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编辑点评：《普通高等教育‘十一五’国家*规划教材》是北京高等教育的优质教材。
被评为“‘十一五’国家*规划普通高等教育教材”，是北京市高等教育精品教材。传感器与检测技术（第 2 版）系统地讨论了基本原理、基本特性、信号调理电路、设计原理及其在电流和非电流传感系统中的应用。
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简介
《传感器与检测技术》被评为“高等教育百门精品课程教材建设计划项目建设项目”，是北京市高等教育精品教材。 《传感器与检测技术》系统地论述了各种传感器的基本原理、基本特性、信号调理电路、设计原理及其在电气和非电气检测系统中的应用。全书共15章。 0、1章为传感器与检测技术概述，介绍传感器与检测技术的基本概念、基本理论、一般特性和分析方法；第 2 章至第 9 章讨论常见和广泛使用的传感器，它是电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、光电式、热释电式、核辐射传感器等传感器；第10章介绍了近年来国内外研制开发的智能化新型传感器，反映了当代传感器技术的新发展和新成果；第11章和第12章介绍了传感器的校准方法和可靠性；第13章是检测技术的基础，讨论了数据检测和信号处理的方法与技术；第14章介绍的是一种多传感器信息融合技术；第 15 章介绍了现代检测系统。 《传感器与检测技术》有练习、思考题和实验。 《传感器与检测技术》素材新颖，内容丰富，兼顾博大精深，以适应不同层次物体的使用。也可供相关工程技术人员参考。
目录
0 传感器和检测技术概念
0.1 传感器的组成和分类
0.1.1 传感器定义
0.1.2 传感器的组成
0.1.3 传感器的分类
0.2传感器的作用和地位
0.3 传感器技术发展趋势
0.4 检测技术的定义
0.5检测技术的作用
1 传感器的特性
1.1 传感器的静态特性
1.1.1 线性度
1.1.2 滞后
1.1.3 重复性
1.1.4 灵敏度和灵敏度误差
1.1.5 分辨率和阈值
1.1.6 稳定性
1.1.7 温度稳定性
1.1.8 多种抗干扰能力
1.1.9 静态错误
.1.2 传感器的动态特性
1.2.1 动态特性的数学描述
1.2.2 线性系统的传递函数
1.2.3 传感器动态特性指标
1.2.4 动态响应分析的基本方法
1.2.5 典型链路的动态响应特性
2 个电阻传感器
2.1 电位器式电阻传感器
2.1.1 线性电位器
2.1.2 线性电位器
2.1.3 负载特性和负载误差
2.1.4 电位器的结构和材料
2.1.5 电位器传感器应用实例
2.2 应变式电阻传感器
2.2.1 电阻应变片的工作原理
2.2.2 金属电阻应变片的主要特点
2.2.3 温度误差及其补偿
2.2.4 应变片电阻传感器的测量电路
2.2.5 应变片电阻传感器应用实例
3 个电感式传感器
3.1 自感应传感器
3.1.1 工作原理
3.1.2 灵敏度和线性度
3.1.3 效果电路
3.1.4 转换电路
3.1.5 零点残余电压
3.1.6 自感传感器的特点及应用
3.2 变压器传感器
3.2.1 工作原理
3.2.2 高效电路及其特点
3.2.3 差动变压器传感器测量电路
3.2.4 零点残压补偿
3.2.5 变压器传感器应用实例
3.3 涡流传感器
3.3.1 工作原理
3.3.2 转换电路
3.3.3 涡流传感器的特点及应用
3.4 压电传感器
3.4.1 工作原理
3.4.2 结构
4 个电容式传感器
4.1 电容式传感器的工作原理及类型
