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本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。
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本书系统地论述了传感器与检测技术的理论基础、传感器原理与应用以及检测技术。本书分3篇，共14章。第1篇共6章，介绍传感器与检测技术理论基础，内容包括：传感器与检测技术的基本概念、地位与作用以及发展，传感器的基础效应、功能材料及加工工艺，信号分析与处理，测试系统的特性分析。第2篇共4章，介绍阻抗式、电动势式、光电式传感器的原理、特性、信号调理电路以及应用，并简要介绍气体、湿度、生物、声表面波、智能传感器的原理。第3篇共4章，介绍检测技术，内容包括振动、温度、流量的测量以及现代检测系统。 本书可作为仪器、自动化、机械、物联网等专业的本科生教材，也可供其他专业的师生及工程技术人员参考。 本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的教师登录www.cmpedu.com注册后下载，或发jinacmp@163.com索取。
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编者目录第2版前言第1版前言第1篇传感器与检测技术理论基础第1章绪论21.1传感器的定义、组成及分类21.1.1传感器的定义21.1.2传感器的组成21.1.3传感器的分类31.2检测的基本概念31.2.1检测技术的定义31.2.2被测量的分类41.2.3检测系统的基本构成41.2.4检测技术研究的主要内容51.3传感器与检测技术的地位与作用51.4传感器与检测技术的发展7思考题与习题9第2章传感器的基础效应102.1光电效应102.1.1外光电效应102.1.2内光电效应112.2电光效应122.2.1泡克耳斯效应122.2.2克尔效应122.2.3光弹效应122.2.4电致发光效应132.2.5电致变色效应132.3磁光效应132.3.1法拉第效应132.3.2磁光克尔效应142.3.3科顿穆顿效应142.3.4塞曼效应142.3.5光磁效应142.4磁电效应152.4.1霍尔效应152.4.2磁阻效应152.5约瑟夫森效应与核磁共振162.5.1隧道效应162.5.2直流约瑟夫森效应162.5.3交流约瑟夫森效应172.5.4核磁共振182.6多普勒效应182.7纳米效应182.7.1表面与界面效应192.7.2小尺寸效应192.7.3量子尺寸效应202.7.4宏观量子隧道效应20思考题与习题21第3章传感器的功能材料223.1功能材料的分类与特征223.1.1功能材料的分类223.1.2功能材料的主要功能223.1.3对功能材料的要求233.2半导体材料233.2.1无机半导体材料233.2.2有机半导体材料243.3功能陶瓷材料243.4功能高分子材料253.4.1导电高分子材料263.4.2压电和热电高分子材料263.4.3高分子化学敏感材料263.4.4反应型高分子材料263.4.5光敏高分子材料273.4.6生物医用高分子材料273.5纳米材料273.5.1纳米材料的分类273.5.2纳米材料的基本特性273.5.3纳米材料在传感器中的应用283.6智能材料28思考题与习题29第4章传感器的加工工艺304.1结构型传感器的加工工艺304.2厚膜工艺304.3薄膜工艺324.4微机械加工工艺36思考题与习题40第5章信号分析与处理415.1信号的分类415.1.1确定信号和随机信号415.1.2连续信号和离散信号435.1.3能量信号和功率信号435.2信号的描述445.2.1信号的时域和频率描述方法445.2.2周期信号的描述455.2.3非周期信号的描述495.2.4随机信号的描述555.3数字信号处理基础695.3.1时域采样和采样定理695.3.2泄漏和窗函数725.3.3频域采样和栅栏效应745.3.4离散傅里叶变换和快速离散傅里叶变换765.4现代信号分析方法785.4.1短时傅里叶变换785.4.2小波变换79思考题与习题82第6章测试系统的特性分析846.1测试系统的静态特性846.1.1非线性度846.1