第1章 传感器概论

1.1 传感器的组成与分类

1.1.1 传感器的定义

1.1.2 传感器的组成

1.1.3 传感器的分类

1.2 传感器在科技发展中的重要性

1.2.1 传感器的作用与地位

1.2.2 传感器技术是信息技术的基础与支柱

1.2.3 科学技术的发展与传感器的密切关系

1.3 传感器技术的发展动向

第2章 传感器的特性

2.1 传感器的静态特性

2.1.1 线性度

2.1.2 灵敏度

2.1.3 迟滞（迟环）

2.1.4 重复性

2.2 传感器的动态特性

2.2.1 动态参数测试的特殊问题

2.2.2 研究传感器动态特性的方法及其指标

2.2.3 传感器的数学模型

2.2.4 传递函数

2.2.5 频率响应函数

2.2.6 脉冲响应函数

2.3 传感器动态特性分析

2.3.1 传感器的频率响应

2.3.2 传感器的瞬态响应

2.4 传感器的无失真测试条件

2.5 传感器的标定

2.5.1 传感器的静态特性标定

2.5.2 传感器的动态特性标定

2.5.3 振动传感器的标定

2.5.4 压力传感器的标定

第3章 传感器中的弹性敏感元件

3.1 引言

3.2 弹性敏感元件的基本特性

3.2.1 弹性特性

3.2.2 弹性滞后

3.2.3 弹性后效

3.2.4 固有振动频率

3.3 弹性敏感元件的材料

3.4 弹性敏感元件的特性参数计算

3.4.1 弹性圆柱（实心和空心）

3.4.2 悬臂梁

3.4.3 扭转棒

3.4.4 圆形膜片和膜盒

3.4.5 弹簧管

3.4.6 波纹管

3.4.7 薄壁圆筒

第4章 电阻应变式传感器

4.1 电阻应变式传感器的工作原理

4.2 电阻应变片的工作原理

4.2.1 金属的应变效应

4.2.2 电阻应变片的结构和工作原理

4.2.3 电阻应变片的横向效应

4.3 电阻应变片的种类、材料和参数

4.3.1 电阻应变片的种类

4.3.2 电阻应变片的材料

4.3.3 应变片的主要参数

4.4 电阻应变片的动态响应特性

4.4.1 应变波的传播过程

4.4.2 应变计的可测频率的估算

4.5 粘合剂和应变片的粘贴技术

4.5.1 粘合剂

4.5.2 应变计粘贴工艺

4.6 电阻应变式传感器的温度误差及其补偿

4.6.1 温度误差及其产生原因

4.6.2 温度补偿方法

4.7 电阻应变式传感器的信号调节电路及电阻应变仪

4.7.1 测量电桥的工作原理

4.7.2 电阻应变仪

4.8 电阻应变式传感器的种类

4.8.1 电阻应变式力传感器

4.8.2 应变式压力传感器

4.8.3 应变式加速度传感器

第5章 电容式传感器

5.1 电容式传感器的工作原理及结构形式

5.1.1 变间隙的电容式传感器

5.1.2 变面积的电容式传感器

5.1.3 变介电常数的电容式传感器

5.2 电容式传感器的等效电路

5.3 电容式传感器的信号调节电路

5.3.1 运算放大器式电路

5.3.2 电桥电路

5.3.3 调频电路

5.3.4 谐振电路

5.3.5 二极管T型网络

5.3.6 脉冲宽度调制电路

5.4 影响电容传感器精度的因素及提高精度的措施

5.4.1 温度对结构尺寸的影响

5.4.2 温度对介质介电常数的影响

5.4.3 漏电阻的影响

5.4.4 边缘效应与寄生参量的影响

5.4.5 增加原始电容值，减小寄生电容和漏电的影响

5.5 电容传感器的应用

5.5.1 膜片电极式压力传感器

5.5.2 电容式加速度传感器

5.5.3 电容式应变计

5.5.4 荷重传感器

5.5.5 振动、位移测量仪

5.5.6 电容测厚仪

第6章 电感式传感器

6.1 变磁阻式传感器

6.1.1 工作原理

6.1.2 等效电路

6.1.3 输出特性分析

6.1.4 传感器的信号调节电路

6.1.5 影响传感器精度的因素分析

6.1.6 电感式传感器应用举例

6.2 差动变压器

6.2.1 螺管形差动变压器

6.2.2 差动变压的信号调节电路

6.2.3 差动变压器应用举例

6.3 涡流式传感器

6.3.1 高频反射式涡流传感器

6.3.2 低频透射式涡流传感器

6.3.3 涡流式传感器的应用

第7章 压电式传感器

7.1 压电式传感器的工作原理

7.1.1 压电效应

7.1.2 压电常数和表面电荷的计算

7.2 压电材料

7.2.1 压电晶体

7.2.2 压电陶瓷