4.1.1 工作原理
4.1.2 类型
4.2 电容式传感器的灵敏度和线性度
4.3 电容式传感器的特性及有效电路
4.3.1 功能
4.3.2 效果电路
4.4 电容式传感器的设计要点
4.4.1 保护绝缘材料的绝缘性能
4.4.2 边缘效应的消除和减少
4.4.3 消除和降低寄生电容的影响
4.4.4 防止和减少外界干扰
4.5 电容式传感器的转换电路
4.5.1 调制电路
4.5.2 脉冲电路
4.6 电容传感器应用实例
4.6.1 差动电容压力传感器
4.6.2 电容式加速度计
4.6.3 电容式液位传感器
4.6.4 电容式位移传感器
5个磁电传感器
5.1 磁感应传感器
5.1.1 工作原理及结构类型
5.1.2 动态特性分析
5.1.3 测量电路
5.1.4 磁感应传感器应用实例
5.2 霍尔传感器
5.2.1 霍尔效应和霍尔元件材料
5.2.2 霍尔元件结构及测量电路
5.2.3 霍尔元件主要技术指标
5.2.4 霍尔元件补偿电路
5.2.5 霍尔传感器应用示例
6 压电传感器
6.1 压电效应
6.1.1 石英晶体的压电效应
6.1.2 压电陶瓷的压电效应
6.1.3 高分子材料的压电效应
6.1.4 压电方程和压电常数
6.2 压电材料
6.3 效果电路
6.4 测量电路
6.4.1 电压放大器
6.4.2 电荷放大器
6.5 压电传感器应用实例
6.5.1 压电式称重传感器
6.5.2 压电加速度计
6.6 影响压电传感器精度的因素分析
6.6.1 线性
6.6.2 横向灵敏度
6.6.3 环境温度的影响
6.6.4 湿度的影响
6.6.5 电缆噪声
6.6.6 接地回路噪声
7光电传感器
7.1 光电效应
7.1.1 外光电效应
7.1.2 内部光电效应
7.1.3 光伏效应
7.2 光电器件及其特性
7.2.1 光电管和光电倍增管
7.2.2 光敏电阻
7.2.3 光电二极管和光电晶体管
7.2.4 光电管
7.2.5 半导体光电元件的特性
7.3 光电传感器测量电路
7.3.1 光源
7.3.2 测量电路
7.4 光电传感器及其应用
7.4.1 模拟光电传感器
7.4.2 脉冲光电传感器
7.5光纤传感器
7.5.1 光纤
7.5.2 光纤传感器的工作原理
7.6 电荷耦合器件（ccd
7.6.1ccd 的工作原理
7.6.2ccd应用示例
7.7 光栅传感器
7.7.1 基本工作原理
7.7.2 云纹
7.7.3 方向判别和细分电路原理
7.8 激光传感器
7.8.1 激光干涉仪测量位移
7.8.2 激光测长原理
8 个热释电传感器
8.1 热阻
8.1.1 热电阻材料及工作原理
8.1.2 测量电路
8.2 热电偶
8.2.1 热电效应
8.2.2 热电偶的基本定律
8.2.3 热电偶材料及常用热电偶
8.2.4 热电偶测温电路
8.2.5 热电偶参考结温度
8.3 热敏电阻
8.3.1 热敏电阻的主要特性
8.3.2 热敏电阻特性的线性化
8.3.3 热敏电阻应用示例
9核辐射传感器
9.1 核辐射的基本特征
9.1.1 核辐射特性
9.1.2 测量中常用的同位素
9.2 核辐射传感器
9.2.1 电离室
9.2.2 气体放电计数器
9.3 核辐射传感器应用实例
9.4 放射性辐射防护
10 个生物传感器
10.1 概述
10.1.1 生物传感器的基本结构
10.1.2 生物传感器的类型
10.1.3 生物传感器的优势
10.1.4 生物传感器的固定化技术
10.2 电化学 DNA 传感器
10.2.1 电化学dna传感器原理
10.2.2 DNA 固定在固体电极上
10.2.3 电化学 dna 传感器中的标记
10.2.4 电化学dna传感器的应用
