本教材是作者在多年來從事傳感器教學及科研的基礎上寫成的，內容豐富、全面、新穎，敘述力求由淺入深，對傳感器原理力爭講清物理概念，對傳感器的應用充分結合生產和工程實踐，使教材具有一定的實用性和參考價值。本教材突出應用性和針對性，強化實踐能力的培養，將傳感器和工程檢測方面的知識有機地聯系起來，使讀者在掌握傳感器原理的基礎上，更進一步地應用這方面的知識以解決工程檢測中的具體問題。同時，在編寫過程中，本書注意補充反映新器件、新技術的內容，力求使讀者了解前沿學科。
全書共8章，主要內容包括傳感器與檢測技術概論、檢測系統的誤差合成、常用傳感器的工作原理、常用非電參數的檢測方法、微弱信號檢測、檢測系統抗干擾技術、測量信號的調理及處理、現代檢測系統。
本書內容全面而實用，適用面廣，不僅可以作為電氣工程及其自動化、機械設計制造及自動化、機電一體化、自動化、電子信息、測控技術與儀器等專業及相關專業的本科生教材，也可作為廣大從事傳感器檢測技術開發與應用的工程技術人員的自學用書。
再版前言
“傳感器與現代檢測技術”是一門儀器科學技術領域各學科的共同理論基礎課程，通過這門課程的學習，學生應該學會選擇各種傳感器，并應用這些傳感器構成系統，進一步能夠解決工程、生產及科研中遇到的各種具體或特殊的傳感器與測試的問題。
本書的編寫力求將系統性、實用性與先進性相結合，理論與實踐相交融，既注重傳統知識的講授，又兼顧新技術、新成果的應用。本書具有如下特色：
(1) 應用型特色——充分結合生產和工程實踐。以培養技術應用能力為主線，突出應用性和針對性，強化實踐能力的培養。將傳感器和工程檢測方面的知識有機地聯系起來，使學生在掌握傳感器原理的基礎上，進一步應用這方面的知識以解決工程檢測中的具體問題。
(2) 課程體系創新——知識結構合理、知識體系完整。首先從檢測技術基本概念與應用概述入手，以常用傳感器工作原理分析來鋪開傳感器與檢測技術的基本實現手段，并強調新型傳感器的介紹及應用，最后對如何組成檢測系統、計算機在檢測系統中的應用及系統抗干擾和網絡技術運用等作了分析。書稿內容翔實、結構合理、知識體系完整。
(3) 內容豐富新穎——精選最新科技成果。注意補充反映新器件、新技術的內容，如IP傳感器、無線傳感器網絡、智能傳感器、微弱信號檢測原理、網絡監控系統等，力求使讀者了解前沿學科。
(4) 提供與本書配套的教學資源。除了提供各章的PPT講稿、習題解答外，還提供我們自行開發的電子教學資源，如試題庫、虛擬測試儀器、網絡測試儀器、課程設計與畢業設計指導等。
全書共8章，主要內容包括傳感器與檢測技術概論、檢測系統的誤差合成、常用傳感器的工作原理、常用非電參數的檢測方法、微弱信號檢測、檢測系統抗干擾技術、測量信號的調理及處理、現代檢測系統。
本書由余成波、陶紅艷組織編寫，負責全書的統稿和審校。其中，陶紅艷編寫了第1章； 王士彬編寫了第2章； 余成波、唐海燕、陳學軍編寫了第3章； 楊佳、熊飛編寫了第4章； 秦華鋒編寫了第5章； 李洪兵編寫了第6章； 楊如民、李彥林編寫了第7章； 余成波、楊數強編寫了第8章； 另外，參加部分內容編寫的還有張冬梅、周召敏、劉彥飛、晏召奎、趙西超、田引黎、代琪怡、肖丹、楊翼駒、王帥、柯艷紅等。
本書在編寫過程中得到了眾多高等學校、科研單位、廠礦企業等的大力支持和幫助，并獲得了許多寶貴意見。在此，一并表示衷心的感謝。
本書內容全面而實用，適用面廣，不僅可以作為電氣工程及其自動化、機械設計制造及自動化、機電一體化、自動化、電子信息、測控技術與儀器等專業及相關專業的本科生教材，也可作為廣大從事傳感器檢測技術開發與應用的工程技術人員的自學用書。
