《传感器原理、检测及应用》从实用的角度结合丰富的应用实例，介绍各类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量适配电路等内容。全书共分13章，第1章简介传感器的概念和相关基础知识；第2～4章介绍电阻、电容和电感式传感器；第5～10章详细介绍压电式、热电式、光电效应式、光导（纤）式、光栅式、谐振式、辐射式和磁敏式及多种半导体传感器的原理及应用；第11章介绍智能网络化传感器技术及应用；第12章介绍现代生物传感器和各种新兴传感器的原理、组成、应用以及今后发展的技术趋势；第13章介绍传感器的选用和抗干扰方法。本书涉及到的学科门类多，内容广泛，结构紧凑，突出传感器的工作原理和实用性。
    《传感器原理检测及应用》理论结合实践，可作为电子工程、电子信息技术、自动控制、计算机应用技术、机械电子、电气、仪器仪表和医学影像、分子生物学等专业的教学用书，也可作为相关工程技术人员的技术参考书。

《传感器原理、检测及应用》特色：内容广泛，结构紧凑，应用实例丰富，传统的电阻式、电容式、电感式、压电式、热电式、光电效廒式、光导（纤）式、光栅式、谐振式、辐射式和磁敏式及多种半导体传感器的原理及应用智能网络化传感器、现代生物传感器等各种新兴传感器的原理、组成、应用以及今后的技术发展趋势传感器的选用和抗干扰方法。 本书适用范围：可作为电子工程、电子信息技术、自动控制、计算机应用技术、机械电子、电气、仪器仪表和医学影像、分子生物学等专业的教学用书，也可作为相关工程技术人员的技术参考书。 内容广泛，应用实例丰富，涵盖最新的无线传感器，生物传感器以及多种新兴传感器的工作原理与实用技术。

　　传感器是构成信息系统的基础部件，在某种程度上是决定系统特性和性能指标的关键部件。在客观对象的测量、测试、检测、监测、分析、定位、跟踪、导航、制导、控制及健康管理等系统中，传感器是不可缺少的且在一定程度上决定系统性能的重要部件。因此，无论是材料、元器件和部件，还是系统研发者，对传感器技术的进展都高度关注。传感器是科学和工程结合的产物，既依赖于科学的理论和规律，又依赖于现有技术和工艺。
　　传感器技术包括传感器的研究、设计、试制、生产、检测与应用。它已逐渐成为了一门相对独立的专门学科。与其他学科相比，它具有如下技术特点：(1)内容范围广并且离散；(2)知识密集程度甚高、边缘交叉学科色彩极浓；(3)技术复杂、工艺新、要求高；(4)品种繁多、应用广泛；(5)发展快、更新快。由于学科特点，传感器设计型人才培养主要是从事各专门学科的或者多学科人员交叉合作的结果。因此，传感器教学首先应当明确是培养传感器的应用型人才还是设计型人才。其次教材既不能成为传感器技术手册，也不可能完全深入各个学科讲各种传感器设计、制造和工艺；应当立足应用，立足培养学生在今后的实际工作中，具有分析选用和使用好最适合的传感器的能力，并且具有能够独立用传感器及其他部件组成自己需要系统的能力。再者教材要把握如下几个平衡点：以传统传感器为主，兼顾现代传感器进展；教学要和当前大学传感器实验设备相配合，达到相应平衡和扩展；传感器、检测和应用三者比重处理要适当，并且要求学生对传统和现代典型传感器制造工艺应有一定的了解。总之，我们的目标是培养出能掌握传统传感器原理和相关最基本的理论，能独立设计传感器及测量相关的应用系统，并具有研发现代传感器能力的应用型人才。
　　中国科学技术大学嵌入式系统与控制网络实验室从事嵌入式系统和传感器原理教学与科研已经有30 多年的历史，从事现场总线控制系统也有10 年历史。该实验室老师、工程师和研究生在已有的教材基础上为便于教学对原教材的内容、结构做了适当的调整、增删，重新编写了本书。此外，在多年的教学工作中，笔者发现提高学生对本课程的兴趣是十分重要的。因此，在讲清楚理论的基础上多用教材课件、多用图表，尽可能地把各种实际应用中的传感器技术讲活。同时要很好地与实验相融合，这对于缺少实践经验的本科生更是十分必要的。因此，从事这门课程教学的老师不仅应具有较扎实的理论知识，丰富的实践科研经验也是讲好本门课的必要条件。
　　使用本教材时应注意：（1）侧重讲清楚各类传感器的原理；（2）结合本书的应用实例，培养学生使用各类传感器的技巧，指导学生学会对传感器各种相应电路进行设计；（3）结合本教材的内容可选择相应的实验；（4）根据各专业教学计划，可选择40 学时或60 学时的相应教学内容。本教材的主要授体为电子工程、信息工程、自动控制、计算机应用、机械电子、电气、仪器仪表和医学影像、分子生物学等专业的高校学生和相关专业的工程技术人员。教学时仍然坚持详细讲授电阻式、电容式、电感式、热电式、压电式、光电式、光栅式、光导（纤）式、辐射式等传统或目前已实用传感器的机理（原理）、结构和应用的内容，注重对学生实际应用和设计能力的培养和训练。既要将上述内容列为第一重要内容讲授，同时，也要给予智能网络化传感器和生物传感器等现代传感器的讲授内容安排适当的课时数，可视专业情况和培养目标而定。
　　本书是教学科研的总结，由张培仁教授统编审定，各章节执笔人员如下：第1、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13 章由张培仁执笔，第2 章由张恩亮、蒋润、蒋海峰、赵松、潘可、王康正、段雄、张培仁共同执笔，第9 章由杜洪亮、许波、王亮、颜进军、凌来根、崔军辉、黄捷、张培仁等共同执笔。由于时间紧，作者水平有限，书中难免存在疏漏和错误之处，敬请广大读者、同行批评指正。