10.3 半导体生物传感器
10.3.1 原理与特点
10.3.2 Bio-FET 的结构类型
10.3.3 应用研究实例
11 集成智能传感器
11.1 单片集成智能传感器
11.1.1 智能传感器的基本特性
11.1.2 智能传感器发展趋势及应用
11.1.3 单片智能传感器主要产品分类
11.2 联网智能压力传感器
11.2.1ppt、pptr系列联网智能压力传感器工作原理
11.2.2ppt系列联网智能压力传感器典型应用
11.3 单芯片指纹传感器
11.3.1 生物识别发展概况
11.3.2 指纹识别的基本原理
11.3.3fcd4b14/at77c101b 指纹传感器
11.4 特殊集成传感器
11.4.1lm1042型一体化液位传感器
11.4.2mc系列烟雾探测报警集成电路
12 传感器校准
12.1 传感器静态特性标定
12.1.1 静态标准条件
12.1.2 校准设备精度等级的确定
12.1.3 静态特性校准方法
12.2 传感器动态特性标定
12.3 振动传感器标定
12.3.1 校准方法
12.3.2 对比校准方法
12.4 压力传感器校准
12.4.1 动态标定压力源
12.4.2 激波管校准
13 传感器可靠性技术
13.1 可靠性技术基础概述
13.1.1 可靠性技术的定义及特点
13.1.2 可靠性技术的基本特征量
13.2 可靠性设计
13.2.1 可靠性设计的重要性
13.2.2 可靠性设计程序和原则
13.2.3 系统可靠性框图模型及计算
13.3 可靠性管理
13.3.1 可靠性管理的意义和特点
13.3.2 可靠性管理组织和职责
13.3.3 可靠性标准、情报和保证
13.3.4 可靠性管理的实施
13.4 可靠性测试
13.4.1 传感器环境测试概述
13.4.2 传感器可靠性测试示例
13.5 敏感元件和传感器的失效分析
13.5.1 概述
13.5.2 分析方法
14 检测技术基础
14.1 检测技术概述
14.2 测量方法
14.2.1 直接测量、间接测量和同时测量
14.2.2 偏差测量、零位测量和差分测量
14.3 测量系统
14.3.1 测量系统的组成
14.3.2 主动和被动测量系统
14.3.3 开环测量系统和闭环测量系统
14.4 测量数据处理方法
14.4.1 静态测量数据的处理方法
14.4.2 动态测量数据的处理方法
15种多传感器信息融合技术
15.1 概述
15.1.1 概念
15.1.2 意义及应用
15.2 传感器信息融合的分类与结构
15.2.1 传感器信息融合分类
15.2.2 信息融合的结构
15.2.3 信息融合系统结构示例
15.3 传感器信息融合的一般方法
15.3.1 嵌入式约束
15.3.2 证据组合法
15.3.3 人工神经网络方法
15.4 传感器信息融合示例
15.4.1 机器人中的传感器信息融合
15.4.2 船舶传感器信息融合
16 现代检测系统
16.1 计算机检测系统的基本组成
16.1.1 多路模拟开关
16.1.2a/d转换和d/a转换
16.1.3 采样和保持
16.2 总线技术
16.2.1 总线的基本概念及其标准化
16.2.2 总线的通信方式
16.2.3 测控系统内部总线
16.2.4 测控系统外部总线
16.3 虚拟仪器
16.3.1 虚拟乐器的出现
16.3.2 虚拟仪器硬件系统
16.3.3 虚拟仪器软件系统
16.3.4 虚拟仪器的发展趋势
16.4 网络测试仪
16.4.1 基于现场总线技术的网络化测控系统
16.4.2 面向跨网测控系统
16.4.3 联网测试仪器和系统示例
16.4.4 无线传感器网络测控系统
17 传感器与检测技术实验