編者熱忱地期望各位讀者和同仁對本書中錯誤和不足之處提出指正和建議。
編者
2014年7月
初版前言
現代科學技術迅速發展，人們在研究自然現象和規律及生產活動中，必須從外界獲得信息，要及時正確地獲取這些信息，就必須合理地選擇和應用各種傳感器和檢測技術。21世紀是信息化時代，其特征是人類社會活動和生產活動的信息化，傳感器和檢測技術的重要性更為突出。本教材是作者在多年來從事傳感器教學及科研的基礎上寫成的。根據高校電氣工程及其自動化、機械設計制造及自動化、機電一體化、自動化、電子信息及測控技術與儀器等專業傳感器與檢測技術課程的基本要求，吸收近年來各高校的教學經驗，在編寫過程中力求內容豐富、全面、新穎，敘述由淺入深，對傳感器原理力爭講清物理概念，按照少而精和理論聯系實踐的原則編寫，使教料具有一定的實用和參考價值。本教材突出應用性和針對性，強化實踐能力的培養，將傳感器和工程檢測方面的知識有機地聯系起來，使學生在掌握傳感器原理的基礎上，更進一步地應用這方面的知識以解決工程檢測中的具體問題。同時，在編寫過程中，注意了補充反映新器件、新技術的內容，力求使讀者了解前沿學科。
全書共8章，主要內容包括傳感器與檢測技術基本概論、檢測系統的誤差合成、常用傳感器的工作原理、常用非電參數的檢測方法、微弱信號檢測原理、檢測系統抗干擾技術、測量信號的調理及處理、現代檢測技術等。
本書由重慶工學院陶紅艷，余成波主編并負責全書的統稿和審校。參加編寫的有張冬梅（第1章）； 王士彬、張方方（第2章）； 謝東坡、胡柏棟、劉彥飛、劉賀、高云、張睿（第3章）； 彭秋（第4章）； 秦華鋒、龔智（第5章）； 許超明、李泉（第6章）； 楊如民、崔焱喆（第7章）； 楊數強（第8章）。
本書在編寫過程中得到了眾多高等學校、科研單位、廠礦企業等的大力支持和幫助，并獲得了許多寶貴意見。在此，一并表示衷心的感謝。
本書內容全面而實用，適用面廣，不僅可以作為電氣工程及其自動化、機械設計制造及自動化、機電一體化、自動化、電子信息、測控技術與儀器等專業及相關專業本科教材，也可作為廣大從事傳感器檢測技術開發與應用的工程技術人員的自學用書。
熱忱地期望各位讀者和同仁對本書的錯誤和不足提出指正和建議。
編者
2008年04月
第1章傳感器與檢測技術概論
1.1檢測技術概論
1.1.1檢測的定義
1.1.2檢測技術的作用
1.1.3工業檢測技術的類型和內容
1.1.4檢測系統的基本結構
1.2傳感器的基本概論
1.2.1傳感器的定義
1.2.2傳感器的組成
1.2.3傳感器的分類
1.3傳感器與檢測技術的發展動向
1.4檢測系統的靜態特性與性能指標
1.5檢測系統的動態特性與性能指標
1.5.1微分方程
1.5.2傳遞函數
1.5.3頻率響應函數
1.5.4實現不失真測量的條件
習題1
第2章檢測系統的誤差合成
2.1測量誤差的基本概念
2.1.1測量誤差的名詞術語
2.1.2測量誤差的分類
2.1.3誤差產生的原因
2.1.4測量誤差的表示方法
2.2隨機誤差及其處理
2.2.1隨機誤差的概率分布
2.2.2隨機誤差的估計
2.3系統誤差的處理
2.3.1系統誤差的判別
2.3.2減小或消除系統誤差的方法
2.4測量粗大誤差的存在判定準則
2.4.1拉依達準則(3σ準則)
2.4.2格拉布斯(Grubbs)準則
2.4.3狄克松(Dixon)準則
2.4.4羅曼諾夫斯基準則(t檢驗準則)
2.5測量系統的誤差計算方法
