本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,是北京高等教育精品教材｡本书系统地论述了各种传感器的基本原理､基本特性､信号调节电路､设计原理以及它们在电量和非电量检测系统中的应用｡全书共18章,分为三大部分,第一部分为传感器,第二部分为检测技术,第三部分为实验｡第0章介绍传感器与检测技术的基本概念;第1章介绍传感器的特性;第2章至第12章描述当前使用较多的几类传感器,如电阻式､电感式､电容式､磁电式､压电式､光电式､热电式､波式､核辐射传感器及生物传感器的基本原理和设计知识,并对集成智能传感器做了介绍;第13章和第14章介绍传感器的标定方法和传感器的可靠性技术;第15章是检测技术基础,介绍了被测量的检测及数据处理方法;第16章介绍了多传感器信息融合技术;第17章为现代检测系统,使读者对传感器与检测技术的现状和未来发展有全面的了解;第18章为实验部分,旨在提高读者理论联系实际和动手的能力｡

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本书结合近些年大数据､物联网､智能制造等新兴技术的发展,增加传感器与检测技术研究的新成果,取材新颖,内容丰富,广深兼顾,与时俱进,以适应不同层次对象使用,可作为检测技术､自动控制､仪器仪表及各种机电类专业的本科生､大专生及研究生教材,也可供有关工程技术人员使用参考｡

前辅文
0 传感器与检测技术概念
  0.1 传感器的组成与分类
   0.1.1 传感器的定义
   0.1.2 传感器的组成
   0.1.3 传感器的分类
  0.2 传感器的作用与地位
  0.3 传感器技术的发展动向
  0.4 检测技术的定义
  0.5 检测技术的作用
  习题与思考题
1 传感器的特性
  1.1 传感器的静态特性
  1.2 传感器的动态特性
   1.2.1 动态特性的数学描述
   1.2.2 线性系统的传递函数
   1.2.3 传感器的动态特性指标
   1.2.4 动态响应分析的基本方法
   1.2.5 典型环节的动态响应特性
  习题与思考题
2 电阻式传感器
  2.1 电位器式电阻传感器
   2.1.1 线性电位器
   2.1.2 非线性电位器
   2.1.3 负载特性与负载误差
   2.1.4 电位器的结构与材料
   2.1.5 电位器式传感器的应用举例
  2.2 应变片式电阻传感器
   2.2.1 电阻应变片的工作原理
   2.2.2 金属电阻应变片的主要特性
   2.2.3 温度误差及其补偿
   2.2.4 应变片式电阻传感器的测量电路
   2.2.5 应变片式电阻传感器的应用举例
  习题与思考题
3 电感式传感器
  3.1 自感式传感器
   3.1.1 工作原理
   3.1.2 灵敏度及非线性
   3.1.3 等效电路
   3.1.4 转换电路
   3.1.5 零点残余电压
   3.1.6 自感式传感器的特点及应用
  3.2 变压器式传感器
   3.2.1 工作原理
   3.2.2 等效电路及其特性
   3.2.3 差分变压器式传感器的测量电路
   3.2.4 零点残余电压的补偿
   3.2.5 变压器式传感器的应用举例
  3.3 涡流式传感器
   3.3.1 工作原理
   3.3.2 转换电路
   3.3.3 涡流式传感器的特点及应用
  3.4 压磁式传感器
   3.4.1 工作原理
   3.4.2 结构形式
  习题与思考题
4 电容式传感器
  4.1 电容式传感器的工作原理及类型
   4.1.1 工作原理
   4.1.2 类型
  4.2 电容式传感器的灵敏度及非线性
  4.3 电容式传感器的特点及等效电路
   4.3.1 特点
   4.3.2 等效电路
  4.4 电容式传感器的设计要点
   4.4.1 保护绝缘材料的绝缘性能
   4.4.2 消除和减小边缘效应
   4.4.3 消除和减小寄生电容的影响
   4.4.4 防止和减小外界干扰
  4.5 电容式传感器的转换电路
   4.5.1 调制型电路
   4.5.2 脉冲型电路
  4.6 电容式传感器的应用举例
   4.6.1 差分式电容压力传感器
   4.6.2 电容式加速度传感器
   4.6.3 电容式料位传感器
   4.6.4 电容式位移传感器
  习题与思考题
5 磁电式传感器
  5.1 磁电感应式传感器
   5.1.1 工作原理和结构类型
   5.1.2 动态特性分析
   5.1.3 测量电路
   5.1.4 磁电感应式传感器的应用举例
  5.2 霍尔式传感器
   5.2.1 霍尔效应和霍尔元件材料
