本書是重慶市線上線下混合式一流課程、重慶市課程思政示范課程配套教材，是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材《傳感器與檢測技術》(胡向東主編)的簡明版。本書針對新工科背景下的信息獲取與智能感知類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求，瞄準傳感器與檢測技術系統(tǒng)領域知識構建、素質提升和能力發(fā)展目標，系統(tǒng)介紹傳感器與檢測技術的基礎概念、基本原理、典型應用和技術發(fā)展。內容包括概述、傳感器的基本特性、電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁敏式傳感器、熱電式傳感器、光電式傳感器、輻射與波式傳感器、新型傳感器、參數(shù)檢測、誤差理論與數(shù)據(jù)處理基礎、自動檢測系統(tǒng)。
本書以學習者為中心，知識體系精練優(yōu)化，內容與時俱進，在線資源豐富；價值觀、方法論與知識點融會貫通，推行“學思踐創(chuàng)融合”深度學習模式，強化新工科背景下質量導向的深學善思、質疑批判和工程實踐，賦能卓越創(chuàng)新,適應新發(fā)展。
本書可作為高等院校測控技術與儀器、自動化、電氣工程及其自動化、機械設計制造及其自動化、智能感知工程、機器人工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、電子與電氣工程、車輛工程、交通工程、工業(yè)智能等專業(yè)本科生的教材，也可供從事傳感器與檢測技術相關領域應用和設計開發(fā)的研究人員、工程技術人員參考。

本書是重慶市線上線下混合式一流課程、重慶市課程思政示范課程配套教材，是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材《傳感器與檢測技術》（胡向東主編）的簡明版。《傳感器與檢測技術》前4版被國內數(shù)百所不同層次和類別的高校選用，教學資源得到廣泛共享。
“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等發(fā)展戰(zhàn)略正前所未有地推進信息化與工業(yè)化深度融合，以價值創(chuàng)造為核心的工業(yè)轉型。先進的信息技術成為和衡量社會邁向高度現(xiàn)代化的支撐性技術之一，傳感器與檢測技術位于信息鏈之首，作為“卡脖子”的性關鍵技術，是泛在感知、智能制造等的基石，助推信息技術成為不同對象相互交叉、聯(lián)結、融合和涌現(xiàn)的內生動力，新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式層出不窮，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強勢崛起，以融合創(chuàng)新、智能賦能為核心特征的數(shù)字經(jīng)濟與新經(jīng)濟呼喚“新工科”建設和高質量發(fā)展，傳感器與檢測技術被賦予新的、更加偉大的時代使命，便捷、可靠、智能、安全地采集和處理信息，推動建立人機網(wǎng)互聯(lián)融合的數(shù)字化智慧型社會成為新的發(fā)展趨勢，以進一步解放生產(chǎn)力、提高工作效率、提升工作質量、促進人的創(chuàng)造性勞動，滿足人民日益增長的美好生活需要。新經(jīng)濟的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)的升級、技術的演進、應用的研發(fā)、儀器的使用與維護等需要大批高素質創(chuàng)新型人才；與此同時，它們也對人才培養(yǎng)的內容和目標提出了與時俱進的新要求，“注重依托優(yōu)質的學習資源、優(yōu)化的知識路徑，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維、適應智能感知與儀器工程要求的關鍵能力”是本書的基本遵循，通過深度學習“提質賦能、培根鑄魂、啟智增慧”。
