传感器与检测技术（第2版）内容简介

宋雪臣等编著的《传感器与检测技术(第2版)》主要内容包括检测技术的基础知识，电阻式、电容式、电感式、热电式、光电式、压电式、数字式等多种常用传感器的工作原理、基本结构和转换电路，并给出了典型的应用实例。后面三章还介绍了传感器的选用与标定、抗干扰技术及微机接口技术应用以及智能化传感器。《传感器与检测技术(第2版)》可作为高等职业教育机电一体化、电子信息等专业的教材，也可作为成人教育、职业培训的教材，还可作为生产管理人员及其他工程技术人员的参考用书。

宋雪臣等编著的《传感器与检测技术(第2版)》以传感器的应用为线索展开，结合较多的应用实例编写，减少了过深的理论分析和公式推导，突出了现代新型传感器检测技术。书中适当插入了一些传感器实物照片，增加了直观性。本书可作为高等职业教育机电一体化、电子信息等专业的教材，也可作为成人教育、职业培训的教材，还可作为其他工程技术人员的参考用书。

第1章　检测技术基本知识　1

1.1　测量与测量误差　1

1.1.1　测量方法　1

1.1.2　测量误差及表达方式　3

1.1.3　测量误差的分类　5

1.1.4　测量误差的分析与处理　5

1.2　传感器的组成和特性　10

1.2.1　传感器的定义、组成和分类　10

1.2.2　传感器的基本特性　12

本章小结　15

思考与练习　15

第2章　电阻式传感器及应用　17

2.1　弹性敏感元件　17

2.1.1　弹性敏感元件的弹性特性　17

2.1.2　弹性敏感元件的材料及基本要求　19

2.1.3　变换力的弹性敏感元件　19

2.1.4　变换压力的弹性敏感元件　21

2.2　电位器式传感器　23

2.2.1　电位器的原理和基本结构　24

2.2.2　电位器式传感器负载特性　24

2.2.3　电位器式传感器的应用　25

2.3　电阻应变式传感器　26

2.3.1　应变片与应变效应　26

2.3.2　测量转换电路　29

2.3.3　电阻应变式传感器的应用　32

2.4　热电阻传感器　34

2.4.1　热电阻传感器　34

2.4.2　热敏电阻传感器　37

2.4.3　集成温度传感器　40

2.5　气敏和湿敏电阻传感器　42

2.5.1　气敏电阻传感器　42

2.5.2　湿敏电阻传感器　45

本章小结　48

思考与练习　49

实训项目1　电阻应变式传感器　51

第3章　电容式传感器及应用　53

3.1　电容式传感器工作原理及类型　53

3.1.1　变面积式电容传感器　53

3.1.2　变极距式电容传感器　55

3.1.3　变介质式电容传感器　56

3.2　电容式传感器的转换电路　57

3.3　电容式传感器的应用　61

本章小结　63

思考与练习　64

实训项目2　电容式传感器　65

第4章　电感式传感器及应用　67

4.1　自感式传感器　67

4.1.1　自感式传感器的结构和工作原理　67

4.1.2　自感式传感器的测量电路　69

4.1.3　自感式传感器的应用　72

4.2　差动变压器式传感器　73

4.2.1　差动变压器式传感器的工作原理　73

4.2.2　差动变压器式传感器的测量电路　74

4.2.3　差动变压器式传感器的应用　77

4.3　电涡流式传感器　78

4.3.1　电涡流式传感器的工作原理　78

4.3.2　电涡流式传感器的基本结构和类型　79

4.3.3　电涡流式传感器的测量电路　81

4.3.4　电涡流式传感器的应用　81

本章小结　84

思考与练习　84

实训项目3　差动变压器的标定(静态位移性能)　85

实训项目4　电涡流式传感器的应用——振幅测量　86

第5章　热电偶传感器及应用　88

5.1　热电偶的工作原理和基本定律　88

5.1.1　热电偶的工作原理　88

5.1.2　热电偶的基本定律　90

5.2　热电偶的结构形式及材料　91

5.2.1　热电偶的基本结构形式　91

5.2.2　热电偶材料　93

5.2.3　常用热电偶　93

5.3　热电偶实用测温线路和温度补偿　95

5.3.1　热电偶实用测温线路　95

5.3.2　热电偶的温度补偿　96

5.4　热电偶传感器的应用　98

本章小结　101

思考与练习　101

实训项目5　热电偶原理及现象　102

第6章　光电式传感器及应用　104

6.1　光电效应及光电元器件　104

6.1.1　光电效应及分类　104

6.1.2　光电管和光电倍增管　105

6.1.3　光敏电阻　107

6.1.4　光敏晶体管　109

6.1.5　光电池　113

6.1.6　光电耦合器件　115

6.2　光电式传感器的应用　117

6.3　光纤传感器　120

6.3.1　光纤传感器概述　120

6.3.2　光纤的结构和传输原理　121

6.3.3　 光纤传感器的应用　122

6.4　红外传感器　123

6.4.1　红外辐射　124

6.4.2　红外探测器　124

6.4.3　红外传感器的应用　126

本章小结　129

