本书根据教育部高职高专培养目标和高职高专院校对本课程教学的基本要求进行编写，主要内容包括传感器技术基础、温度传感器、力传感器、光电传感器、图像传感器、霍尔传感器与其他磁传感器及应用、位移、物位传感器、新型传感器、传感器接口电路、智能传感器、传感器网络等。另外，根据高职高专学生学习的特点增加了实训内容，突出了高职高专重实验、实训能力培养的目标。 本书可作为高等职业院校机电类专业规划教材使用，也可作为成人教育、职业培训的教材，并可作为自动化、电气化、仪表、电器等相关专业的工程技术人员的参考用书。

    本书在介绍传感器技术的同时，注重理论与实际的联系，使学生了解zui常用和zui新的传感器，在语言表达方式上力求做到言简意赅，简洁易懂，以增强学生的学习热情与兴趣。 
    本书共十三章，介绍了传感器的基础知识，以及电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、热电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、光纤传感器、图像传感器、超声波传感器、红外传感器、气敏传感器和湿敏传感器及其他类型传感器。全书围绕各种传感器的基本原理和应用实例两个方面进行阐述，使学生在掌握基本原理的基础上，能够灵活应用，学会将传感器得到的微弱信号通过测量电路转换成可测量的信号的方法。

前言 


    传感器技术是信息技术的三大支柱之一，是感知、获取、处理与传输的关键，是实现现代化测量和自动控制的主要环节。传感器作为信息获取的工具，在当今现代化事业中的重要性越来越为人们所认识。“传感器与应用技术”是自动化、机电等专业的专业课程，涉及电路、电子测量等专业基础知识，是工业自动化设备、测控仪器等获取信息的必要手段。 
    本书是针对应用型高职学生而编写的。在本书的编写过程中，编者们注重理论与实际的结合，围绕知识基础，重在应用，内容的选取贴近电气与机电专业，由浅入深，循序渐进，应用部分与实际相结合，图文并茂，在内容上采用简洁的表述方式，略去了烦琐的公式推导和理论分析。 
    本书的编者们从事传感器教学与研究工作多年。本书的主要内容是编者们在传感器及其相关课程中的教学内容，同时也参考了国内外传感器技术的相关专著和论文。在本书的编写过程中，还有许多老师给予了很大帮助，在此，向对本书的编写给予热情帮助的同人们表示感谢。另外，在本书的编写过程中，参考了很多书籍与文献，并在网络上查阅、收集了相关资料，如传感器应用网、智能电网、中国物联网等。 
限于编者自身的学识和水平，加上时间仓促，书中难免存在疏漏和错误之处，恳请读者批评指正。 


编者 


2017年3月

目录 


第1章传感器的基础知识（1） 
1.1传感器概述（3） 
1.2传感器的性能指标（8） 
本章小结（12） 
思考与练习（12） 


第2章电阻式传感器（13） 
2.1电阻应变式传感器（14） 
2.2压阻式传感器（19） 
本章小结（21） 
思考与练习（21） 


第3章电容式传感器（22） 
3.1电容式传感器概述（23） 
3.2影响电容式传感器精度的因素（29） 
3.3电容式传感器的应用及特点（30） 
本章小结（33） 
思考与练习（33） 


第4章电感式传感器（34） 
4.1自感式传感器（35） 
4.2变气隙式自感传感器（36） 
4.3互感式传感器（38） 
4.4电涡流式传感器（39） 
4.5电感式传感器的应用（41） 
本章小结（42） 
思考与练习（42） 


第5章热电式传感器（43） 
5.1热电偶测温的基本原理（44） 
5.2热电阻传感器（51） 
5.3热敏电阻（53） 
5.4PN结型温度传感器（54） 
5.5热电式传感器的应用（54） 
本章小结（56） 
思考与练习（56） 


第6章压电式传感器（57） 
6.1压电效应（58） 
6.2压电式传感器的等效电路和连接方式（61） 
6.3压电式传感器的应用（63） 
本章小结（65） 
思考与练习（66） 


第7章光电式传感器（67） 
7.1光电效应（68） 
7.2光电器件（69） 
7.3光电式传感器的应用（80） 
本章小结（83） 
思考与练习（83） 


第8章光纤传感器（84） 
8.1光纤的基本知识（85） 
8.2光纤的分类及参数（86） 
8.3光纤传感器的组成、分类及应用（89） 
本章小结（92） 
思考与练习（92） 


第9章图像传感器（93） 
9.1CCD图像传感器（94） 
9.2CMOS图像传感器（101） 
9.3CIS图像传感器（104） 
9.4图像传感器的应用（106） 
本章小结（107） 
思考与练习（107） 


第10章超声波传感器（108） 
10.1超声波及其物理性质（109） 
10.2常用的超声波传感器（111） 
10.3超声波传感器技术应用（112） 
本章小结（117） 
思考与练习（117） 


第11章红外传感器（118） 
11.1红外辐射的基本知识（119） 
11.2红外探测器（121） 
11.3红外传感器的应用（124） 
本章小结（130） 
思考与练习（130） 


第12章气敏传感器和湿敏传感器（131） 
12.1气敏传感器（132） 
12.2湿敏传感器（135） 
本章小结（138） 
思考与练习（138） 


第13章其他类型传感器（139） 
13.1智能化传感器（140） 
13.2生物传感器（142） 
13.3机器人传感器（146） 
13.4微传感器（147） 
本章小结（148） 
思考与练习（148） 


参考文献（149）