传感器原理(第4版)

本书以传感器原理为主线，在介绍传感器的静态和动态一般特性的相关概念及计算方法基础上，阐述经典与现代多种传感器的工作原理、特点、调理电路、误差分析、设计方法和典型应用。全书共16章，其内容既包含基于场理论的结构型传感器，也包括基于热力学原理、物理效应的物性型传感器。根据传感器集成化、微型化发展的趋势，补充微机电、无源射频等传感器技术，并介绍了提高传感器测试精度的方法、传感器的新技术。
本书条理清楚，框架结构合理，原理介绍重点突出，理论性和系统性强，同时又有一定的实用性和启发性。本书可作为高等院校测控技术与仪器、电子信息工程、自动化、机械电子丁程等专业的教材，也可供其他相近专业学生及从事传感器、测控技术丁作的工程技术人员参考。

第1章 绪论 1
1.1 传感器的定义及其作用 1
1.2 传感器的组成与分类 3
1.3 传感器的发展 5
1.4 本书的主要内容及特点 6
习题与思考题 7
第2章 传感器的一般特性 8
2.1 传感器的静态特性 8
2.2 传感器的动态特性 23
2.3 传感器标定 35
习题与思考题 40
第3章 弹性敏感元件 42
3.1 概述 42
3.2 弹性敏感元件的基本特性 42
3.3 弹性敏感元件所用的材料 43
3.4 常用弹性敏感元件特性参数的计算 45
习题与思考题 51
第4章 应变式传感器 52
4.1 金属的电阻应变效应 52
4.2 电阻应变片 53
4.3 应变片的主要参数 61
4.4 电阻应变片的动态响应特性 63
4.5 应变测量电桥电路 65
4.6 电阻应变片的温度误差及其补偿方法 72
4.7 应变式传感器工作原理 75
习题与思考题 83
第5章 电容式传感器 85
5.1 工作原理与分类 85
5.2 主要特性 86
5.3 测量线路 91
5.4 结构稳定性及抗干扰技术 99
5.5 电容式传感器的应用 102
习题与思考题 106
第6章 变磁阻式传感器 108
6.1 电感式传感器 109
6.2 差动变压器式传感器 122
6.3 电涡流传感器 133
6.4 工程设计方法 139
习题与思考题 145
第7章 磁电式传感器 147
7.1 概述 147
7.2 磁电式振动传感器 148
7.3 设计基础 154
7.4 应用 159
习题与思考题 161
第8章 压电式传感器 162
8.1 压电效应与压电式传感器的工作原理 162
8.2 压电材料 167
8.3 压电式传感器的等效电路与测量电路 170
8.4 压电式传感器的应用 175
8.5 压电式传感器的误差与设计要点 183
习题与思考题 189
第9章 声表面波传感器 191
9.1 声表面波技术的发展历史与特点 191
9.2 声表面波理论分析 192
9.3 声表面波传感器的敏感机理和设计时的注意事项 196
9.4 叉指换能器 198
9.5 声表面波传感器的类型 200
9.6 有源声表面波传感系统及其应用 203
9.7 无线无源声表面波传感系统及其应用 206
习题与思考题 216
第10章光纤传感器 217
10.1 光纤及传光原理 217
10.2 光强调制型光纤传感器 222
10.3 相位调制型光纤传感器 230
10.4 偏振态调制型光纤电流传感器 236
10.5 频率调制型光纤传感器 237
10.6 波长调制型光纤传感器 239
10.7 分布式光纤传感器 240
习题与思考题 242
第11章 磁敏传感器 243
11.1 霍尔传感器 243
11.2 磁阻传感器 249
11.3 磁敏二极管与三极管 252
习题与思考题 256
第12章热电式传感器 257
12.1 概述 257
12.2 热电偶测温传感器 259
12.3 热电阻式传感器 269
12.4 半导体PN结测温传感器 274
12.5 集成温度传感器 276
12.6 非接触式温度测量系统 279
习题与思考题 282
第13章压阻式传感器 283
13.1 压阻效应 283
13.2 晶向的表示方法 284
13.3 压阻系数 286
13.4 压阻式传感器实例 293
13.5 扩散电阻的阻值与几何尺寸的确定 301
13.6 温度漂移的补偿 303
13.7 压阻传感器专用信号调理集成电路 305
习题与思考题 308
第14章谐振式传感器 310
14.1 基本知识 310
14.2 振筒式传感器 313
14.3 振弦式传感器 319
14.4 石英谐振式传感器 323
14.5 振动梁式压力传感器 325
习题与思考题 327
第15章微机电技术与微传感器 328
15.1 概述 328
15.2 微机电系统中的尺度效应 330
15.3 常用材料与制造工艺 333
15.4 微传感器的应用 340
习题与思考题 343
第16章传感器高精化技术 344
16.1 传感器补偿技术 345
16.2 传感器抗干扰措施 345
16.3 传感器的智能化 345
16.4 多传感器信息融合 345
16.5 无线传感器网络 346
习题与思考题 346
部分习题参考答案 347
参考文献 349