第1章 传感器与检测技术基础 1
1.1 传感器概述 1
1.1.1 传感器的概念 2
1.1.2 传感器的组成与作用 2
1.1.3 传感器的分类 3
1.2 传感器的特性及其主要技术指标 3
1.2.1 传感器的静态特性和动态特性 4
1.2.2 传感器的主要技术指标 11
1.3 提高传感器性能的技术途径 12
1.4 传感器的标定和校准 13
1.5 传感器选择的一般原则 15
第2章 测量技术基础知识 21
2.1 测量和测量误差的基本概念 21
2.1.1 测量的基础知识 21
2.1.2 测量误差的基本概念 24
2.2 测量误差的分类 26
2.2.1 系统误差 26
2.2.2 随机误差 27
2.2.3 粗大误差 27
2.2.4 测量精度 27
2.3 测量数据处理 28
2.3.1 测量数据的统计参数 28
2.3.2 随机误差及其处理 28
2.3.3 系统误差的发现 31
2.3.4 减小系统误差的方法 33
2.4 测量数据的表述方法 34
2.5 测量不确定度 36
2.5.1 测量不确定度的定义及分类 36
2.5.2 测量误差与不确定度 37
2.5.3 测量不确定度的评定方法 38
2.5.4 测量不确定度的评定流程 39
第3章 电阻式传感器 42
3.1 电阻应变式传感器 42
3.1.1 电阻应变片的类型和工作原理 42
3.1.2 电阻应变片的特性 45
3.1.3 测量电路 48
3.1.4 温度误差及补偿措施 51
3.1.5 电阻应变式传感器的应用 53
3.2 压阻式传感器 55
3.2.1 压阻式传感器的工作原理 55
3.2.2 压阻式传感器的类型 56
3.2.3 温度补偿 57
第4章 电感式传感器 60
4.1 差动螺管式（自感式）传感器 60
4.1.1 自感式电感传感器的工作原理 60
4.1.2 自感式电感传感器的测量电路 63
4.1.3 自感式电感传感器的误差分析 66
4.2 差动变压器（互感式）传感器 67
4.2.1 差动变压器式传感器的工作原理 68
4.2.2 差动变压器式传感器的测量电路 70
4.3 电涡流式传感器 71
4.3.1 电涡流式传感器的结构和工作原理 71
4.3.2 电涡流式传感器的测量电路 73
4.4 电感式传感器的应用 75
第5章 电容式传感器 79
5.1 电容式传感器的结构、工作原理和特性 79
5.1.1 变极距型电容传感器 80
5.1.2 变面积型电容传感器 82
5.1.3 变介电常数型电容传感器 83
5.2 电容式传感器的测量电路 84
5.2.1 电容式传感器的等效电路 84
5.2.2 电容式传感器的测量电路 84
5.3 电容式传感器的应用 88
5.4 应用中存在的问题及其改进措施 90
第6章 磁敏式传感器 95
6.1 霍尔式磁敏传感器 95
6.1.1 霍尔效应 96
6.1.2 霍尔元件的主要技术参数 99
6.1.3 测量误差及补偿措施 100
6.1.4 霍尔磁敏传感器电路分析 102
6.1.5 霍尔集成电路 104
6.1.6 霍尔式磁敏传感器的应用 104
6.2 结型磁敏器件 107
6.2.1 磁敏二极管 107
6.2.2 磁敏三极管 111
6.3 半导体磁阻传感器 114
6.3.1 磁阻效应 114
6.3.2 磁敏电阻的形状 116
6.3.3 半导体磁敏电阻的主要技术参数 117
6.3.4 半导体磁敏电阻的应用 117
6.4 铁磁性金属薄膜磁敏电阻 118
6.4.1 铁磁材料磁电阻的各向异性效应 118
6.4.2 金属薄膜磁敏电阻的结构、特点与工作原理 118
6.4.3 金属膜磁敏电阻的主要技术参数 119
6.4.4 金属膜磁敏电阻的应用 119
第7章 压电式传感器 122
7.1 压电效应及压电材料 122
7.1.1 压电效应 122
7.1.2 压电材料 123
7.2 压电传感器工作原理和测量电路 128
7.2.1 压电传感器工作原理 128
7.2.2 压电传感器测量电路 129
7.3 压电式传感器及其应用 133
第8章 热电式传感器 139
8.1 热电偶传感器 139
8.1.1 热电效应和热电偶测温原理 139
8.1.2 热电偶的基本定律 141
8.1.3 热电偶类型和热电偶材料 142
8.1.4 热电偶的结构形式 143
8.1.5 热电偶的补偿导线及冷端温度的补偿方法 144
8.1.6 热电偶测温线路 146
8.2 金属热电阻传感器 147
8.3 热敏电阻 150
8.3.1 热敏电阻的工作原理 150
8.3.2 热敏电阻的主要特性及参数 150
第9章 光电式传感器 153
9.1 光 153
9.1.1 光的特性 154
9.1.2 光源 155
9.2 光电效应及光电器件 159
9.2.1 光电效应 159
9.2.2 光电器件 159
9.3 光纤传感器 171
9.3.1 光纤传感器基础 171
9.3.2 光纤传感器中几种常用的光强调制技术 175
9.3.3 光纤干涉传感器原理 179
9.4 光电式传感器 180
9.4.1 光电式传感器的类型 180
9.4.2 光电尺寸测量举例 182
9.4.3 光纤传感器实例 183
第10章 数字式传感器 187
10.1 感应同步器 187
10.1.1 感应同步器的结构与类型 187
10.1.2 感应同步器的工作原理 189
10.1.3 数字测量系统 192
10.2 编码器 195
10.2.1 光电编码器的基本结构与原理 195
10.2.2 测量电路 199
10.3 光栅 200
10.3.1 莫尔条纹 201
10.3.2 光电转换 202
10.4 容栅式传感器 203
10.4.1 容栅传感器的工作原理 203
10.4.2 数字测量原理 203
10.5 频率式传感器 206
10.5.1 振弦式频率传感器 207
10.5.2 振筒式频率传感器 210
第11章 智能传感器 213
11.1 智能传感器概述 213
11.1.1 智能传感器的概念及发展 213
11.1.2 智能传感器的分类 214
11.1.3 智能传感器的功能 215
11.1.4 智能传感器的特点 215
11.1.5 智能传感器的应用 216
11.2 单片集成化智能传感器 217
11.2.1 单片集成化智能传感器的分类 217
11.2.2 单片集成化智能传感器的发展趋势 218
11.3 单片智能温度传感器的原理与应用 219
11.3.1 DS18B20的性能特点 219
11.3.2 DS18B20的引脚功能介绍 219
11.3.3 DS18B20的内部结构 220
11.3.4 DS18B20的测温原理 221
11.3.5 DS18B20的工作时序 222
11.3.6 DS18B20的控制命令 223
11.3.7 DS18B20与单片机的典型接口 223
11.3.8 提高DS18B20测温精度的途径 226
11.3.9 DS18B20构成的智能温度测量装置 227
11.4 集成湿度传感器的原理与应用 230
11.4.1 湿敏元件的特性 231
11.4.2 集成湿度传感器的性能特点及产品分类 231
11.4.3 集成湿度传感器典型产品的技术指标 232
11.4.4 单片智能化湿度／温度传感器 232
参考文献 237