本书以现代传感器技术的工程应用为核心，在详细论述传感器的基本原理和特性的基础上，充分考虑教学规律，突出应用型工程人才培养的特点，编入了丰富的工程设计实例，力求做到语言通俗、简洁易懂。
全书共有13章，第1章介绍传感器的基本知识、基本特性、标定、应用现状和发展趋势；第2～8章分别介绍电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、热电式、光电式等各类经典传感器；第9～11章介绍超声波、红外和生物各类新型传感器；第12章介绍通用的传感器的信号调理方法；第13章介绍传感器在物联网领域的应用。第2～11章每章都引入了一种传感器的工程设计实例，有利于增强对各种类型传感器在应用方面的系统而全面的理解。
本书工程应用特色鲜明，实用性强，实例丰富，注重综合性与系统性。本书可作为自动化、电气工程、机器人工程、机械电子工程、智能制造、测控技术与仪器等专业的教学用书，也可供相关领域的技术人员参考。
★本书配有电子教案，选用本书的教师可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）免费下载。

前言
第1章传感器基础1
1.1传感器的基本知识1
1.1.1传感器的定义1
1.1.2传感器的基本组成2
1.1.3传感器的功能3
1.1.4传感器的分类4
1.2传感器的基本特性5
1.2.1传感器的静态特性5
1.2.2传感器的动态特性8
1.2.3传感器的选型要求12
1.3传感器的标定13
1.3.1静态标定13
1.3.2动态标定14
1.4传感器技术的应用现状和发展趋势15
1.4.1传感器的应用现状15
1.4.2传感器技术的发展趋势17
思考题18
第2章电阻式传感器19
2.1应变电阻式传感器19
2.1.1应变电阻式传感器的工作原理19
2.1.2电阻应变片的结构和类型21
2.1.3测量转换电路22
2.1.4电阻应变片的温度补偿24
2.1.5应变电阻式传感器的应用27
2.2热电阻式传感器31
2.2.1金属热电阻式传感器31
2.2.2半导体热敏电阻式传感器35
2.2.3热电阻式传感器的应用38
2.3电位器式电阻传感器39
2.3.1绕线电位器式电阻传感器39
2.3.2非绕线电位器式电阻传感器43
2.3.3电位器式电阻传感器的应用44
2.4其他类型电阻传感器45
2.4.1气敏电阻传感器45
2.4.2湿敏电阻传感器47
2.4.3光敏电阻传感器48
2.5工程设计实例49
思考题52
第3章电容式传感器53
3.1电容式传感器的工作原理及分类53
3.1.1电容式传感器的工作原理53
3.1.2电容式传感器的分类53
3.2电容式传感器的测量电路56
3.2.1桥式电路56
3.2.2双T形电路57
3.2.3调频电路58
3.2.4脉冲宽度调制电路59
3.3电容式传感器的应用61
3.3.1电容式加速度传感器61
3.3.2电容式湿敏传感器61
3.3.3电容式液位传感器62
3.3.4电容式差压传感器63
3.4工程设计实例63
思考题65
第4章电感式传感器66
4.1自感式传感器66
4.1.1自感式传感器的工作原理66
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71
4.2差动变压器式传感器72
4.2.1差动变压器式传感器的工作原理72
4.2.2差动变压器式传感器的测量电路75
4.2.3差动变压器式传感器的应用76
4.3电涡流式传感器76
4.3.1电涡流式传感器的工作原理77
4.3.2电涡流式传感器的测量电路78
4.3.3电涡流式传感器的应用80
4.4工程设计实例81
思考题83
第5章压电式传感器84
5.1压电式传感器的原理84
5.1.1压电效应84
5.1.2压电材料及其主要特性85
5.2压电式传感器的测量电路90
5.2.1压电元件的等效电路90
5.2.2压电式传感器的测量电路91
5.3压电式传感器的应用94
5.4工程设计实例96
思考题97
第6章磁电式传感器98
6.1磁电感应式传感器98
6.1.1恒磁通磁电感应式传感器98
6.1.2变磁通磁电感应式传感器99
6.1.3磁电感应式传感器的应用100
6.2霍尔式传感器102
6.2.1霍尔式传感器的工作原理102