7.3 压电式传感器的等效电路

7.4 压电式传感器的信号调节电路

7.4.1 电压放大器（阻抗变换器）

7.4.2 电荷放大器

7.5 压电式加速度传感器

7.5.1 工作原理

7.5.2 灵敏度

7.5.3 频率特性

7.5.4 压电式加速度传感器的结构

7.6 压电式测力传感器

第8章 磁电式传感器

8.1 磁电式传感器的工作原理

8.2 动圈式磁电传感器

8.2.1 动圈式磁电传感器工作原理

8.2.2 动圈式磁电传感器结构

8.2.3 信号调节电路和记录仪器

8.3 磁阻式磁电传感器

8.4 磁电式传感器的频率响应特性

第9章 热电式传感器

9.1 热电偶

9.1.1 热电偶的基本原理

9.1.2 热电偶的类型及结构

9.1.3 热电势的测量及热电偶的标定

9.1.4 热电偶的传热误差和动态误差

9.2 热电阻

9.2.1 金属热电阻

9.2.2 半导体热敏电阻

9.3 晶体管和集成温度传感器

9.3.1 工作原理

9.3.2 集成温度传感器的典型应用

第10章 光电式传感器

10.1 光电管

10.2 光电倍增管

10.3 光敏电阻

10.3.1 光敏电阻的工作原理

10.3.2 光敏电阻的结构

10.3.3 光敏电阻的主要参数

10.3.4 光敏电阻的基本特性

10.4 光敏二极管和光敏晶体管

10.4.1 工作原理

10.4.2 基本特性

10.5 光电池

10.5.1 工作原理

10.5.2 基本特性

10.6 光电式传感器的应用

10.6.1 模拟式光电传感器的应用

10.6.2 脉冲式光电传感器的应用

第11章 智能传感器

11.1 概述

11.2 智能传感器的构成

11.3 压阻压力传感器智能化

11.3.1 智能压阻压力传感器硬件结构

11.3.2 智能压阻压力传感器软件设计

11.3.3 非线性与温度误差的修正

11.3.4 实验结果与结论

11.4 智能传感器的发展方向与途径

第12章 光纤传感器

12.1 概论

12.1.1 光纤传感技术的形成及其特点

12.1.2 光纤传感器的光源

12.1.3 光纤传感器的光探测器

12.1.4 光纤传感器的分类

12.2 光纤以及光在其中的传输

12.2.1 光纤及其传光原理

12.2.2 光在普通光纤内的传输

12.2.3 光在特殊光纤内的传输

12.3 光调制技术

12.3.1 相位调制与干涉测量

12.3.2 频率调制

12.4 光纤位移传感器

12.4.1 光纤开关与定位装置

12.4.2 传光型光纤位移传感器

12.4.3 受抑全内反射光纤位移传感器

12.4.4 光纤微弯位移传感器

12.4.5 光纤干涉型位移传感器

12.5 光纤速度、加速度传感器

12.5.1 光纤激光渡越速度计

12.5.2 利用马赫-泽德干涉仪的光纤加速度计

12.5.3 倾斜镜式光纤加速度计

12.6 光纤振动传感器

12.6.1 相位调制光纤振动传感器

12.6.2 利用光弹效应的光纤振动传感器

12.7 光纤温度传感器

12.7.1 相位调制型光纤温度传感器

12.7.2 热辐射光纤温度传感器

12.7.3 传光型光纤温度传感器

12.8 光纤流量、流速传感器

12.8.1 光纤旋涡流量计

12.8.2 光纤激光多普勒测速计

12.9 光纤压力传感器

12.9.1 利用马赫-泽德干涉仪制作的光纤压力传感器

12.9.2 偏振型光纤压力传感器

第13章 固态图像传感器

13.1 引言

13.2 固态图像传感器的敏感器件

13.2.1 电荷耦合器件（CCD）

13.2.2 电荷注入器件（CID）

13.2.3 戽链式器件（BBD）

13.2.4 MOS式光电变换器件

13.3 固态图像传感器的种类

13.3.1 线型固态图像传感器

13.3.2 面型固态图像传感器

13.3.3 固态图像传感器主要特性

13.3.4 固态图像传感器的应用

第14章 气体传感器

14.1 概述

14.1.1 气体传感器及气体检测方法

14.1.2 气体传感器的分类

14.2 半导体气体传感器

14.2.1 半导体气体传感器及其分类

14.2.2 主要特性及其改善

14.2.3 表面控制型电阻式传感器

14.2.4 体控制型电阻式传感器

14.2.5 非电阻式半导体气体传感器

14.2.6 半导体气体传感器的应用

14.3 红外吸收式气敏传感器

14.4 接触燃烧式气敏传感器