2.5.1隨機誤差的計算
2.5.2系統誤差的計算
2.5.3總誤差的計算
2.6測量系統最佳測量方案的確定
2.6.1微小誤差準則
2.6.2確定最佳測量條件
2.6.3函數誤差的分配
習題2
第3章常用傳感器的工作原理
3.1電阻式傳感器
3.1.1金屬電阻應變片
3.1.2半導體應變片
3.1.3應變片的命名
3.1.4電阻式傳感器的測量電路
3.1.5電阻式傳感器的應用
3.2電容式傳感器
3.2.1電容式傳感器的工作原理和結構
3.2.2電容式傳感器的測量電路
3.2.3電容式傳感器的應用舉例
3.3電感式傳感器
3.3.1自感式傳感器
3.3.2互感式傳感器
3.3.3電感式傳感器的應用
3.4電渦流式傳感器
3.4.1工作原理
3.4.2等效電路
3.4.3測量電路
3.4.4應用舉例
3.5壓電式傳感器
3.5.1工作原理
3.5.2等效電路和測量電路
3.5.3壓電式傳感器的合理使用
3.5.4壓電式傳感器的應用
3.6磁電式傳感器
3.6.1動圈式磁電傳感器
3.6.2磁阻式磁電傳感器
3.6.3磁電式傳感器的測量電路
3.7熱電式傳感器
3.7.1熱電偶傳感器
3.7.2熱電阻傳感器
3.8光電式傳感器
3.8.1光電效應
3.8.2光電導器件
3.8.3光生伏特器件
3.8.4光電耦合器件
3.8.5電荷耦合器件
3.8.6光電式傳感器的其他應用
3.9霍爾式傳感器
3.9.1工作原理
3.9.2霍爾集成傳感器
3.9.3霍爾式傳感器的應用
3.10光纖傳感器
3.10.1光纖傳感器的組成
3.10.2光纖傳感器的分類
3.10.3光纖傳感器的工作原理
3.10.4光纖傳感器的實際應用
3.11超聲波傳感器
3.11.1超聲檢測的物理基礎
3.11.2超聲波傳感器的原理與結構
3.11.3超聲波傳感器的基本應用電路
3.12微波傳感器
3.12.1微波的基本知識
3.12.2微波傳感器及其分類
3.12.3微波傳感器的優點與存在的問題
3.12.4微波傳感器的應用
3.13紅外線傳感器
3.13.1紅外線傳感器概述
3.13.2紅外線傳感器的應用
3.14核輻射式傳感器
3.14.1核輻射的基本概念
3.14.2核輻射式傳感器的原理及組成
3.14.3核輻射式傳感器的應用
3.15化學傳感器
3.15.1氣敏傳感器
3.15.2濕敏傳感器
3.15.3離子敏傳感器
3.16數字式傳感器
3.16.1數字式傳感器概述
3.16.2編碼器
3.16.3光柵式傳感器
3.16.4感應同步器
3.16.5磁柵式傳感器
3.16.6容柵式傳感器
3.17生物傳感器
3.17.1生物傳感器的原理、特點及分類
3.17.2幾種生物傳感器
3.18智能傳感器
3.18.1智能傳感器的特點
3.18.2智能傳感器的實現
3.18.3智能傳感器的應用
3.18.4智能傳感器的設計思路
3.19微型傳感器
3.19.1MEMS技術與微型傳感器
3.19.2壓阻式微型傳感器
3.19.3電容式微型傳感器
3.19.4電感式微型傳感器
3.19.5熱敏電阻式微型傳感器
3.19.6隧道效應式微型傳感器
3.20模糊傳感器
3.20.1模糊傳感器的概念及特點
3.20.2模糊傳感器的結構
3.20.3典型模糊傳感器舉例
3.21網絡傳感器
3.21.1網絡傳感器的概念
3.21.2網絡傳感器的類型
3.21.3基于IEEE 1451標準的網絡傳感器
3.21.4網絡傳感器所在網絡的體系結構
習題3
