目录
出版说明
前言
绪论
0.1本教材的性质和内容
0.2传感器及检测技术的广泛应用及
发展前景
0.3本教材的目的
问题与思考
第1章传感器及检测技术的基本概念
1.1传感器的定义
1.2传感器的分类
1.3测量方法及检测装置的基本性能
1.3.1测量方法的分类
1.3.2真值与平均值
1.3.3检测装置的基本性能
1.4传感器的静态特性
1.4.1传感器静态特性的表示方法
1.4.2传感器的主要静态性能指标
1.5传感器的动态特性
1.5.1一阶传感器系统
1.5.2二阶传感器系统
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第2章误差分析基础
2.1测量与误差
2.1.1学习误差的意义
2.1.2误差的表示方法
2.2测量误差的分类
2.2.1按误差出现的规律分类
2.2.2按误差来源分类
2.2.3按照被测量随时间变化的
速度分类
2.2.4按使用条件分类
2.3误差的判断与处理方法
2.3.1系统误差
2.3.2随机误差分析方法
2.3.3疏失误差或粗大误差的处理
2.4测量误差的合成与分配
2.4.1测量误差的合成
2.4.2测量误差的分配
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第3章电阻应变式传感器
3.1电阻应变式传感器的工作原理
3.1.1电阻应变片（计）
3.1.2电阻应变片的种类
3.1.3电阻应变片的选用及粘贴
3.1.4应变片的动态响应特性
3.1.5电阻应变片的温度误差
及其补偿
3.2电桥检测原理及电阻应变片桥路
3.2.1电桥概述
3.2.2不平衡单臂电桥的工作特性
3.2.3差动电桥的工作特性
3.2.4双差动电桥的工作特性
3.2.5相对臂电桥的工作特性
3.2.6提高不平衡电桥输出线性度
的方法
3.2.7直流电桥的调零
3.2.8交流电桥及其平衡
3.3电阻应变式传感器的典型应用
3.3.1电阻应变式传感器应用特点
3.3.2电阻应变式传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第4章电容式传感器
4.1电容式传感器的定义与工作原理
4.1.1电容式传感器的定义
4.1.2电容式传感器的工作原理
4.2电容式传感器的工作特性
4.2.1变极距型电容传感器
4.2.2变面积型电容传感器
4.2.3变介质型电容传感器
4.2.4电容式传感器的其他特性
4.3电容式传感器的结构及抗干扰问题
4.3.1温度变化对结构稳定性的影响
4.3.2温度变化对介质介电常数的
影响
4.3.3绝缘问题
4.3.4电容电场的边缘效应
4.3.5寄生电容
4.4电容式传感器的测量电路
4.4.1调幅型测量电路
4.4.2谐振测量电路
4.4.3脉冲宽度调制电路
4.5电容式传感器的应用
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第5章电感式传感器
5.1自感式传感器
5.1.1闭磁路式自感传感器
5.1.2螺管型自感传感器
5.1.3差动自感传感器
5.1.4自感传感器的测量电路
5.1.5自感传感器的主要误差
5.2互感式传感器
5.2.1螺管型互感传感器
5.2.2互感传感器的主要性能
5.2.3差动变压器的测量电路
5.3电涡流式传感器
5.3.1电涡流传感器原理
5.3.2电涡流传感器特性分析
5.3.3高频反射电涡流传感器
5.3.4低频透射电涡流传感器
5.3.5测量电路
5.4电感式传感器的应用
5.4.1电（自）感式传感器的应用
5.4.2差动变压器式传感器的应用
5.4.3电涡流传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第6章热电阻传感器
6.1金属热电阻
6.1.1金属热电阻的工作原理和
材料
6.1.2常用金属热电阻
6.1.3金属热电阻传感器的结构
6.1.4金属热电阻传感器的测量
电路
6.1.5金属热电阻的应用
6.2半导体热敏电阻
6.2.1热敏电阻分类及结构
6.2.2热敏电阻的特性
6.2.3新材料热敏电阻
6.2.4热敏电阻的线性化
6.2.5热敏电阻的应用
问题与思考
本章小结
习题
第7章热电偶传感器
7.1热电偶传感器的工作原理
7.2热电偶应用定则
7.3常用热电偶
7.4补偿导线与冷端补偿
7.4.1补偿导线
7.4.2冷端补偿
7.5热电偶实用测量电路
7.6热电偶应用实例
问题与思考
本章小结
习题
第8章集成温度传感器
8.1集成温度传感器的基本工作原理
8.2集成温度传感器的信号输出方式
8.3常用集成温度传感器
8.4集成温度传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第9章霍尔传感器
9.1霍尔效应和工作原理
9.2霍尔元件连接方式和输出电路
9.2.1基本测量电路
9.2.2霍尔元件的连接方式
9.2.3霍尔电势的输出电路
9.3霍尔元件的测量误差和补偿方法
9.3.1零位误差及补偿方法
9.3.2温度误差及其补偿
9.4霍尔传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第10章光电传感器