本書針對新工科背景下的信息獲取與智能感知類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求，瞄準傳感器與檢測技術系統(tǒng)領域知識構建、素質提升和能力發(fā)展目標，系統(tǒng)介紹傳感器與檢測技術的基礎概念、基本原理、典型應用和技術發(fā)展。內容包括概述、傳感器的基本特性、電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、壓電式傳感器、磁敏式傳感器、熱電式傳感器、光電式傳感器、輻射與波式傳感器、新型傳感器、參數(shù)檢測、誤差理論與數(shù)據(jù)處理基礎、自動檢測系統(tǒng)。
本書以學習者為中心，知識體系精練優(yōu)化，內容與時俱進，配套資源豐富；價值觀、方法論與知識點融會貫通，推行“學思踐創(chuàng)融合”深度學習模式，強化新工科背景下質量導向的深學善思、質疑批判和工程實踐，賦能卓越創(chuàng)新，適應新發(fā)展。
本書可作為高等院校測控技術與儀器、自動化、電氣工程及其自動化、機械設計制造及其自動化、智能感知工程、機器人工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、電子與電氣工程、車輛工程、交通工程、工業(yè)智能等專業(yè)本科生的教材，也可供從事傳感器與檢測技術相關領域應用和設計開發(fā)的研究人員、工程技術人員參考。
本書由胡蓉、胡向東、耿道渠、徐洋編寫；劉浪、聶豪、王拓、孫大智、唐毅、樂磊、姜昊等研究生參與了部分書稿的資料整理、圖表繪制等工作；胡向東負責全書的統(tǒng)稿。要特別感謝眾多為本書的編寫出版提供指導、支持和幫助的專家學者，正是因為他們在各自領域的獨到見解和特別的貢獻，才使得我們能夠在總結現(xiàn)有成果的基礎上，不斷凝練優(yōu)化，完善提升，終形成這本國家級規(guī)劃教材的簡明版。本書的編寫受到重慶市高等教育教學改革研究重大課題(191016)、傳感器與自動檢測技術一流課程重慶市虛擬教研室等的資助。
傳感器與檢測技術內容豐富、應用廣泛、發(fā)展快速，新工科時代的精品教材建設任重而道遠；本書的出版體現(xiàn)我們在此領域的新努力，以創(chuàng)新之舉，融新理念之魂，傳播新工科之義，其間融入了“鑄精品、育英才”的立德樹人情懷。限于自身的水平和學識，書中難免存在疏漏和錯誤之處，誠望讀者不吝賜教，以利修正，讓更多的讀者獲益。編者電子郵箱：huxd@cqupt.edu.cn。
編者
2022年8月于重慶

目錄
前言
第1章概述
1.1課程簡介
1.1.1本課程的地位和作用
1.1.2本課程的任務及目標
1.2傳感器的定義與組成
1.3傳感器的分類
1.4傳感器技術的發(fā)展
1.4.1提高與改善傳感器的性能
1.4.2開展基礎理論研究
1.4.3傳感器的無線化
1.4.4傳感器的微型化
1.4.5傳感器的集成化
1.4.6傳感器的網(wǎng)絡化
1.4.7傳感器的智能化
1.4.8傳感器的安全化
1.4.9傳感器的虛擬化
學習拓展
習題云
第2章傳感器的基本特性
2.1傳感器的靜態(tài)特性
2.1.1線性度
2.1.2靈敏度
2.1.3分辨力
2.1.4閾值
2.1.5遲滯
2.1.6重復性
2.1.7漂移
2.1.8精度
2.2傳感器的動態(tài)特性
2.2.1一階傳感器的頻率響應
2.2.2二階傳感器的頻率響應
2.2.3一階或二階傳感器的動態(tài)特性參數(shù)
2.3傳感器的標定與校準
學習拓展
習題云
第3章電阻式傳感器
3.1工作原理
3.1.1應變效應
3.1.2電阻應變片種類
3.1.3電阻應變片溫度誤差及其補償
3.1.4工程測試中的注意事項
3.2測量電路
3.2.1直流電橋
3.2.2交流電橋
3.3典型應用
3.3.1電阻式力傳感器
3.3.2電阻式壓力傳感器
3.3.3電阻式差壓傳感器
3.3.4電阻式加速度傳感器
學習拓展
探索與實踐
習題云
第4章電感式傳感器
4.1變磁阻電感式傳感器（自感式）
4.1.1工作原理
4.1.2輸出特性
4.1.3測量電路
4.1.4變磁阻電感式傳感器的應用
4.2差動變壓器電感式傳感器（互感式）
4.2.1變隙式差動變壓器
4.2.2螺線管式差動變壓器
4.2.3差動變壓器電感式傳感器的應用
4.3電渦流電感式傳感器（互感式）