.2灵敏度856.1.3迟滞856.1.4重复性866.2测试系统的动态特性876.2.1动态参数测试的特殊问题876.2.2研究测试系统动态特性的方法876.2.3测试系统动态特性的数学描述886.2.4实现不失真测试的条件926.2.5测试系统的动态特性分析946.3测试系统动态特性参数的测定1026.3.1阶跃响应法1026.3.2频率响应法104思考题与习题105第2篇传感器原理与应用第7章阻抗式传感器1077.1电阻应变式传感器1077.1.1电阻应变式传感器的工作原理1077.1.2电阻应变片1097.1.3电阻应变式传感器的信号调理电路1167.1.4电阻应变式传感器的应用1217.2电容式传感器1277.2.1电容式传感器的工作原理1277.2.2电容式传感器的结构类型及特性分析1277.2.3电容式传感器的等效电路1347.2.4电容式传感器的信号调理电路1357.2.5影响电容式传感器精度的因素分析1397.2.6电容式传感器的应用1417.3电感式传感器1447.3.1变磁阻电感式传感器1447.3.2差动变压器电感式传感器1507.3.3涡流电感式传感器1577.3.4电感式传感器的应用160思考题与习题163第8章电动势式传感器1668.1压电式传感器1668.1.1压电式传感器的工作原理1668.1.2压电材料1688.1.3压电式传感器等效电路1738.1.4压电式传感器的信号调理电路1758.1.5影响压电式传感器精度的因素分析1798.1.6压电式传感器的应用1818.2磁电式传感器1878.2.1磁电式传感器的工作原理1888.2.2磁电式传感器的结构类型1888.2.3测量电路1908.2.4磁电式传感器的应用1918.3霍尔式传感器1938.3.1霍尔式传感器的工作原理1938.3.2霍尔元件的结构和测量电路1958.3.3霍尔元件的特性参数1978.3.4霍尔元件的误差及补偿1988.3.5霍尔式传感器的应用200思考题与习题204第9章光电式传感器2069.1光学量传感器2069.1.1光照度传感器2069.1.2光亮度传感器2079.1.3紫外传感器2079.1.4红外传感器2089.2固态图像传感器2119.2.1CCD图像传感器2129.2.2CMOS图像传感器2169.2.3固态图像传感器的应用2189.3光纤传感器2219.3.1光纤的基本知识2219.3.2光纤传感器的分类及其工作原理2259.3.3光纤传感器的应用229思考题与习题233第10章其他传感器23410.1气体传感器23410.1.1半导体式气体传感器的工作原理23510.1.2其他气体传感器23610.2湿度传感器23710.2.1湿度的定义及表示方法23710.2.2湿度传感器的主要特性参数与类型23810.3生物传感器24110.3.1生物传感器概述24110.3.2典型生物传感器24310.4声表面波传感器24610.4.1SAW传感器的结构与工作原理24610.4.2SAW传感器实例24710.5智能传感器24910.5.1智能传感器概念与基本结构24910.5.2智能传感器的实现24910.5.3感存算一体化智能传感器架构25110.5.4智能传感器实例253思考题与习题255第3篇检 测 技 术第11章振动的测量25711.1概述25711.1.1振动的类型及基本参数25711.1.2振动的测试内容及测量方法25811.1.3振动测试系统的构成25811.2常用测振传感器25911.2.1概述25911.2.2绝对式测振传感器原理25911.2.3相对式测振传感器原理26311.2.4测振传感器的选择26411.3振动的激励与激振器26411.3.1振动的激励26411.3.2激振器26511.4测振传感器的标定267思考题与习题269第12章温度的测量27012.1概述27012.1.1温度的基本概念27012.1.2温标27012.1.3温度的测量方法27212.2热电偶测温27312.2.1工作原理27312.2.2热电偶回路热电动势27312.2.3热电偶测温基本定律27512.2.4热电偶冷端温度补偿27612.2.5热电偶材料、类型及结构28012.2.6热电偶的标定28212.2.7热电偶的动态特性28312.3金属电阻测温28412.3.1工作原理、结构和材料28412.3.2测