傳感器與測試技術（簡體書）

《傳感器與測試技術》共分三篇17章。第一篇著重介紹工程測試基礎和傳感器技術基礎，內容包括：測試的基礎知識、信號分析基礎、測試系統的特性及傳感器技術概論；第二篇著重從應用的角度，介紹常用傳感器的原理、結構及應用，內容包括：電阻應變式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁敏式傳感器、光電式傳感器、熱電式傳感器和數字式傳感器，以典型示例的形式給出各種傳感器在工程測試中的具體應用，詳細論述常見物理量的測試方法；第三篇主要介紹新型傳感器與檢測技術，內容包括：光纖傳感器、固態圖像傳感器、輻射式傳感器、微型傳感器等新型傳感器的基本原理、基本特性和應用實例；《傳感器與測試技術》最後還介紹了計算機輔助測試系統的組成、設計以及虛擬測試儀器，并以綜合應用示例的形式分析了其應用特點。全書內容信息量大，突出傳感器的原理與應用，各章均附有習題或思考題。
《傳感器與測試技術》可作為機械工程、測控技術及儀器、自動化等專業的教材或參考書，也可供相關專業
工程技術人員參考。

緒論.
第一篇 工程測試技術基礎
第1章 測試的基礎知識
1.1 測試的基本概念
1.1.1 測量、計量和測試
1.1.2 測試方法的分類
1.1.3 測試系統的組成
1.2 測量誤差及其不確定度
1.2.1 真值及測量誤差
1.2.2 測量誤差的分類
1.2.3 測量不確定度
1.3 測量數據處理
1.3.1 測量數據的統計特性
1.3.2 粗大誤差的判別和剔除
1.3.3 測量數據的表述方法
1.3.4 一元線性回歸
習題與思考題

第2章 信號分析基礎
2.1 信號的分類與描述
2.1.1 信號的分類
2.1.2 信號的描述
2.2 周期信號與離散頻譜
2.2.1 傅里葉級數與周期信號的分解
2.2.2 周期信號頻域描述的物理意義
2.2.3 周期信號的頻域描述實例
2.2.4 周期信號的強度描述
2.3 非周期信號與連續頻譜
2.3.1 傅里葉變換
2.3.2 傅里葉變換的基本性質
2.3.3 典型非周期信號的頻譜
2.4 隨機信號
2.4.1 平均值、方差、均方值
2.4.2 概率密度函數
2.4.3 相關函數
2.4.4 功率譜密度函數
習題與思考題

第3章 測試系統的特性
3.1 測試系統與線性系統
3.1.1 測試系統的基本要求
3.1.2 線性系統及其主要特性
3.1.3 測試系統的傳輸特性
3.2 測試系統的靜態特性
3.2.1 靜態特性指標
3.2.2 靜態特性的標定
3.3 測試系統的動態特性
3.3.1 動態特性的數學描述
3.3.2 常見測試系統的頻率響應
3.3.3 常見測試系統的階躍響應
3.3 4測試系統動態特性的標定
3.4 實現系統不失真測試的條件
習題與思考題

第4章 傳感器技術概論
4.1 傳感器的基本概念
4.1.1 傳感器的定義及組成
4.1.2 傳感器的分類
4.1.3 常用技術性能指標
4.2 彈性敏感元件
4.2.1 彈性敏感元件的基本特性
4.2.2 彈性敏感元件的材料
4.2.3 彈性敏感元件的結構型式
4.3 傳感器的應用及發展趨勢
習題與思考題

第二篇 常用傳感器昀原理及應用
第5章 電阻應變式傳感器
5.1 工作原理及結構參數
5.1.1 電阻應變片的工作原理
51.2 電阻應變片的種類及材料
5.1.3 電阻應變片的性能參數
5.2 測量電路及溫度補償
5.2.1 測量電橋
5.2.2 溫度誤差及補償
5.2 3電阻應變片的布置和接橋方式
5.3 電阻應變式傳感器的應用
5.3.1 測力傳感器
5.3.2 壓力傳感器
5.3.3 加速度傳感器
習題與思考題

