传感器原理及工程应用

第1章 传感与检测技术的理论基础 1

1.1 测量概论 1

1.2 测量数据的估计和处理 8

思考题和习题 27

第2章 传感器概述 29

2.1 传感器的组成和分类 29

2.2 传感器的基本特性 30

思考题和习题 39

第3章 应变式传感器 41

3.1 工作原理 41

3.2 应变片的种类、材料及粘贴 43

3.3 电阻应变片的特性 46

3.4 电阻应变片的测量电路 53

3.5 应变式传感器的应用 57

思考题和习题 61

第4章 电感式传感器 63

4.1 变磁阻式传感器 63

4.2 差动变压器式传感器 70

4.3 电涡流式传感器 79

思考题和习题 86

第5章 电容式传感器 88

5.1 电容式传感器的工作原理和结构 88

5.2 电容式传感器的灵敏度及非线性 92

5.3 电容式传感器的等效电路 94

5.4 电容式传感器的测量电路 94

5.5 电容式传感器的应用 100

思考题和习题 102

第6章 压电式传感器 103

6.1 压电效应及压电材料 103

6.2 压电式传感器测量电路 108

6.3 压电式传感器的应用 111

思考题和习题 113

第7章 磁电式传感器 114

7.1 磁电感应式传感器 114

7.2 霍尔式传感器 119

思考题和习题 126

第8章 光电式传感器 128

8.1 光电器件 128

8.2 光纤传感器 146

思考题和习题 152

第9章 半导体传感器 153

9.1 气敏传感器 153

9.2 湿敏传感器 158

9.3 色敏传感器 162

9.4 半导体式传感器应用 166

思考题和习题 168

第10章 超声波传感器 169

10.1 超声波及其物理性质 169

10.2 超声波传感器 172

10.3 超声波传感器应用 173

思考题和习题 175

第11章 微波传感器 176

11.1 微波概述 176

11.2 微波传感器的原理和组成 176

11.3 微波传感器的应用 177

思考题和习题 182

第12章 辐射式传感器 183

12.1 红外传感器 183

12.2 核辐射传感器 187

思考题和习题 195

第13章 数字式传感器 196

13.1 光栅传感器 196

13.2 编码器 200

13.3 感应同步器 203

思考题和习题 205

第14章 智能式传感器 207

14.1 概述 207

14.2 传感器的智能化 208

14.3 集成智能传感器 210

思考题和习题 214

第15章 传感器在工程检测中的应用 215

15.1 温度测量 215

15.2 压力测量 234

15.3 流量测量 240

15.4 物位测量 250

《传感器原理及工程应用》是为高等院校电子信息类的工业自动化、机电一体化、测控及计算机应用等专业编写的教材。该教材自2000年出版以来，先后印刷5次，被许多院校和工程技术人员用作为教材或参考书。由于科学技术的不断发展，传感器及传感器技术都有了很大的发展和变化，为此我们对第一版教材进行了修改、充实和更新。同时我们也保持了原教材的特色，即内容覆盖面广，叙述由浅入深，在讲述传感器原理和特性时，侧重讲清物理概念，在介绍传感器的应用时，充分结合生产和工程实际，使教材更具有一定的使用和参考价值。
全书内容分三部分：第一部分介绍测量的基本知识及测量误差，例如测量及测量系统的概念，误差理论与测量数据的处理等，第二版的这部分内容中对误差和不确定度根据国际标准化等七个组织制定的指导性文件（GUM）赋予了新的定义；第二部分系统地介绍各种传感器的原理、结构和应用，第二版中增加了微波传感器、辐射传感器及智能传感器等内容，并把第一版工程应用中的数字式传感器放到第二部分；第三部分介绍工程检测的基础知识及传感器在工程检测中的应用，在第二版中增加了工程中应用的新型传感器。
本书由郁有文编写第1、2、8、13、15章，常健编写第3~7、9、10章，程继红编写第11、12、14章。全书由郁有文整理定稿，在编写此书过程中，我们得到了南京师范大学的大力支持和帮助，许多同行提出了很多宝贵意见，在此一并表示衷心的感谢。本书在编写过程中参考了许多教材和文献，在此也表示谢意。
由于编者水平有限，本书第二版中一定会存在不足和错误之处，恳请读者批评指正。

本书介绍各种传感器的原理、特性及其在工程上的应用技术。全书共有15章，第1章介绍传感与检测技术的理论基础；第2章介绍有关传感器的基本概念；第3章至第14章根据传感器的工作原理分类，分别介绍应变式、电感式、电涡流式、电容式、压电式、磁电式、光电式、半导体式、超声波式、辐射式、微波式、数字式、智能式等传感器的工作原理、性能、测量电路及应用；第15章介绍传感器在工程检测中的应用，把传感器与工程检测技术结合起来，使教材更具广泛性和实用性。
本书可作为应用电子、工业自动化、机电一体化、计算机应用、测控技术与仪器等专业教材，也可供其它专业的师生和有关工程技术人员参考。