第4章常見非電參數的檢測方法
4.1力、壓力和轉矩的測量
4.1.1力的測量原理
4.1.2壓力的測量
4.1.3轉矩的測量
4.1.4力、壓力和轉矩的測量的應用
4.2位移、物位和厚度的測量
4.2.1位移測量
4.2.2物位測量
4.2.3厚度測量
4.3速度、加速度與振動的測量
4.3.1速度的測量
4.3.2加速度與振動的測量
4.4轉速的測量
4.4.1常用轉速傳感器
4.4.2磁電式傳感器數字轉速儀測量電路
4.4.3霍爾轉速測量裝置
4.5噪聲測量
4.5.1聲測量基礎
4.5.2噪聲的頻譜和頻帶
4.5.3噪聲的主觀評價
4.5.4噪聲測量的基本原理和常用儀器
4.5.5工業噪聲測量
4.6溫度的測量
4.6.1溫度的概念和測量方法
4.6.2接觸式溫度測量
4.6.3非接觸式溫度測量
4.6.4溫度傳感器的典型應用
4.7流量的測量
4.7.1流量概述和測量方法
4.7.2轉速(速度)法測量流量
4.7.3差壓(力)法測量流量
4.7.4頻率法測量流量
4.7.5時差法測量流量
4.8成分量的測量
4.8.1濕度傳感器的典型應用實例
4.8.2氣體傳感器的典型應用實例
4.8.3濃度的測量
習題4
第5章微弱信號檢測
5.1微弱信號檢測的基本概念
5.1.1何謂微弱信號檢測
5.1.2噪聲的基本性質
5.2微弱信號檢測方法
5.2.1微弱信號的時域檢測方法
5.2.2微弱信號的頻域檢測方法
5.3微弱信號檢測技術
5.3.1電容檢測
5.3.2壓阻檢測
5.3.3壓電檢測
5.3.4隧道檢測
5.3.5熱流式檢測
5.3.6諧振式檢測
5.3.7光纖式檢測
5.3.8混沌檢測
習題5
第6章檢測系統抗干擾技術
6.1干擾的分類
6.1.1外部干擾
6.1.2內部干擾
6.2干擾的引入
6.2.1串模干擾
6.2.2共模干擾
6.3干擾的抑制方法
6.3.1計算機檢測系統的接地
6.3.2接地的類型
6.3.3隔離與耦合
6.3.4布線抗干擾措施
6.3.5軟件抗干擾措施
習題6
第7章測量信號的調理及處理
7.1信號調理電路
7.1.1信號放大電路
7.1.2信號濾波電路
7.1.3信號轉換電路
7.1.4信號的非線性校正與補償
7.1.5信號的調制與解調
7.2多傳感器信息融合
7.2.1信息融合的基本概念
7.2.2信息融合的基本原理
7.2.3多傳感器信息融合的結構及功能模型
7.2.4多傳感器信息融合算法
7.2.5多傳感器信息融合技術的應用實例
習題7
第8章現代檢測系統
8.1計算機檢測系統
8.1.1概述
8.1.2數據的采集與保持
8.1.3輸入通道的計算機接口技術
8.1.4輸出通道的計算機接口技術
8.1.5計算機檢測系統的設計
8.1.6計算機檢測技術應用實例
8.2虛擬儀器
8.2.1虛擬儀器概述
8.2.2虛擬儀器的整體設計
8.2.3虛擬儀器系統開發環境
8.2.4虛擬儀器系統的數據采集實現
8.2.5虛擬儀器的綜合實例和工程實例
8.3網絡監控系統
8.3.1系統總體分析和規劃
8.3.2網絡監控系統的關鍵技術實現
8.4視覺檢測系統
8.4.1視覺檢測系統組成
8.4.2視覺檢測系統的應用
8.5無線傳感器網絡
8.5.1無線傳感器網絡的發展歷程
8.5.2無線傳感器網絡的特征
8.5.3無線傳感器網絡的關鍵技術
8.5.4無線傳感器網絡體系結構
8.5.5無線傳感器網絡的應用
8.5.6無線傳感器網絡仿真平臺
8.5.7無線傳感器網絡開發平臺
習題8
參考文獻
新書資訊