4.3.1工作原理
4.3.2等效電路
4.3.3測量電路
4.3.4電渦流電感式傳感器的應用
學習拓展
習題云
第5章電容式傳感器
5.1工作原理
5.1.1變面積型
5.1.2變介質型
5.1.3變極距型
5.2測量電路
5.2.1調頻電路
5.2.2運算放大器
5.2.3變壓器式交流電橋
5.2.4二極管雙T型交流電橋
5.2.5脈沖寬度調制電路（PWM方式）
5.3典型應用
5.3.1電容式壓力傳感器
5.3.2電容式位移傳感器
5.3.3電容式加速度傳感器
5.3.4電容式厚度傳感器
學習拓展
探索與實踐
習題云
第6章壓電式傳感器
6.1工作原理
6.1.1壓電效應
6.1.2壓電材料
6.2測量電路
6.2.1等效電路
6.2.2測量電路
6.2.3壓電元件的連接
6.3典型應用
6.3.1壓電式力傳感器
6.3.2壓電式加速度傳感器
6.3.3壓電式交通檢測
學習拓展
習題云
第7章磁敏式傳感器
7.1磁電感應式傳感器
7.1.1工作原理
7.1.2測量電路
7.1.3磁電感應式傳感器的應用
7.2霍爾式傳感器
7.2.1工作原理
7.2.2測量電路
7.2.3霍爾式傳感器的應用
學習拓展
習題云
第8章熱電式傳感器
8.1熱電偶
8.1.1熱電偶測溫原理
8.1.2熱電偶的結構與種類
8.1.3熱電偶的冷端溫度補償
8.1.4熱電偶的實用測溫線路
8.1.5熱電偶的選用與安裝
8.1.6熱電偶的應用
8.2熱電阻
8.2.1鉑熱電阻
8.2.2銅熱電阻
8.2.3熱電阻的測量電路
8.2.4熱電阻的應用
8.3熱敏電阻
8.3.1熱敏電阻的特性
8.3.2熱敏電阻的應用
探索與實踐
習題云
第9章光電式傳感器
9.1概述
9.1.1光電式傳感器的類別
9.1.2光電式傳感器的基本形式
9.2光電效應與光電器件
9.2.1外光電效應型光電器件
9.2.2內光電效應型光電器件
9.3CCD固體圖像傳感器
9.3.1CCD的工作原理
9.3.2CCD固體圖像傳感器的特性參數(shù)
9.3.3CCD固體圖像傳感器的應用
9.4光纖傳感器
9.4.1光纖
9.4.2光纖傳感器
9.4.3光纖傳感器的應用
9.5光電式編碼器
9.5.1碼盤式編碼器
9.5.2脈沖盤式編碼器
9.5.3光電式編碼器的應用
9.6計量光柵
9.6.1計量光柵的結構和工作原理
9.6.2計量光柵的組成
9.6.3計量光柵的應用
學習拓展
習題云
第10章輻射與波式傳感器
10.1紅外傳感器
10.1.1工作原理
10.1.2紅外傳感器的應用
10.2微波傳感器
10.2.1工作原理
10.2.2微波傳感器的應用
10.3超聲波傳感器
10.3.1工作原理
10.3.2超聲波傳感器的應用
學習拓展
探索與實踐
習題云
第11章新型傳感器
11.1智能傳感器
11.1.1智能傳感器的概念
11.1.2智能傳感器的特點
11.1.3智能傳感器的作用
11.1.4智能傳感器的發(fā)展
11.2模糊傳感器
11.2.1模糊傳感器的概念
11.2.2模糊傳感器的構成
11.2.3模糊傳感器的基本功能
11.2.4模糊傳感器的特點
11.3微傳感器
11.3.1MEMS與微加工
11.3.2微傳感器的概念
11.3.3微傳感器的特點
11.3.4微傳感器的發(fā)展
11.4網(wǎng)絡傳感器
11.4.1網(wǎng)絡傳感器的概念
11.4.2網(wǎng)絡傳感器的基本結構
11.4.3網(wǎng)絡傳感器的類型
11.4.4基于IEEE1451標準的網(wǎng)絡傳感器
11.4.5網(wǎng)絡傳感器的應用前景
學習拓展
習題云
第12章參數(shù)檢測
12.1概述
12.1.1檢測技術的地位和作用
12.1.2參數(shù)檢測的基本概念
12.1.3工業(yè)檢測的主要內容
12.2參數(shù)測量的一般方法
12.3檢測技術的發(fā)展
學習拓展
探索與實踐
習題云
第13章誤差理論與數(shù)據(jù)處理基礎
13.1測量誤差概述
13.2測量誤差的處理
13.2.1隨機誤差的處理
13.2.2系統(tǒng)誤差的處理
13.2.3粗大誤差的處理
13.3小二乘法與回歸分析
13.3.1小二乘法
13.3.2一元線性擬合
習題云
第14章自動檢測系統(tǒng)
1