   5.2.2 霍尔元件的构造及测量电路
   5.2.3 霍尔元件的主要技术指标
   5.2.4 霍尔元件的补偿电路
   5.2.5 霍尔式传感器的应用举例
  习题与思考题
6 压电式传感器
  6.1 压电效应
   6.1.1 石英晶体的压电效应
   6.1.2 压电陶瓷的压电效应
   6.1.3 高分子材料的压电效应
   6.1.4 压电方程与压电常数
  6.2 压电材料
  6.3 等效电路
  6.4 测量电路
   6.4.1 电压放大器
   6.4.2 电荷放大器
  6.5 压电式传感器的应用举例
   6.5.1 压电式测力传感器
   6.5.2 压电式加速度传感器
  6.6 影响压电式传感器精度的因素分析
  习题与思考题
7 光电式传感器
  7.1 光电效应
  7.2 光电器件及其特性
   7.2.1 光电管与光电倍增管
   7.2.2 光敏电阻
   7.2.3 光敏二极管及光敏晶体管
   7.2.4 光电池
   7.2.5 半导体光电元件的特性
  7.3 光电式传感器的测量电路
   7.3.1 光源
   7.3.2 测量电路
  7.4 光电传感器及其应用
   7.4.1 模拟式光电传感器
   7.4.2 脉冲式光电传感器
  7.5 光纤传感器
   7.5.1 光导纤维
   7.5.2 光纤传感器的工作原理
  7.6 电荷耦合器件(CCD)
   7.6.1 CCD的工作原理
   7.6.2 CCD的应用举例
  7.7 光栅式传感器
   7.7.1 基本工作原理
   7.7.2 莫尔条纹
   7.7.3 辨向原理和细分电路
  7.8 激光式传感器
   7.8.1 激光干涉仪测位移
   7.8.2 激光测长度原理
  习题与思考题
8 热电式传感器
  8.1 热电阻
   8.1.1 热电阻的材料及工作原理
   8.1.2 测量电路
  8.2 热电偶
   8.2.1 热电效应
   8.2.2 热电偶的基本定律
   8.2.3 热电偶材料及常用热电偶
   8.2.4 热电偶的测温线路
   8.2.5 热电偶的参考端温度
  8.3 热敏电阻
   8.3.1 热敏电阻的主要特性
   8.3.2 热敏电阻的特性线性化
   8.3.3 热敏电阻的应用举例
  习题与思考题
9 波式传感器
  9.1 声波概述
   9.1.1 声波
   9.1.2 物理特性
  9.2 微波传感器
   9.2.1 工作原理
   9.2.2 组成
   9.2.3 特点
  9.3 超声与次声波传感器
   9.3.1 超/次声波及其特征
   9.3.2 分类
  9.4 声波传感器的应用
   9.4.1 液位和湿度的检测
   9.4.2 物位､流量的测量和无损探伤
   9.4.3 管道泄漏的定位和灾害预测
  习题与思考题
10 核辐射传感器
  10.1 核辐射的基本特性
   10.1.1 核辐射的特性
   10.1.2 测量中常用的同位素
  10.2 核辐射传感器
   10.2.1 电离室
   10.2.2 气体放电计数管
  10.3 核辐射传感器的应用举例
  10.4 放射性辐射的防护
  习题与思考题
11 生物传感器
  11.1 概述
   11.1.1 生物传感器的基本结构
   11.1.2 生物传感器的类型
   11.1.3 生物传感器的优点
   11.1.4 生物传感器的固定化技术
  11.2 电化学DNA传感器
   11.2.1 电化学DNA传感器原理
   11.2.2 DNA在固体电极上的固定
   11.2.3 电化学DNA传感器中的标识物
   11.2.4 电化学DNA传感器的应用
  11.3 半导体生物传感器
   11.3.1 原理与特点
   11.3.2 生物场效应晶体管的结构类型
   11.3.3 应用研究实例
  习题与思考题
12 集成智能传感器
  12.1 单片集成化智能传感器
   12.1.1 智能传感器的基本特点
   12.1.2 智能传感器的发展趋势及应用
   12.1.3 单片智能传感器主要产品的分类
  12.2 网络化智能压力传感器
   12.2.1 PPT､PPTR系列网络化智能压力传感器的工作原理
   12.2.2 PPT系列网络化智能压力传感器的典型应用
  12.3 特种集成传感器
   12.3.1 LM1042型集成液位传感器
   12.3.2 MC系列烟雾检测报警集成电路
  习题与思考题
13 传感器的标定
  13.1 传感器的静态特性标定
  13.2 传感器的动态特性标定
  13.3 测振传感器的标定