量电路28612.4半导体温度传感器28712.4.1半导体热敏电阻28712.4.2PN结型集成温度传感器29012.4.3数字温度传感器29312.5其他测温方法29512.5.1膨胀式温度计29512.5.2示温涂料297思考题与习题298第13章流量的测量29913.1流量测量基础29913.1.1流量及定义29913.1.2流体的基本知识29913.2流量计分类30213.3常用流量计30213.3.1椭圆齿轮流量计30213.3.2差压式流量计30313.3.3转子流量计30613.3.4靶式流量计30713.3.5涡轮流量计30813.3.6电磁流量计30913.3.7超声波流量计30913.3.8科里奥利力质量流量计311思考题与习题314第14章现代检测系统31514.1现代检测系统概述31514.1.1现代检测系统的组成31514.1.2现代检测系统的设计31614.1.3现代检测系统的发展31914.2测控总线技术32014.2.1仪器总线32114.2.2现场总线32314.3虚拟仪器32514.3.1虚拟仪器概述32514.3.2虚拟仪器的组成32614.3.3虚拟仪器应用与发展32914.3.4虚拟仪器的设计方法步骤32914.4网络化测试系统33014.4.1基于现场总线技术的网络化测控系统33114.4.2面向Internet的网络化测控系统33114.4.3无线传感器网络测控系统331思考题与习题333附录334附录A基本常数334附录B国际单位制基本单位及辅助单位334附录CK型镍铬镍硅热电偶分度表（参考端温度0℃）335附录DS型铂铑10铂热电偶分度表（参考端温度0℃）339附录E部分习题参考答案339参考文献341
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第2版前言 随着信息时代的到来，传感器与检测技术广泛应用于物联网、人工智能、智能制造、消费电子、汽车电子、医疗健康、机器人、军事装备等领域，对提高生活品质、促进生产发展和科技不断进步以及推动现代军事领域的深刻变革起着十分重要的作用。 本书紧跟传感器、检测技术的发展动态，在第1版基础上，重新修订了智能传感器部分，增加了感存算一体化智能传感器架构，帮助读者了解目前智能传感器研究的最新前沿方向。阻抗式传感器、电动势式传感器、SAW传感器、智能传感器等章节结合科研成果或前沿发展更新了应用实例，特别突出了军事特色。思考题与习题部分进行了适当增减与优化，更新了内嵌的数字化资源。在编写过程中，编者力求基础与专业相结合、器件与系统相结合、经典与现代相结合、知识传授与价值引导相结合，突出以学习者为中心的理念。 全书分3篇，共14章。第1篇共6章，主要介绍传感器与检测技术理论基础，其中，第1章为绪论，介绍传感器与检测技术的基本概念、地位与作用以及发展；第2章介绍传感器的基础效应；第3章介绍传感器的功能材料；第4章介绍传感器的加工工艺；第5章介绍信号分析与处理；第6章介绍测试系统的特性分析。第2篇共4章，主要介绍传感器原理与应用，其中，第7章介绍阻抗式传感器，包含电阻应变式、电容式、电感式传感器；第8章介绍电动势式传感器，包含压电式、磁电式和霍尔式传感器；第9章介绍光电式传感器，包含光学量、固态图像、光纤传感器；第10章介绍其他传感器，包含气体、湿度、生物、声表面波、智能传感器。第3篇共4章，介绍检测技术，内容包括振动、温度、流量的测量以及现代检测系统。 本书有丰富、优质的立体化学习资源，配套国家精品资源共享课程（https://www.icourses.cn/sCourse/course_3358.html）、中国大学MOOC课程（http://www.icourse163.org/course/NUDT-1003089003），同时将纸质教材和数字化资源进行一体化设计，以二维码形式在正文中内嵌“视频讲解”“动画演示”“深入思考”“拓展阅读”4类数字化资源，供课内学习、课外拓展以及对学习效果的自评自测。 本书编写中参考了许多文献，在此谨向参考文献的作者们表示衷心感谢。 由于编者水平有限，书中难免有错误和疏漏，恳请广大读者批评指正，编者Email：qiuxtnudt@sina.com。 编者
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