10.1光电效应及光电器件
10.1.1光电效应
10.1.2光电管、光电倍增管
10.1.3光敏电阻
10.1.4光敏晶体管
10.1.5光电池
10.2光电传感器的光源及测量电路
10.2.1光电传感器的光源
10.2.2光电传感器的测量电路
10.3一般形式的光电传感器及其应用
10.3.1一般形式的光电传感器
10.3.2光电传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第11章超声波传感器
11.1超声波及其物理性质
11.1.1超声波的波形及其传播速度
11.1.2超声波的反射和折射
11.2超声波传感器的分类
11.2.1超声探头的分类
11.2.2超声换能器
11.3超声波传感器应用
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第12章压电式传感器
12.1压电式传感器的工作原理
12.1.1压电效应
12.1.2压电效应表达式
12.1.3石英晶体的压电效应机理
12.1.4压电陶瓷的压电效应机理
12.1.5压电式传感器的预载与技巧
12.1.6压电式传感器的特性
12.2压电式传感器的测量电路
12.2.1压电式传感器的等效电路
12.2.2压电式传感器的测量电路
12.3压电式传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第13章信号变换电路
13.1直流-交流-直流变换
13.1.1微弱信号的直流-交流变换
工作原理
13.1.2交流-直流变换工作原理
13.1.3集成调制式直流放大器
13.2电压-电流变换
13.2.1浮动负载的电压-电流
变换器
13.2.2负载接地的电压-电流
变换器
13.2.3实用电压-电流变换器
13.2.4集成V-I变换器
13.3电流-电压变换
13.4电压-频率和频率-电压变换
13.4.1电压-频率变换器
13.4.2频率-电压变换器
13.5数/模变换与模/数变换
13.5.1数/模（D-A）转换器
13.5.2模/数（A-D）转换器
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第14章传感器信号采集与处理
技术
14.1传感器数据采集装置的功能
14.2数据采集装置的结构配置
14.2.1多路扫描数据采集结构
14.2.2多路数据并行采集结构
14.3多路模拟开关和采样/保持器
14.3.1多路模拟开关
14.3.2采样/保持器
14.4数据采集装置的技术性能
14.4.1分辨率与精度
14.4.2采样速度
14.5数据采集系统设计
14.5.1数据采集系统设计的基本
原则
14.5.2系统设计的一般步骤
14.6数字滤波技术
14.6.1算术平均值法
14.6.2移动平均滤波
14.6.3加权平均滤波
14.6.4中值法
14.6.5一阶惯性滤波法
14.6.6抑制脉冲算术平均法
14.7标度变换
14.7.1标度变换原理
14.7.2非线性检测信号的标度变换
14.8非线性补偿技术
14.8.1线性插值法
14.8.2二次抛物线插值法
14.8.3查表法
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第15章抗干扰技术
15.1电磁干扰及其危害
15.1.1电磁干扰及三要素
15.1.2被干扰装置的敏感度
15.1.3电磁干扰的危害
15.2干扰的分类
15.2.1电磁干扰源的分类
15.2.2按噪声产生的原因分类
15.2.3按噪声传导模式分类
15.2.4按噪声波形及性质分类
15.3干扰的耦合方式
15.3.1电导性耦合方式
15.3.2公共阻抗耦合方式
15.3.3电容耦合方式
15.3.4电磁感应耦合方式
15.3.5辐射耦合干扰
15.3.6漏电耦合方式
15.4屏蔽技术
15.4.1屏蔽的一般原理
15.4.2电场屏蔽
15.4.3电磁场屏蔽
15.4.4磁场屏蔽
15.5隔离技术
15.5.1光电隔离
15.5.2继电器隔离
15.6接地技术
15.6.1接地概述
15.6.2工作接地
15.6.3屏蔽接地
15.7抗干扰设计举例
15.7.1传输线抗干扰设计
15.7.2印制电路板的抗干扰设计
15.7.3传感器电路的屏蔽与接地
设计
15.7.4电源所致干扰的抑制
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第16章创新设计方法及案例
16.1检测技术创新设计方法
16.1.1检测技术创新设计的一般
步骤
16.1.2检测技术创新设计的基本
方法
16.2检测技术创新设计案例
16.2.1设计案例一——司机瞌睡监测
提醒装置
16.2.2设计案例二——跳远犯规检
测器
16.2.3设计案例三——安全输液
报警器
16.2.4设计案例四——雨天自动收衣
装置
16.2.5设计案例五——玻璃破碎监测
系统
16.2.6设计案例六——热电阻真空度
测量装置
16.2.7设计案例七——台灯照度检测及自动
调光装置
16.2.8设计案例八——防止酒后驾车
装置
16.2.9设计案例九——燃气灶防干烧
装置
16.2.10设计案例十——公交投币箱假硬币
检测仪
知识拓展
创新设计
参考文献