　　张培仁
　　2012年1月于合肥

第1章 传感器相关基础知识
1.1 传感器概述
1.1.1 传感器定义
1.1.2 传感器工作原理及应遵循的法则和定律
1.1.3 传感器的技术特点
1.1.4 传感器分类
1.1.5 传感器的重要意义
1.2 传感器的数学模型概述
1.2.1 静态模型
1.2.2 动态模型
1.2.3 传感器静态特性
1.2.4 传感器的动态特性
1.3 测量基础知识
1.3.1 测量与误差
1.3.2 随机误差处理
1.3.3 系统误差分析
1.3.4 误差的合成、间接测量误差的传递与分配
1.4 习题

第2章 电阻应变式传感器
2.1 电阻应变式传感器基本原理
2.1.1 电阻应变式传感器的构造与原理
2.1.2 弹性元件结构的设计原则
2.2 电阻应变片的结构、种类和材料
2.2.1 弹性元件材料的选择
2.2.2 应变计的选择与粘贴
2.2.3 应变片的动态参数及其他参数选择
2.3 测量电桥电路及其补偿方法
2.3.1 电桥的原理
2.3.2 电阻应变片的标定及其补偿
2.4 压阻传感器测量电路和应用
2.4.1 测量原理和分类
2.4.2 压阻传感器应用
2.5 静态电阻应变仪和动态电阻应变仪的原理和应用
2.5.1 工作原理
2.5.2 交流电桥式应变仪原理和时域波形
2.5.3 相关仪理论原理
2.6 习题

第3章 电容式传感器
3.1 电容式传感器的工作原理和结构
3.1.1 基本工作原理
3.1.2 变极距型电容式传感器
3.1.3 变极板面积型电容式传感器
3.1.4 变介质型电容式传感器
3.1.5 电容式位移传感器的结构形式
3.1.6 电容式传感器的输出特性
3.2 电容式传感器的等效电路
3.3 电容式传感器的测量电路
3.3.1 调频电路
3.3.2 谐振电路
3.3.3 运算放大器式电路
3.3.4 二极管双T形交流电桥
3.3.5 脉冲宽度调制电路
3.3.6 电桥测量电路
3.4 电容式传感器应用举例
3.4.1 电容传感器在板材轧制装置中的应用--电容式测厚仪
3.4.2 电容传感器在真空注油机溢油自动控制中的应用
3.4.3.电容式压力传感器
3.4.4 高分子电容式湿度变送器
3.4.5 石英挠性伺服加速度计
3.4.6 微型电容式传感器应用
3.4.7 实验中变面积式电容传感器的性能和应用
3.5 习题

第4章 电感式传感器
4.1 变磁阻式传感器
4.1.1 结构和工作原理
4.1.2 等效电路
……
第5章 光电传感器 
5.1 光电效应与光电器件 
5.2 固态图像传感器 
5.3 光电传感器的应用 
5.4 光导式（光纤）传感器 
5.5 光栅传感器 
5.6 光纤光栅传感器 
5.7 习题 

第6章 压电式传感器 
6.1 压电式传感器分类和原理 
6.2 压电方程及压电常数矩阵 
6.3 等效电路和测量电路 
6.4 压电传感器的应用实例 
6.5 习题 

第7章 热电式传感器 
7.1 热电偶温度传感器的工作原理 
7.2 热电偶三个定律 
7.3 热电偶的种类 
7.4 热电偶延长接法 
7.5 热电偶冷端补偿 
7.6 热电偶型传感器测温和控制电路设计 
7.7 注塑机热电偶温度测量控制实例 
7.8 热电阻和集成电路的温度传感器原理和应用 
7.9 热敏电阻 
7.10 温度传感器选用原则 
7.11 习题 

第8章 半导体传感器 
8.1 霍尔传感器的工作原理、分类及其简单应用 
8.2 气敏传感器 
8.3 湿敏传感器 
8.4 几种典型的微型半导体传感器 
8.5 习题 

第9章 谐振式传感器 
9.1 谐振式传感器简介 
9.2 水利渗压计振弦谐振式频率式传感器结构和工作原理 
9.3 振弦式传感器的数学模型及特点 
9.4 振弦式压力传感器测量硬件设计 
9.5 振弦式传感器测量模块系统的软件设计 
9.6 本系统的误差分析和解决干扰的方法 
9.7 习题 

第10章 辐射式传感器 
10.1 超声波 
10.2 超声波传感器 
10.3 超声波传感器应用 
10.4 红外辐射传感器 
10.5 辐射式传感器应用 
10.6 习题 

第11章 智能网络化传感器系统 
11.1 智能网络化传感器 
11.2 符合ieee1451标准网络传感器系统结构和应用 
11.3 无线传感器网络概述 
11.4 无线传感网络的体系结构 
11.5 无线测控系统的硬件平台设计 
11.6 无线传感器网络的体系结构和协议 
11.7 无线智能传感器网络发展趋势 
11.8 习题 

第12章 现代传感器发展简介 
12.1 厚膜传感器 
12.2 mems传感器 
12.3 生物传感器 
12.4 模糊传感器 
12.5 智能传感器 
12.6 多功能传感器 
12.7 模型传感器 
12.8 习题 

第13章 传感器选用原则和系统抗干扰 
13.1 传感器的正确选用原则 
13.2 抗干扰技术 
13.3 习 题 
附录A 传感器技术实验设备和测量电路模块 
附录B 传感器技术与实践实验 
附录C 典型激励的系统响应