17.1 温度传感器实验
17.1.1 铂热阻实验
17.1.2 温度变送器实验
17.1.3 热电偶测温实验
17.1.4 热电偶校准实验
17.1.5pn结温敏二极管实验
17.1.6 半导体热敏电阻实验
17.1.7 集成温度传感器
17.2 涡流传感器实验
17.2.1 涡流传感器的静态校准
17.2.2 被测材料对涡流传感器特性的影响
17.2.3 涡流传感器幅值测量
17.2.4 涡流传感器转速测量实验
17.2.5 集成传感器力平衡传感器实验
17.3 半导体传感器实验
17.3.1 湿度传感器湿度电容实验
17.3.2 湿度传感器耐湿性实验
17.3.3 气体传感器演示实验
17.4 光电传感器实验
17.4.1 光敏电阻实验
17.4.2光敏电阻暗光电路的应用
17.4.3 光电二极管特性实验
17.4.4 光电晶体管特性测试
17.4.5 光电晶体管对不同光谱的响应
17.4.6 光电开关（红外发光管和光电晶体管
17.4.7 光电传感器热释电红外传感器性能实验
17.4.8 红外光敏管应用红外检测
17.4.9 光电池特性测试
17.4.10 光纤位移传感器原理
17.4.11 光纤传感器位移测试
17.4.12 光纤传感器应用温度传感器
17.4.13 光纤传感器动态测量
17.4.14光栅衍射实验中光栅距离的确定
17.4.15 光栅传感器衍射演示与测距实验
17.4.16 电荷耦合图像传感器ccd相机卡尺实验
附录练习和问题
参考文献
前言阅读
随着社会的发展和科学技术的进步，人们在研究自然现象和规律以及生产活动时，必须从外界获取大量信息。信息的获取、处理和传输已成为信息领域的关键技术。为了及时、正确地获取这些信息，必须合理选择和应用各种传感器和检测技术。传感器与检测技术作为信息技术的三大支柱之一，已渗透到人类科学研究、工程实践和日常生活的方方面面，在广泛领域内对促进生产发展和科技进步发挥着重要作用。
本书已在第一版基础上进行了修订。为使本书紧贴传感器与检测技术的最新进展，全面介绍这些领域相关知识的特点，本书在原有基础上增加了生物传感器和无线传感器网络测控系统，修订了集成智能传感器，和实验部分已经整理出来。生物传感器一章介绍电化学DNA传感器、半导体生物传感器等具有广阔应用前景的传感器。智能传感器一章介绍了单片集成智能传感器、联网智能压力传感器、单片指纹传感器和专业集成传感器。无线传感器网络测控系统主要介绍了无线传感器网络的应用、特点和关键技术，使读者对传感器在网络测控系统中的应用有一个清晰的认识。在本书的编写过程中，力求做到材料广泛、结构清晰、概念清晰、通俗易懂、系统性强。
全书共17章，分为三部分，第一部分为传感器，第二部分为检测技术，第三部分为实验。第0章介绍传感器和检测技术的基本概念；第1章介绍传感器的特点；第 2 章至第 11 章介绍了目前使用的几种类型的传感器，例如电阻式、电感式、电容式和磁电式传感器 压电式、光电式、热释电式、核辐射传感器和生物传感器的基本原理和设计知识，以及集成智能传感器的介绍；第12、13章介绍传感器标定方法和传感器可靠性技术；第14章是检测技术基础，介绍数据的检测和处理方法；第15章介绍了多传感器信息融合技术；第16章介绍了现代检测系统，让读者了解传感器和检测技术的现状和未来。发展有全面的认识；第17章为实验部分，旨在提高读者理论联系实际和动手实践的能力。
王璞教授主持了本书的审校，也得到了各领域其他专家的支持。我要表示衷心的感谢。限于编辑水平，加之时间仓促，书中难免有疏漏之处，欢迎广大读者批评指正。
作者：杨小明
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