本教材较系统地介绍了传感器技术涵盖的主要内容，包括传感器的特性及其评估；传感器中常用的弹性敏感元件的力学特性；电位器式传感器；应变式传感器；压阻式传感器；热电式传感器；电容式传感器；变磁路式传感器；压电式传感器；谐振式传感器；声表面波传感器；光纤传感器；微机械传感器以及智能化传感器等。

本教材在每一章都配有适量的思考题与习题，在一些重点章节有应用实例与分析。

本书可作为仪器科学与技术、测控技术与仪器、电气工程与自动化、信息工程以及自动化等专业本科生的教材，也可以作为机械工程、机械电子工程专业本科生的教科书或参考书，还可供相关专业的师生和有关工程技术人员参考。

第1章 绪论

1.1 传感器的作用与功能1

　1.2 传感器的分类3

　　1.2.1 按工作原理分类3

　　1.2.2 按被测量分类5

　1.3 传感器技术的特点5

　1.4 传感器技术的发展6

　　1.4.1 新材料、新功能的开发与应用 6

　　1.4.2 微机械加工工艺的发展7

　　1.4.3 传感器的多功能化发展8

　　1.4.4 传感器的智能化发展9

　　1.4.5 传感器模型及其仿真技术9

　1.5 与传感器技术相关的一些基本概念10

　1.6 本教材的特点及主要内容10

　思考题与习题11

第2章 传感器的特性

　2.1 传感器静态特性的一般描述12

　2.2 传感器的静态标定12

　　2.2.1 静态标定条件12

　　2.2.2 传感器的静态特性13

　2.3 传感器的主要静态性能指标及其计算14

　　2.3.1 测量范围14

　　2.3.2 量程14

　　2.3.3 静态灵敏度14

　　2.3.4 分辨力与分辨率15

　　2.3.5 漂移15

　　2.3.6 温漂16

　　2.3.7 传感器的测量误差16

　　2.3.8 线性度16

　　2.3.9 符合度19

　　2.3.10 迟滞19

　　2.3.11 非线性迟滞20

　　2.3.12 重复性20

　　2.3.13 综合误差22

　　2.3.14 计算实例23

　2.4 非线性传感器静态性能指标计算的进一步讨论26

　　2.4.1 问题的提出26

　　2.4.2 数据的基本处理27

　　2.4.3 误差的描述28

　　2.4.4 符合度的计算28

　　2.4.5 迟滞的计算29

　　2.4.6 符合性迟滞的计算29

　　2.4.7 重复性的计算30

　　2.4.8 综合误差的计算31

　　2.4.9 计算实例33

　2.5 传感器动态特性方程41

　　2.5.1 微分方程41

　　2.5.2 传递函数42

　　2.5.3 状态方程43

　2.6 传感器动态响应及动态性能指标43

　　2.6.1 时域动态性能指标44

　　2.6.2 频域动态性能指标50

　2.7 传感器动态特性测试与动态模型建立57

　　2.7.1 传感器动态标定57

　　2.7.2 由实验阶跃响应曲线获取传感器传递函数的回归分析法58

　　2.7.3 由实验频率特性获取传感器传递函数的回归法64

　　2.7.4 应用实例——高频响、低量程的加速度传感器幅频特性测试及改进66

　2.8 传感器噪声及其减小的方法70

　　2.8.1 传感器噪声产生的原因70

　　2.8.2 传感器的信噪比71

　　2.8.3 传感器低噪声化的方法72

　思考题与习题73

第3章 基本弹性敏感元件的力学特性

　3.1 概述76

　3.2 弹性敏感元件的基本特性76

　　3.2.1 刚度与柔度76

　　3.2.2 弹性滞后77

　　3.2.3 弹性后效与蠕变77

　　3.2.4 弹性材料的机械品质因数78

第4章 电位器式传感器

第5章 应变式传感器

第6章 压阻式传感器

第7章 热电式传感器

第8章 电容式传感器

第9章 变磁路式传感器

第10章 压电式传感器

第11章 谐振式传感器

第12章 声表面波传感器

第13章 光纤传感器

第14章 微机械传感器

第15章 传感器技术的智能化发展

附录

参考文献