  13.4 压力传感器的标定
   13.4.1 动态标定压力源
   13.4.2 激波管标定法
  习题与思考题
14 传感器的可靠性技术
  14.1 可靠性技术基础概述
   14.1.1 可靠性技术定义及其特点
   14.1.2 可靠性技术的基本特征量
  14.2 可靠性设计
  14.3 可靠性管理
  14.4 可靠性试验
   14.4.1 传感器环境试验概述
   14.4.2 传感器的可靠性试验实例
  14.5 敏感元件及传感器的失效分析
   14.5.1 概述
   14.5.2 分析方法
  习题与思考题
15 检测技术基础
  15.1 测量方法
   15.1.1 直接测量､间接测量和联立测量
   15.1.2 偏差式测量､零位式测量和微差式测量
  15.2 测量系统
   15.2.1 测量系统的构成
   15.2.2 主动式测量系统与被动式测量系统
   15.2.3 开环式测量系统与闭环式测量系统
  15.3 测量数据的处理方法
   15.3.1 静态测量数据的处理方法
   15.3.2 动态测量数据的处理方法
  习题与思考题
16 多传感器信息融合技术
  16.1 概述
  16.2 传感器信息融合的分类和结构
   16.2.1 传感器信息融合的分类
   16.2.2 信息融合的结构
   16.2.3 信息融合系统结构的实例
  16.3 传感器信息融合的一般方法
   16.3.1 嵌入约束法
   16.3.2 证据组合法
   16.3.3 人工神经网络法
  16.4 传感器信息融合的实例
   16.4.1 机器人中的传感器信息融合
   16.4.2 舰船上的传感器信息融合
  习题与思考题
17 现代检测系统
  17.1 计算机检测系统的基本组成
   17.1.1 多路模拟开关
   17.1.2 AD转换与DA转换
   17.1.3 取样保持
  17.2 总线技术
   17.2.1 总线的基本概念及其标准化
   17.2.2 总线的通信方式
   17.2.3 测控系统的内部总线
   17.2.4 测控系统的外部总线
  17.3 虚拟仪器
   17.3.1 虚拟仪器的出现
   17.3.2 虚拟仪器的硬件系统
   17.3.3 虚拟仪器的软件系统
   17.3.4 虚拟仪器的发展趋势
  17.4 网络化检测仪器
   17.4.1 基于现场总线技术的网络化测控系统
   17.4.2 面向Internet网络测控系统
   17.4.3 网络化检测仪器与系统实例
   17.4.4 无线传感器网络测控系统
   17.4.5 物联网测控系统
  习题与思考题
18 传感器与检测技术实验
  18.1 温度传感器实验
   18.1.1 铂热电阻实验
   18.1.2 温度变送器实验
   18.1.3 热电偶测温实验
   18.1.4 热电偶标定实验
   18.1.5 PN结温敏二极管实验
   18.1.6 半导体热敏电阻实验
   18.1.7 集成温度传感器
  18.2 电涡流传感器实验
   18.2.1 电涡流传感器的静态标定
   18.2.2 被测材料对电涡流传感器特性的影响
   18.2.3 电涡流传感器振幅的测量
   18.2.4 涡流传感器测转速实验
   18.2.5 综合传感器——力平衡式传感器实验
  18.3 半导体传感器实验
   18.3.1 湿敏传感器——湿敏电容实验
   18.3.2 湿敏传感器——湿敏电阻实验
   18.3.3 气敏传感器演示实验
  18.4 光电传感器实验
   18.4.1 光敏电阻实验
   18.4.2 光敏电阻的应用——暗光亮灯电路
   18.4.3 光敏二极管的特性实验
   18.4.4 光敏晶体管的特性测试
   18.4.5 光敏晶体管对不同光谱的响应
   18.4.6 光电开关(红外发光管与光敏晶体管)
   18.4.7 光电传感器——热释电红外传感器性能实验
   18.4.8 红外光敏管的应用——红外检测
   18.4.9 光电池特性测试
   18.4.10 光纤位移传感器原理
   18.4.11 光纤传感器——位移测试
   18.4.12 光纤传感器的应用——测温传感器
   18.4.13 光纤传感器——动态测量
   18.4.14 光栅衍射实验——光栅距的测定
   18.4.15 光栅传感器——衍射演示及测距实验
   18.4.16 电荷耦合图像传感器——CCD摄像法测径实验
参考文献

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材