2　直接测量的有效数字

2.7.3　间接测量量有效数字的运算

 思考题和习题

第3章　电阻应变式传感器

 3.1　电阻应变片的结构原理

3.1.1 电阻应变效应与应变片结构

3.1.2　电阻应变片工作原理

3.1.3　压阻效应和压阻式传感器

3.1.4　应变片种类

 3.2　金属应变片的主要特性

3.2.1　应变片的灵敏系数

3.2.2　横向效应

3.2.3　应变片温度误差及补偿方法

 3.3　电阻应变片测量电路

3.3.1　直流电桥工作原理

3.3.2　交流电桥工作原理

 3.4　应变式传感器测量电路

 　3.4.1　电阻应变仪

 　3.4.2　相敏检波器

 3.5　应变式传感器的应用

3.5.1　力传感器(测力与称重)

3.5.2　膜片式压力传感器

3.5.3　应变式加速度传感器

3.5.4　压阻式传感器

 思考题和习题

第4章　电感式传感器

　4.1　变磁阻式传感器

4.1.1　结构和工作原理

4.1.2　变气隙式自感传感器

4.1.3　差动式自感传感器

4.1.4　变面积式自感传感器

4.1.5　螺线管式自感传感器

4.1.6 自感式传感器的等效电路

4.1.7 自感式传感器测量电路

4.1.8　变磁阻式传感器的应用

　4.2　差动变压器式电感传感器

 　4.2.1　变隙式差动变压器式传感器

4.2.2　螺线管式差动变压器式传感器

4.2.3　差动变压器的测量电路

4.2.4　差动变压器式传感器的应用

 4.3　电涡流式传感器

4.3.1 电涡流式传感器的基本原理

4.3.2　电涡流式传感器的等效电路

4.3.3　电涡流形成范围

4.3.4 电涡流式传感器的测量电路

4.3.5 电涡流式传感器的种类

4.3.6　电涡流式传感器的应用

 思考题和习题

第5章　电容式传感器

 5.1　电容式传感器工作原理和类型

5.1.1　变极距型电容传感器

5.1.2　变面积型电容传感器

5.1.3　变介电常数式电容传感器

 5.2　电容传感器的特点和设计要点

5.2.1　电容式传感器的特点

5.2.2　电容式传感器的设计要点

 5.3　电容式传感器的常用测量电路

5.3.1　双T电桥电路

5.3.2　运算放大器式测量电路

5.3.3　脉冲调制电路

5.3.4　调频电路

 5.4　电容式传感器的应用

5.4.1　在物位测控中的应用

5.4.2　在压力测量中的应用

5.4.3　电容式加速度传感器

5.4.4　电容式指纹传感器

 思考题和习题

第6章　压电式传感器

 6.1　压电效应

 6.2　压电材料

6.2.1　石英晶体

6.2.2　压电陶瓷(多晶体)

6.2.3　聚偏氟乙烯压电材料

 6.3　压电元件结构形式

 6.4　等效电路与测量电路

6.4.1　压电传感器等效电路

6.4.2　压电传感器测量电路

 6.5　压电传感器的应用

 思考题和习题

第7章　磁电式传感器

 7.1　磁电感应式传感器(电动式)

7.1.1　工作原理和结构形式

7.1.2　磁电感应式传感器基本特性

7.1.3　磁电感应式传感器测量电路

7.1.4　磁电感应式传感器的应用

 7.2　霍尔式传感器

7.2.1　霍尔效应

7.2.2　霍尔元件

7.2.3　霍尔元件的误差及补偿

7.2.4　霍尔元件的应用

7.2.5　霍尔集成传感器

 7.3　磁敏元件

7.3.1　磁敏电阻器

7.3.2　磁敏晶体管

 思考题和习题

第8章　热电式传感器

 8.1　温度传感器的分类及温标

8.1.1　温度传感器分类方法

8.1.2　温度单位

 8.2　热电偶传感器

8.2.1　基本原理和热电效应

8.2.2　热电偶基本定律

8.2.3　热电偶的分类和结构

8.2.4　热电偶测温应用电路

 8.3　热电阻与热敏电阻

8.3.1　热电阻

8.3.2　热敏电阻

8.3.3　热敏电阻的应用

 8.4　集成温度传感器

8.4.1　集成温度传感器的测温原理

8.4.2　集成温度传感器信号输出方式

8.4.3 基于1—WIRE总线的DS18820型智能温度传感器

 思考题和习题

第9章　光电效应及光敏器件

 9.1　光电效应

9.1.1　外光电效应

9.1.2 内光电效应

 9.2　光电器件

9.2.1 光电管

9.2.2　光电倍增管

9.2.3　光敏电阻

9.2.4　光敏二极管和光敏三极管

9.2.5　光电池

9.2.6　其他特性的光电器件

9.2.7　半导体色敏传感器

9.2.8　光电传感器的应用

 9.3　光栅式传感器

9.3.1　光栅莫尔条纹

9.3.2　光栅测量装置

 思考题和习题

第10章　新型光电传感器

 10.1　新型固态光电传感器

10.1.1　普通光敏器件阵列

10.1.2 自扫描光电二极管阵列(SSPD)

10.1.3　光电位置传感器(PSD)

 10.2 电荷耦合器件(CCD)

10.2.1 CCD的工作原理及特性

10.2.2　CCD器件

10.2.3　CCD传感器的应用

　10.3　光纤传感器

10.3.1　光纤的结构和传输原理

10.3.2　光纤的性能(几个重要参数)

10.3.3　光波调制技术

10.3.4　光纤传感器

 思考题和习题

第11章　半导体传感器

 11.1 气敏传感器

11.1.1 电阻型半导体气敏传感器

11.1.2 非电阻型半导体气敏器件

11.1.3 气敏传感器的应用

 11.2 湿敏传感器

11.2.1　湿度及其表示方法

11.2.2　氯化锂湿敏电阻

11.2.3　半导体陶瓷湿敏电阻

11.2.4　湿度传感器应用

 11.3　离子敏传感器

11.3.1 M0SFET场效应晶体管

11.3.2　离子敏传感器的结构与工作原理

11.3.3　离子敏传感器测量电路

11.3.4　离子敏传感器的应用

 思考题和习题

第12章　波与射线式传感器

 12.1　红外辐射传感器

12.1.1　红外辐射的物理基础

12.1.2　红外探测器(传感器)

12.1.3　红外辐射传感器的应用

 12.2　超声波传感器

12.2.1　超声波检测的物理基础

12.2.2　超声波探头

12.2.3　超声波传感器的应用

 12.3　核辐射传感器

12.3.1　核辐射及其物理特性

12.3.2　核辐射传感器(探测器)

12.3.3　核辐射传感器的应用

 思考题和习题

第13章　传感器的补偿与标定

 13.1　非线性补偿技术

13.1.1　硬件线性化方法

13.1.2　软件线性化方法

 13.2　温度补偿技术

13.2.1　温度补偿原理

13.2.2　温度补偿方式

13.2.3　温度补偿方法

 13.3　传感器的标定

13.3.1　传感器的静态标定

13.3.2　传感器的动态标定

 思考题和习题

参考文献