第6章 電感式傳感器
6.1 自感式電感傳感器
6.1.1 工作原理
6.1.2 差動式自感傳感器
6.1.3 測量電路
6.2 互感式電感傳感器
6.2.1 工作原理
6.2.2 測量電路
6.3 電渦流式傳感器
6.3.1 工作原理
6.3.2 測量電路
6.4 電感式傳感器的應用
6.4.1 差動式電感傳感器應用實例
6.4.2 電渦流式傳感器應用實例
習題與思考題

第7章 電容式傳感器
7.1 工作原理與特性
7.1.1 極距變化型
7.1.2 面積變化犁
7.1.3 介電常數變化型
7.2 測量電路
7.2.1 調頻電路
7.2.2 脈沖寬度調制電路
7.3 電容式傳感器的應用
習題與思考題

第8章 壓電式傳感器
8.1 壓電效應
8.1.1 壓電效應
8.1.2 壓電材料
8.2 測量電路
8.2.1 等效電路
8.2.2 測量電路
8.3 壓電式傳感器的應用
8.3.1 加速度傳感器
8.3.2 測力傳感器
8.3.3 壓力傳感器
習題與思考題

第9章 磁敏式傳感器
9.1 霍爾傳感器
9.1.1 霍爾效應與霍爾元件
9.1.2 霍爾元件材料及主要特性參數
9.1.3 測量誤差及其補償
9.1.4 霍爾集成傳感器
9.1.5 霍爾傳感器的應用
9.2 磁敏電阻
9.2.1 磁阻效應
9.2.2 磁敏電阻的結構與特性
9.2.3 磁敏電阻的應用
9.3 磁敏二極管和磁敏三極管
9.3.1 磁敏二極管
9.3.2 磁敏三極管
9.3.3 磁敏二極管和磁敏三極管的應用
習題與思考題

第10章 光電式傳感器
10.1 光電效應

第三篇 新型傳感器與檢測技術

1.2.2 測量誤差的分類
測量誤差一般按其性質分為系統誤差、隨機誤差和粗大誤差。
1.系統誤差
在相同的條件下，對同一被測量進行多次測量，保持定值或按一定規律變化的誤差稱為系統誤差，其中保持定值的誤差也叫已定系統誤差，在誤差處理中是可被修正的；按一定規律變化的誤差稱為未定系統誤差，在實際測量中其方向往往是不確定的，誤差估計時可歸結為測量不確定度。
系統誤差的來源包括測量設備的基本誤差、測量理論和方法不完善、讀數方法不正確以及環境誤差等。
2.隨機誤差
在相同的條件下，對同一被測量進行多次測量，誤差的絕對值和符號以不可預知的方式變化，則該誤差為隨機誤差。
產生隨機誤差的原因很復雜，如測量環境中溫度、濕度、氣壓、振動、電場等的微小變化，因此，隨機誤差是大量對測量值影響微小且又互不相關的因素所引起的綜合結果。隨機誤差就個體而言無規律可循，但其總體卻服從統計規律，可以通過理論公式計算它對測量結果影響的大小。
3.粗大誤差
明顯超出規定條件下的預期值的誤差稱為粗大誤差。
粗大誤差一般是由于操作人員粗心大意或操作不當或不可控制的環境因素影響等造成的誤差，如讀錯數值、使用有缺陷的測量儀表等。對于粗大誤差在數據處理時應予以剔除。1.2.3 測量不確定度測量不確定度是誤差理論發展和完善的產物，是建立在概率論和統計學基礎上的新概念。它表示由于測量誤差的影響而對測量結果的不可信程度或不能肯定的程度。測量值在某一區域內以一定的概率分布，表示被測量分散性的參數就是測量不確定度，因此它是定量描述測量結果質量的一個重要指標。