第一章传感器技术基础 3
1-1传感器的基本概念 3
1．传感器的定义 3
2．传感器的物理定律 4
3．传感器的组成 5
4．传感器的分类 9
1-2传感器的静态数学模型及其基本特性指标 10
1．传感器的静态模型 11
2．传感器的静态特性指标 12
1．动态模型 17
1-3传感器的动态数学模型及其动态特性指标 17
2．传感器的动态特性指标 20
3．一阶系统的动态响应分析 23
1-4改善传感器性能的技术途径 25
1．结构、材料与参数的合理选择 25
2．差动技术 26
3．平均技术 28
4．稳定性处理 29
5．屏蔽、隔离和干扰抑制 29
6．零示法、微差法与闭环技术 31
8．集成化与智能化 33
7．补偿与校正 33
1．标定与校准的概念 34
1-5传感器的标定与校准 34
2．标定的基本方法 35
3．标定系统的组成 35
4．传感器的静态标定及设备 36
5．传感器的动态标定及设备 36
习题 36
2-1电位器式传感器 37
1．线绕电位器式传感器 37
第二章电阻式传感器 37
2．非线绕电位器式传感器 41
3．电位器式传感器的应用 43
2-2电阻应变计的原理及特性 44
1．电阻应变计的结构及原理 44
2．电阻应变计的特性 47
3．电阻应变计的分类 52
2-3测量电路及电阻应变仪 53
1．应变电桥 53
2．直流电桥及输出特性 54
3．交流电桥及其平衡 61
4．电阻应变仪 62
2-4电阻应变式传感器的应用 67
1．应变式传感器的特点 67
2．应变计的使用 68
习题 72
第三章电容式传感器 74
3-1电容式传感器的工作原理和结构 74
1．基本工作原理 74
2．变间隙型电容传感器 75
3．变面积型电容传感器 78
4．变介质型电容传感器 80
3-2电容式传感器的测量电路 82
1．调频电路 82
2．调幅电路 83
3．脉冲宽度调制电路 89
3-3电容式传感器的应用 91
1．等效电路 91
2．应用中存在的问题 92
3．应用举例 94
习题 96
1．结构和工作原理 98
第四章电感式传感器 98
4-1自感式传感器 98
2．变气隙式自感传感器 99
3．差动自感传感器 100
4．测量电路 101
4-2互感式传感器 103
1．结构与工作原理 103
2．等效电路 104
3．测量电路 106
1．基本原理 109
4-3电涡流式传感器 109
2．结构类型 110
3．测量电路 111
4-4电感式传感器的应用 113
习题 116
第五章压电式传感器 117
5-1压电效应和压电材料 117
1．压电效应 117
2．压电材料简介 118
3．石英晶体的压电特性 118
4．压电陶瓷的压电现象 119
5-2压电传感器的等效电路和测量电路 120
1．压电晶体的连接方式 120
2．压电传感器的等效电路 121
3．压电传感器的测量电路 122
5-3压电式传感器的应用 125
习题 127
第六章热电式传感器 128
6-1热电阻 128
1．热电阻材料的特点 128
2．常用热电阻 129
3．热电阻的测量电路 130
4．热电阻应用举例 131
6-2热敏电阻 132
1．热敏电阻的结构和特点 132
2．热敏电阻的温度特性 133
3．NTC热敏电阻输出特性的线性化处理 134
4．应用举例 135
6-3热电偶 136
1．热电效应 136
2．热电偶基本定律 138
3．热电偶的结构种类 139
4．热电偶实用测量电路 141
5．热电偶冷端补偿方法 142
6．应用举例 143
6-4 PN结型温度传感器 144
1．温敏二极管 144
2．温敏三极管 145
3．集成温度传感器 146
习题 147
1．霍尔效应 148
7-1霍尔传感器 148
第七章磁敏式传感器 148
2．霍尔元件的主要技术参数 150
3．霍尔元件的连接方式和输出电路 150
4．霍尔元件的测量误差和补偿方法 152
5．霍尔传感器的应用 153
7-2磁敏电阻器 154
1．磁阻效应 155
2．磁敏电阻的结构及特性 155
7-3磁敏二极管和磁敏三极管 156
1．磁敏二极管的结构和工作原理 156
2．磁敏三极管的结构和工作原理 158
习题 159
第八章光电式传感器 160
8-1光电效应 160
1．外光电效应 160
2．内光电效应 161
8-2外光电效应的光电器件 162
1．光电管及其基本特性 162
2．光电倍增管及其基本特性 164
1．光敏电阻 165
8-3内光电效应器件 165
2．光电池 167
3．光敏二极管和光敏三极管 169
8-4新型光电传感器 172
1．光位置传感器（SPD） 172
2．高速光电二极管 172
3．色敏光电传感器 173
4．光固态图像传感器 174
8-5光电传感器的应用 178
1．模拟式光电传感器及应用 178
2．开关式光电传感器及应用 179
3．光电池的应用 181
4．CCD图像传感器的应用 182
习题 184
第九章光纤传感器 185
9-1光纤传感器基础 185
1．光纤的结构 185
2．光纤波导原理 186
3．光纤的特性及分类 187
4．光纤传感器的基本原理及类型 188
9-2光纤传感器的调制技术 189
1．强度调制 191
2．频率调制与解调 193
习题 193
第十章实验 194
实验一电位器式传感器及对接触线抬升量的测量 194
实验二电阻应变式传感器及电阻应变仪的原理和使用 197
实验三电涡流位移传感器的原理及其静态标定方法 204
实验四热电式传感器的温度自动控制实验（半自拟） 208
实验五光纤高低电压隔离信号传输实验 212
实验六光电报警实验（半自拟） 218
主要参考文献 224