绪 论（1）
0.1 传感技术的地位（1）
0.2 传感技术的作用（2）
0.3 传感技术的特点（3）
0.4 传感技术的发展趋势（4）
第1章 电测的基本知识（7）
1.1 电子测量（7）
1.2 测量方法（8）
1.3 测量误差（9）
1.4 电测技术中的干扰及抑制措施（11）
复习思考题（20）
第2章 传感技术的基本概念与特性（21）
2.1 传感技术的定义（21）
2.2 传感器的组成（22）
2.3 传感器的分类与要求（22）
2.4 传感技术的基本定律（24）
2.5 新型敏感材料（25）
2.6 传感器的静态特性（26）
2.7 传感器的动态特性（29）
2.8 传感器无失真测试条件（34）
复习思考题（35）
第3章 电阻传感器（36）
3.1 电位器式传感器（36）
3.2 金属应变式传感器（42）
3.3 压阻式传感器（58）
3.4 电阻式传感器的应用（62）
复习思考题（69）!
第4章 电容传感器（71）
4.1 电容传感器的工作原理、类型和特点（71）
4.2 电容传感器的等效电路（81）
4.3 电容传感器的测量电路（82）
4.4 引起电容传感器测量误差的因素及改进措施（90）
4.5 电容传感器的应用（94）
4.6 容栅式传感器（100）
复习思考题（102）
第5章 电感传感器（104）
5.1 自感式传感器（104）
5.2 互感式传感器（119）
5.3 电涡流式传感器（125）
5.4 压磁式传感器（133）
5.5 电感式传感器的应用（137）
复习思考题（143）
第6章 压电传感器（145）
6.1 压电效应与压电材料（145）
6.2 压电传感器的等效电路和测量电路（151）
6.3 压电传感器的应用（156）
复习思考题（159）
第7章 磁电传感器（160）
7.1 磁电感应式传感器（160）
7.2 霍尔传感器（162）
7.3 磁敏电阻器（170）
7.4 磁敏二极管和磁敏三极管（172）
7.5 磁电传感器的应用（176）
复习思考题（181）
第8章 热电传感器（182）
8.1 热电偶传感器（182）
8.2 热电阻传感器（198）
8.3 热敏电阻传感器（202）
8.4 PN 结温度传感器（209）
8.5 集成温度传感器（213）
8.6 热释电红外传感器（218）
8.7 热电传感器的应用（221）
复习思考题（224）
第9章 光电传感器（225）
9.1 光源（225）
9.2 光电效应（229）
9.3 外光电效应器件（231）
9.4 内光电效应器件（235）
9.5 新型光电传感器（244）
9.6 光图像传感器（249）
9.7 光电码盘（252）
9.8 光电传感器的应用（254）
复习思考题（260）
第10章 光栅传感器（261）
10.1 光栅基础知识（261）
10.2 光栅传感器的工作原理（263）
10.3 莫尔条纹细分技术（265）
10.4 光栅传感器的误差（268）
10.5 常见光学系统（269）
10.6 光栅传感器的设计要点（272）
复习思考题（274）
第11章 光纤传感器（275）
11.1 光纤的基本知识（275）
11.2 光纤传感器的基本原理、分类及结构（281）
11.3 光纤传感器的应用（288）
11.4 功能型光纤传感器举例（290）
11.5 非功能型光纤传感器（295）
复习思考题（300）
第12章 辐射传感器（301）
12.1 红外线光电传感器（301）
12.2 紫外线光电传感器（306）
12.3 激光传感器（307）
12.4 超声波传感器（310）
12.5 微波传感器（323）
12.6 核辐射传感器（328）
复习思考题（333）
第13章 化学传感器（334）
13.1 离子敏传感器（334）
13.2 半导体气敏传感器（339）
13.3 湿敏传感器（353）
13.4 电化学传感器（369）
复习思考题（370）
