绪论 1
0-1 传感器基本概念与物理定律 1
0-2 传感器的构成法 2
0-3 传感器的分类及要求 3
0-4 传感器的作用和地位 4
0-5 传感器开发的新趋向 6
第一章 传感器技术基础 8
1-1 传感器的一般数学模型 8
一、静态模型 8
二、动态模型 8
1-2 传感器的特性与指标 10
一、传感器的静态特性 10
二、传感器的动态特性 15
三、传感器的性能指标一览 20
1-3 改善传感器性能的技术途径 21
一、结构、材料与参数的合理选择 21
二、差动技术 22
三、平均技术 22
四、稳定性处理 23
五、屏蔽、隔离与干扰抑制 23
六、零示法、差微法与闭环技术 23
七、补偿与校正 24
八、集成化与智能化 24
1-4 传感器的标定与校准 24
一、传感器的静态标定 25
二、传感器的动态标态 26
三、传感器的互换性 28
1-5 系统相似与机电模拟 28
一、机电模拟 28
二、机械阻抗 29
1-6 传感器的网络分析法 33
一、理想传感器的传感矩阵 33
二、实际传感器的传感矩阵 34
第二章 电阻应变式传感器 40
2-1 电阻应变计的基本原理与结构导电材料的应变电阻效应 40
一、导电材料的应变电阻效应 40
二、电阻应变计的结构与类型 42
2-2 电阻应变计的主要特性 44
一、静态特性 44
二、动态特性 47
三、评定应变计主要特性的精度指标 49
2-3 电阻应变计的温度效应及其补偿温度效应及其热输出 49
一、温度效应及其热输出 49
二、热输出补偿方法 49
2-4 电阻应变计的应用 52
一、应变计的选用 52
二、应变计的使用 52
2-5 测量电路 55
一、电阻应变仪 55
二、直流电桥及其输出特性 56
三、交流电桥及其平衡 59
2-6 电阻应变计式传感器 61
一、原理和特点 61
二、应变计式传感器 62
第三章 变磁阻式传感器 66
3-1 传感器线圈的电气参数分析 66
3-2 自感式传感器 70
一、工作原理与输出特性 70
二、测量电器 74
三、自感式传感器的误差 78
3-3 互感式传感器（差动变压器） 82
一、工作原理与类型 82
二、测量电路 86
三、互感式传感器的误差 87
3-4 电感式传感器的应用 88
一、位移与尺寸测量 88
二、压力测量 89
三、力和力矩测量 89
四、振动测量 89
3-5 电涡流式传感器 90
一、工作原理 90
二、结构类型 92
三、测量电路 95
四、电涡流式传感器的应用 97
3-6 压磁式传感器 99
一、压磁效应 99
二、压磁式传感器的工作原理 100
三、影响压磁式传感器特性的因素 100
四、压磁式测力传感器结构 102
五、测量电路 104
4-1 工作原理、结构及特性 105
一、变极矩型电容传感器 105
二、变面积型电容传感器 107
三、变介质型电容传感器 108
4-2 应用中存在的问题及其改进措施 109
一、等效电路 109
二、边缘效应 110
三、静电引力 111
四、寄生电容 111
五、温度影响 112
4-3 测量电路 113
一、耦合式电感电桥 113
二、双T二极管交流电桥 114
三、脉冲调宽电路 115
四、运算放大器电路 116
4-4 电容式传感器及其应用 117
一、电容式位移传感器 117
二、电容式加速度传感器（计） 117
三、电容式力和压力传感器 118
四、电容式物位传感器 119
第五章 磁电式传感器 120
5-1 基本原理与结构型式 120
5-2 磁电式传感器的传递矩阵与动态特性 122
5-3 磁电式传感器的误差及补偿 125
一、非线性误差 126
二、温度误差 126
三、永久磁铁的稳定性 127
5-4 磁电式传感器的应用 128
一、测振传感器 128
二、磁电式力发生器与激振器 130
第六章 压电式传感器 131
6-1 压电效应及材料 131
一、压电效应 131
二、压电材料 132
6-2 压电方程及压电常数 135
一、石英晶片的切型及符号 135
二、压电方程及压电常数矩阵 137
6-3 等效电路及测量电路 141
一、等效电路 141
二、测量电路 142
6-4 压电式传感器及其应用 145
一、应用类型、形式和特点 145
二、压电式加速度传感器（计） 148
三、压电式力和压力传感器 153
四、逆压电效应的应用 155
6-5 影响压电传感器工作性能的主要因素 157
一、横向灵敏度 157
二、环境温度、温度 158
三、安装差异及基座应变 158
四、噪声 159
第七章 热电式传感器 160
7-1 热电阻传惑器 160
一、热电阻 160
二、热敏电阻 161
7-2 热电偶传感器 164
一、热电效应及其工作定律 164
二、热电偶 167
7-3 热电式传感器的应用 171
一、测量管道流量 171