思考与练习　129

实训项目6　光电传感器(反射型)测转速　131

实训项目7　光纤位移测量　131

第7章　霍尔传感器及应用　134

7.1　霍尔效应及霍尔元件　134

7.1.1　霍尔效应　134

7.1.2　霍尔元件的材料和结构　135

7.1.3　霍尔元件主要参数及其误差　136

7.2　集成霍尔传感器　139

7.3　霍尔传感器的应用　140

本章小结　143

思考与练习　143

实训项目8　霍尔传感器直流激励特性　145

第8章　压电式传感器及应用　146

8.1　压电效应及压电材料　146

8.1.1　压电效应　146

8.1.2　压电材料　148

8.2　压电式传感器电路　149

8.2.1　压电式传感器的等效电路　149

8.2.2　压电式传感器测量电路　150

8.3　压电式传感器的结构和应用　151

8.3.1　压电式传感器的基本结构　151

8.3.2　压电式传感器的应用　152

本章小结　153

思考与练习　154

实训项目9　压电式传感器的动态响应　154

第9章　超声波传感器及应用　156

9.1　超声波及其物理性质　156

9.2　超声波探头及耦合技术　158

9.2.1　超声波探头　159

9.2.2　超声波探头耦合剂　161

9.3　超声波传感器的应用　161

本章小结　165

思考与练习　166

第10章　数字式传感器及应用　167

10.1　栅式数字传感器　167

10.1.1　光栅的类型和结构　167

10.1.2　光栅的工作原理　169

10.1.3　光栅式传感器的测量电路　170

10.2　编码器　173

10.2.1　接触式码盘编码器　173

10.2.2　光电式编码器　175

10.2.3　电磁式编码器　175

10.2.4　脉冲盘式编码器　176

10.3　感应同步器　177

10.3.1　直线式感应同步器的结构和工作原理　177

10.3.2　旋转式感应同步器(圆感应同步器)　180

10.3.3　感应同步器位移测量系统　181

10.4　频率式数字传感器　182

10.4.1　改变力学系统固有频率的频率传感器　182

10.4.2　RC振荡器式频率传感器　183

10.4.3　压控振荡器式频率传感器　183

本章小结　184

思考与练习　184

第11章　传感器的选用与标定　185

11.1　传感器选用原则　185

11.1.1　传感器类型的确定　185

11.1.2　传感器性能指标选择　186

11.2　传感器的标定　187

11.2.1　标定的概念　187

11.2.2　传感器标定方法　188

11.2.3　传感器的静态标定　188

11.2.4　传感器的动态标定　189

本章小结　190

思考与练习　191

第12章　抗干扰技术及微机接口技术应用　192

12.1　传感器抗干扰技术　192

12.1.1　干扰的来源及形式　192

12.1.2　抑制干扰的途径　195

12.1.3　屏蔽技术　195

12.1.4　接地技术　196

12.1.5　浮置技术　197

12.2　传感器与微机接口技术　198

12.2.1　信号预处理　199

12.2.2　数据采集　200

12.2.3　ADC接口技术　202

12.3　自动检测技术综合应用实例——基于AT89C2051和DS18B20的温度测量系统　204

12.3.1　数字式温度传感器DS18B20　205

12.3.2　AT89C2051单片机　207

12.3.3　AT89C2051与DS18B20组成的测温系统　208

12.3.4　软件设计　209

本章小结　211

思考与练习　211

第13章　Smart传感器　212

13.1　Smart传感器的概念和特点　212

13.2　Smart传感器的基本结构　213

13.2.1　Smart传感器基本传感器　214

13.2.2　Smart传感器中的软件　215

13.3　Smart传感器的应用　216

本章小结　219

思考与练习　219

参考文献　220

本书包括自动检测技术的基础知识、传感器原理与应用、过程检测仪表和自动检测中的共性技术及新进展四个部分的内容。第一部分介绍传感器与检测技术的基本概念、测量误差与数据处理以及传感器的静动态特性和标定方法。第二部分介绍电阻式传感器、变电抗式传感器、光电式传感器和电动势式传感器的工作原理与应用。第三部分介绍温度检测、流量检测和成分检测。第四部分介绍误差修正技术、MEMS技术与微型传感器、虚拟仪器、无线传感器网络、多传感器数据融合和软测量技术。

读者对象：本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材和2009年普通高等教育国家精品教材，可以作为自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科生的教材，也可供相关领域的工程技术人员参考。