14.5 热导率变化式气体传感器

14.6 湿式气敏传感器

第15章 湿度传感器

15.1 湿度及湿度传感器

15.1.1 湿度及其表示方法

15.1.2 湿度传感器及其特性参数

15.1.3 湿度传感器的分类

15.2 电解质系湿度传感器

15.2.1 无机电解质湿度传感器

15.2.2 高分子电解质湿度传感器

15.3 半导体及陶瓷湿敏传感器

15.3.1 涂覆膜型

15.3.2 烧结体型

15.3.3 薄膜型

15.4 有机物及高分子聚合物湿度传感器

15.4.1 胀缩性有机物湿敏元件

15.4.2 高分子聚合物薄膜湿敏元件

15.5 湿度传感器的应用

第16章 红外传感器

16.1 红外辐射的基本知识

16.1.1 红外辐射

16.1.2 红外辐射术语

16.1.3 红外辐射源

16.2 红外传感器

16.2.1 常见红外传感器

16.2.2 红外传感器的性能参数

16.2.3 红外传感器使用中应注意的问题

16.3 红外测温

16.3.1 红外测温的特点

16.3.2 红外测温原理

16.4 红外成像

16.4.1 红外成像原理

16.4.2 红外成像仪

16.5 红外分析仪

16.6 红外无损检测

16.6.1 焊接缺陷的无损检测

16.6.2 铸件内部缺陷探测

16.6.3 疲劳裂纹探测

第17章 固态压阻式传感器

17.1 半导体的压阻效应

17.1.1 压阻效应

17.1.2 压阻系数

17.2 固态压阻式压力传感器

17.3 固态压阻式加速度传感器

17.4 固态压阻式传感器的输出特性及补偿方法

17.4.1 电桥平衡失调与零位温漂补偿

17.4.2 灵敏度温度系数补偿

17.4.3 非线性及其补偿

第18章 微波传感器

18.1 微波的基本知识

18.1.1 微波的性质与特点

18.1.2 微波振荡器与微波天线

18.2 微波传感器及其分类

18.2.1 反射式微波传感器

18.2.2 遮断式微波传感器

18.2.3 微波传感器的特点与存在的问题

18.3 微波传感器的应用

18.3.1 微波湿度（水分）传感器

18.3.2 微波液位计

18.3.3 微波物位计

18.3.4 微波测厚仪

18.3.5 微波温度传感器

第19章 超导传感器

19.1 超导光传感器

19.1.1 超导可见光传感器

19.1.2 超导红外传感器

19.2 超导微波传感器

19.3 超导磁场传感器

第20章 液晶传感器

20.1 液晶及其性质

20.1.1 液晶的概念

20.1.2 液晶的分类与性质

20.2 液晶传感器

20.2.1 液晶电磁场传感器

20.2.2 液晶电压传感器

20.2.3 液晶超声波传感器

20.2.4 液晶温度传感器

第21章 生物传感器

21.1 概述

21.2 生物传感器原理、特点与分类

21.2.1 生物传感器的基本原理

21.2.2 生物敏感膜

21.2.3 生物传感器的特点

21.2.4 生物传感器的分类

21.3 生物反应基本知识

21.3.1 酶反应

21.3.2 酶作用机理

21.3.3 微生物反应

21.3.4 免疫学反应

21.3.5 生物学反应中的物理量变化

21.4 生物活性材料固定化技术

21.5 酶传感器

21.6 微生物传感器

21.6.1 呼吸机能型微生物传感器

21.6.2 代谢机能型微生物传感器

21.7 免疫传感器

21.8 生物组织传感器

21.9 半导体生物传感器

21.9.1 酶光敏二极管

21.9.2 酶FET

21.10 生物传感器应用与未来

第22章 机器人传感器

22.1 概述

22.1.1 机器人与传感器

22.1.2 机器人传感器的分类

22.2 触觉传感器

22.2.1 触觉

22.2.2 压觉

22.2.3 力觉

22.2.4 滑觉

22.3 接近觉传感器

22.4 视觉传感器

22.4.1 机器人视觉

22.4.2 视觉传感器

22.5 听觉、嗅觉、味觉及其他传感器

第23章 网络传感器

23.1 网络传感器的概念及特点

23.2 网络传感器的分类

23.2.1 现场总线网络传感器

23.2.2 TCP/IP协议网络传感器

23.2.3 无线网络传感器

23.3 无线传感器网络

23.3.1 无线传感器网络概念及特点

23.3.2 无线传感器网络的体系结构

23.3.3 无线传感器网络开发与应用

参考文献