6.2.2霍尔元件的连接电路104
6.2.3霍尔元件的测量误差及补偿105
6.2.4霍尔式传感器的应用106
6.3工程设计实例108
思考题111
第7章热电式传感器112
7.1热电偶112
7.1.1热电效应原理112
7.1.2热电偶定律114
7.1.3热电偶的常用类型和结构116
7.1.4热电偶的冷端温度补偿119
7.1.5热电偶的测量电路及应用121
7.2集成温度传感器123
7.2.1基本工作原理123
7.2.2模拟式温度传感器124
7.2.3数字式温度传感器125
7.3工程设计实例126
思考题128
第8章光电式传感器129
8.1光电效应与光电元件129
8.1.1光电效应129
8.1.2常用光电元件130
8.1.3光电元件的基本应用电路138
8.1.4光电元件用于测量139
8.1.5光电开关139
8.2固态图像传感器141
8.2.1CCD的结构和基本原理141
8.2.2线阵CCD图像传感器143
8.2.3面阵CCD图像传感器144
8.2.4图像传感器的应用144
8.3光栅传感器145
8.3.1计量光栅的结构145
8.3.2莫尔条纹146
8.3.3光栅的光路147
8.3.4辨向原理与细分技术148
8.3.5光栅传感器的应用150
8.4光纤传感器151
8.4.1光纤传感器的工作原理152
8.4.2光纤传感器的组成与分类156
8.4.3光纤传感器的应用156
8.5光电编码器158
8.5.1绝对式编码器158
8.5.2增量式编码器160
8.5.3编码器的应用161
8.6工程设计实例162
思考题163
第9章超声波传感器164
9.1超声波的基本知识164
9.1.1超声波的概念164
9.1.2超声波的传播特性165
9.1.3超声效应167
9.2超声波传感器的工作原理167
9.2.1超声波传感器的组成167
9.2.2超声波传感器的分类167
9.2.3超声波传感器的结构169
9.2.4超声波传感器的主要性能指标170
9.3超声波传感器的应用170
9.3.1超声波物位传感器171
9.3.2超声波流量传感器172
9.3.3超声波探伤173
9.3.4超声波测厚174
9.4工程设计实例175
思考题177
第10章红外传感器178
10.1红外辐射的基本知识178
10.1.1黑体、白体和透明体178
10.1.2红外辐射的基本定律179
10.2常用红外传感器180
10.2.1红外光子传感器180
10.2.2红外热传感器180
10.2.3热释电型传感器180
10.3红外传感器的性能183
10.3.1主要性能参数183
10.3.2使用注意事项183
10.4红外传感器的应用184
10.5工程设计实例186
思考题188
第11章生物传感器189
11.1生物传感器的发展189
11.2生物传感器的工作原理190
11.3生物传感器的分类192
11.4生物敏感材料的固定化194
11.5几种生物传感器195
11.5.1酶传感器195
11.5.2微生物传感器197
11.5.3免疫传感器198
11.5.4生物芯片199
11.6生物传感器的特点200
11.7生物传感器的应用200
11.8工程设计实例204
思考题205
第12章传感器的信号调理206
12.1信号的放大与隔离206
12.1.1运算放大器206
12.1.2仪用放大器207
12.1.3程控放大器207
12.1.4隔离放大器208
12.2信号的变换208
12.2.1信号变换的作用209
12.2.2信号变换的方法209
12.3信号的抗干扰210
12.3.1干扰源210
12.3.2干扰的途径211
12.3.3干扰的作用形式214
12.3.4干扰抑制技术215
思考题222
第13章传感器在物联网领域的
应用223
13.1物联网基础知识223
13.1.1物联网与互联网的关系223
13.1.2物联网的体系架构224
13.2物联网中的感知技术225
13.2.1RFID技术225
13.2.2WSN技术226
13.2.3RFID技术与WSN技术融合227
13.3传感器在物联网中的应用227
13.3.1智能交通227
13.3.2智慧医疗228
13.3.3智能家居228
13.3.4智慧农业229
思考题230
参考文献231