二、热电式继电器 172
三、气体成分析仪 172
四、金属材质鉴别仪 173
第八章 光电式传感器 175
8-1 光源 175
一、光的特性 175
二、常用光源及特性 175
8-2 光电效应及器件 177
一、外光电效应 177
二、内光电效应 178
8-3 光电器件的特性 181
一、光照特性 181
二、光谱特性 182
三、响应时间 182
四、峰值探测率 183
五、温度特性 183
六、伏安特性 184
8-4 新型光电检测器 184
一、光位置传感器 184
二、集成光敏器件 185
三、固态图像传感器 185
四、高速光电器件 189
8-5 光电式传感器 190
一、光电式传感器的类型 190
二、光电式传感器实例 191
第九章 光纤传感器 195
9-1 光纤传感器基础 195
一、光纤波导原理 195
二、光纤的特性 197
三、光纤传感器分类 198
9-2 光调制与解调技术 199
一、强度调制与解调 199
二、偏振调制与解调 203
三、相位调制与解调 205
四、频率调制与解调 209
9-3 光纤传感器实例 209
一、光纤液位传感器 209
二、热辐射光纤温度传感器 210
三、光纤角速度传感器（光纤陀螺） 212
四、光纤电流传感器 213
第十章 数字式传感器 214
10-1 感应同步器 214
一、感应同步器的结构与类型 214
二、感应同步器的工作原理 215
三、数字测量系统 220
四、感应同步器的接长使用 222
10-2 光栅 223
一、光栅的结构与测量原理 223
二、数字转换原理 225
10-3 磁栅 228
一、磁栅的结构与工作原理 228
二、数字测量原理 230
10-4 编码器 231
一、基本结构与原理 231
二、旋转式光电编码器 233
三、测量电路 236
10-5 频率式传感器 239
一、RC频率式传感器 239
二、石英晶体频率式传感器 240
三、弹性振体频率式传感器 241
第十一章 固态传感器及其集成化 247
11-1 扩散硅压阻式传感器 247
一、压阻式传感器的基本原理 247
二、压阻式传感器的基本类型 252
11-2 磁敏传感器 254
一、霍尔式传感器 254
二、其它磁敏传感器 259
11-3 半导体色敏传感器 261
一、半导体色敏传感器的基本原理 261
二、半导体色敏传感器的基本特性 263
11-4 离子敏感器件 264
一、ISFET的结构与工作原理 264
二、ISFET的特点和应用 266
11-5 气敏传感器 268
一、气敏半导体材料的导电机理 268
二、电阻型气敏器件 269
三、非电阻型气敏器件 271
11-6 湿敏传感器 272
一、绝对湿度与相对湿度 272
二、氯化锂湿敏电阻 272
三、半导瓷湿敏电阻 273
11-7 集成传感器 275
一、集成传感器的概念和特点 275
二、集成传感器实例 276
11-8 微机械结构传感器 280
第十二章 智能式传感器 282
12-1 概述 282
一、智能的概念及途径 282
二、功能特点及构成 282
12-2 传感器信号的采集 283
一、传感器输出信号的类型 283
二、传感器输出模拟信号的处理 284
12-3 传感器的智能化控制功能 289
12-4 智能传感器 297
第十三章 闭环传感器 299
13-1 工作原理及特点 300
13-2 力（力矩）平衡式传感器 301
一、力平衡式加速度传感器 301
二、力矩平衡式加速度传感器 304
三、力平衡式差变送器 306
13-3 电平衡式传感器 307
第十四章 机器人传感器 309
14-1 机器人传感器的功能与分类 309
14-2 机器人视觉传感器 312
一、视觉检测 312
二、视觉图像的分析 314
三、描绘 316
四、识别 316
14-3 机器人广义触觉传感器 317
一、机器人接触觉传感器 317
二、机器人压觉传感器 318
三、机器人力觉传感器 321
四、机器人接近觉传感器 322
五、机器人滑觉传感器 324
第十五章 近代检测技术 326
15-1 超声检测 326
一、超声检测的物理基础 326
二、超声波探头 328
三、超声波检测技术的应用 328
15-2 红外检测 331
一、红外检测的物理基础 331
二、红外探测器 332
三、红外辐射检测技术的应用 333
15-3 核辐射检测 336
一、核辐射检测的物理基础 336
二、核辐射传感器 337
三、核辐射检测技术的应用 339
15-4 激光检测 341
一、激光检测的物理基础 341
二、激光器及其特点 342
三、激光检测技术的应用 342
15-5 微波检测 343
一、微波检测的基本知识 343
二、微波传感器 344
三、微波检测技术的应用 345
参考文献 348