第14章 生物传感器（371）
14.1 生物传感器的基本结构与工作原理（371）
14.2 酶传感器（374）
14.3 微生物传感器（376）
14.4 免疫传感器（380）
14.5 生物电子学传感器（382）
复习思考题（383）
第15章 智能温度传感器（384）
15.1 智能传感器（384）
15.2 智能温度传感器（DS18B20）的工作原理（385）
15.3 智能温度传感器（DS18B20）应用实例（388）
复习思考题（394）
附 录（395）
参考文献（406）
21世纪的社会是信息社会。现代信息技术包括三大组成部分，即信息采集———传感技术，信息传递———通信技术，信息处理———计算机技术。可见，传感技术位于信息技术之首。事实上，在瞬息万变的当今社会里，传感器为人类采集各种各样的有用信息，充当电子计算机、智能机器人、自动控制设备的“五官”。随着工业、农业、国防和科学技术的发展，以传感器为核心的传感技术将获得迅速发展，新材料、新原理、新器件、新技术、新工艺不断涌现，应用领域不断扩大。传感技术的研究与应用有着极其广阔的发展前景。在当今信息社会中，传感技术是高新技术之一。欧美工业发达国家十分重视传感技术的研究，已将传感技术列为优先发展的重要课题，传感器生产速度异常迅猛。据有关资料介绍，1998年全世界的传感器市场销售总额为325亿美元，2003年增至422亿美元，这5年的年均增长率为5.3% ；到2008年，将达到506亿美元，后5年的年增长率约为5% 。可见，传感技术发展甚为迅速，并且渗透到机械制造、汽车工业、工业过程控制、国防及民用等各个领域。为了适应传感技术迅速发展的需要，国内几乎所有的理工院校都开设了传感技术及应用的相关课程，传感技术方面的专著及教材也不少。笔者从事传感技术教学30余年，身边的传感技术教材已有几十种。在这些教材中，其原理性与应用性各有侧重，传统性与新颖性各有所长。有的教材浅显易懂，便于自学，但理论深度不够；有的教材对于专业研究人员很适用，但又不利于自学；有的教材试图将这两方面兼顾，但又限于篇幅，结果成了“压缩饼干”；有的教材由于多人合编，前后衔接不好。为此，作者广取各种教材之长，结合自己多年教学、科研实践的体会，编著此书，力求做到使学生便于自学、教师便于教学、专业人员便于参考。由于传感技术高速发展，本书所选内容既要有现在还在广泛应用的传统传感器，也要包括一些刚刚问世或正在研制之中的新型传感器。在原理叙述方面力求严谨精练，言简意赅，通俗易懂；在应用方面力求精选一些最新科技成果，适应面宽。本书不仅适合于机电一体化、自动控制、仪器仪表、信息工程、无线通信、电气自动化、计算机技术等电类专业，而且还适合于航天航空、化工、轻工、环境保护、铁道运输、公路交通、机械制造、石油、冶金等各专业作为本（专）科教材使用，也可供中等专业教师、工程技术人员及相关人员参考。本书较详细系统地介绍了电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、热电式、光电式、光栅式、光纤式、辐射式、化学式和生物传感器以及数字式传感器的工作原理、测量电2传感技术与应用路和应用，概要介绍了有关传感器的控制测试技术。全书共15章，除了绪论和第1、2章外，其余各章均具有相对独立性，以便不同层次、不同专业、不同学时的学生选用。参考教学课时为60～90课时。本书由周继明副教授编写绪论、第1章至第14章，江世明副教授编写第15章，彭解华教授主审。并请唐维新教授和罗邵萍高级工程师进行修改。在教材编写过程中，大部分图由刘柳英同志绘制，并得到唐志辉、刘先任两位老师的帮助。在此一并表示感谢。另本书作者备有多媒体学习光盘，可供教师和读者参考，详情请与编者联系。传感器技术涉及的学科众多，因笔者学识有限，书中错漏难免，恳请读者批评指正。
编 者
2004年12月
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