现代传感技术与应用

本书从信息获取和系统集成的角度出发，系统地阐述了各类传感器的工作原理、基本结构、测量电路及其在工业测试中的典型应用，突破了就器件论器件的传统讲解方式。
全书共分11章，绪论及第1章主要介绍传感器的作用、定义与组成、分类、传感器与测试系统的数学模型及基本特性，传感器与检测技术的展望；第2~8章重点介绍了各类常用传感器的工作原理、组成结构、输出特性、测量电路、误差分析与补偿以及典型应用；第9、10章简要介绍了集成化智能传感器和无线传感器网络的基本知识；第11章详细介绍了工业生产自动化仪表和测试系统的信号调理技术、数据采集与转换技术，并通过实例详细讲述了现代测试系统的集成设计与性能评价方法，讲述了基于NIELVIS平台的设计性实验。
本书可作为普通高等院校自动化、测控技术与仪器、电子信息、机械设计制造及其自动化等专业的教材，也可作为生产企业一线从事传感器与检测技术的工程技术人员的参考用书。

前言
绪论
0.1传感器的作用
0.2传感器的定义与组成
0.3传感器的分类
第1章传感器技术的基本概念
1.1传感器的基本特性
1.1.1传感器的静态特性
1.1.2传感器的动态特性
1.2传感器的标定与校准
1.3传感器的选用原则
1.4改善传感器性能的主要措施
1.5传感器技术的展望
习题与思考题
第2章应变式传感器
2.1应变效应
2.2应变片
2.3测量电桥
2.3.1直流电桥
2.3.2交流电桥
2.4应变片的温度误差及补偿
2.5应变式传感器的应用
2.6固态压阻式传感器
2.6.1工作原理
2.6.2半导体应变片的结构
2.6.3压阻式压力传感器的接口电路实例
2.6.4压阻式压力传感器的应用
2.7实验指导
2.7.1CSY系列传感器与检测技术实验台概述
2.7.2应变式传感器测量电桥性能分析实验
2.7.3数字式电子秤设计实验习题与思考题
第3章电感式传感器
3.1自感式传感器
3.1.1工作原理
3.1.2特性分析
3.1.3测量电路
3.1.4误差分析
3.1.5自感式传感器的应用
3.2差动变压器式传感器
3.2.1工作原理
3.2.2螺管式差动变压器
3.2.3测量电路
3.2.4差动变压器的应用
3.3电涡流式传感器
3.3.1工作原理
3.3.2结构形式
3.3.3基本特性
3.3.4测量电路
3.3.5电涡流式传感器的应用
3.4实验指导
3.4.1差动变压器输出特性分析实验
3.4.2电涡流式传感器特性分析实验
习题与思考题
第4章电容式传感器
4.1工作原理
4.2结构类型
4.3输出特性
4.3.1变极距型电容传感器
4.3.2变面积型电容传感器
4.3.3变介质型电容传感器
4.4测量电路
4.5误差分析及其补偿
4.6电容式传感器的实际应用
4.7实验指导——电容式传感器静态特性分析实验
习题与思考题
第5章磁电式传感器
5.1磁电感应式传感器
5.1.1工作原理
5.1.2结构类型
5.1.3基本特性
5.2霍尔传感器
5.2.1霍尔效应
5.2.2霍尔元件
5.2.3误差与补偿
5.2.4霍尔集成传感器
5.2.5霍尔传感器的应用
5.3实验指导
5.3.1霍尔传感器位移特性实验
5.3.2数字式霍尔转速计设计实验
习题与思考题
第6章压电式传感器
6.1工作原理
6.1.1压电效应
6.1.2压电常数和表面电荷
6.2压电材料
6.2.1压电晶体
6.2.2压电陶瓷
6.2.3聚偏二氟乙烯
6.3测量电路
6.3.1压电晶片的连接
6.3.2等效电路
6.3.3前置放大器
6.4压电式传感器的应用
6.4.1压电式加速度传感器
6.4.2压电式力传感器
6.5实验指导——压电式传感器测振动实验
习题与思考题
第7章光电式传感器
7.1光电效应
7.1.1外光电效应
7.1.2内光电效应
7.2光电器件
7.2.1光电管
7.2.2光敏电阻
7.2.3光电池
7.2.4光电二极管和光电晶体管
7.2.5光电器件的应用
7.3光电式编码器
7.3.1工作原理
7.3.2类型与结构
7.3.3实际应用
7.4光纤传感器
7.4.1光纤的结构和传输原理
7.4.2工作原理
7.4.3实际应用
7.5光栅式传感器
7.5.1结构与分类
7.5.2工作原理
7.5.3辨向和细分技术
7.6光固态图像传感器
7.6.1CCD的结构和工作原理
7.6.2CCD的分类
7.6.3CCD图像传感器的应用
7.7实验指导
7.7.1CSY型光电传感器系统实验台简介
7.7.2光电器件特性测试实验
习题与思考题
第8章热电式传感器
8.1热电偶
8.1.1测温原理
8.1.2基本定律
8.1.3类型与结构
8.1.4冷端误差及其补偿
8.1.5测温电路
8.2热电阻
8.2.1金属热电阻
8.2.2热敏电阻
8.2.3工作电路
8.3集成温度传感器
8.3.1集成温度传感器LM35
8.3.2集成温度传感器AD590
8.3.3一线数字温度计DS1820
8.4实验指导
8.4.1铂电阻测温性能实验
8.4.2热电偶温度测量及冷端补偿实验
习题与思考题
第9章智能传感器
9.1智能传感器概述
9.1.1智能传感器的概念
9.1.2智能传感器的功能
9.1.3智能传感器的特点和发展趋势
9.2智能传感器的组成与实现
9.2.1智能传感器的组成
9.2.2智能传感器的实现
9.3典型智能传感器及其应用
9.3.1智能温度传感器
9.3.2轮胎压力传感器
9.3.3智能差压变送器
习题与思考题
第10章无线传感器网络
10.1无线传感器网络的特点和发展
10.2无线传感器网络的结构和节点组成
10.3无线传感器网络的关键技术
10.4无线传感器网络协议标准
10.5无线传感器网络的应用设计
习题与思考题
第11章工业自动化仪表与现代检测系统设计
11.1工业自动化仪表
11.1.1工业自动化仪表简介
11.1.2仪表的发展及其趋势
11.1.3工业自动化仪表的分类
11.1.4信号制
11.1.5检测仪表
11.1.6变送器
11.2现代检测系统
11.2.1现代检测系统的组成
11.2.2信号调理技术
11.2.3信号采集与转换
11.3现代检测系统设计及实例
11.3.1现代检测系统的设计
11.3.2基于1Wire总线的多点温湿度测量系统应用实例
习题与思考题
参考文献