本书主要内容包括绪论，检测技术基本知识，温度检测，压力传感器，流量传感器，物位、厚度传感器，成分分析传感器，光电式传感器，运动参数检测传感器，显示与记录仪表，抗干扰技术，现代检测技术等。本书每章后有小结、习题，以便学生巩固所学内容。
本书适合作为普通本科院校自动化专业、电气工程及其自动化专业、仪器仪表专业及检测技术专业传感器原理及应用、检测技术与仪表等课程教材。

《传感器检测技术与仪表》针对北京联合大学2013版普通本科人才培养方案中自动化专业应用性专业主干课程“检测技术与仪表”，旨在编写具有产学合作特色的普通本科教材。
本教材自2014年6月选题申报，到2014年10月确定由北京联合大学规划教材建设项目资助出版，教材编写组成员进行多次集中讨论，确定教材章节，明确分工，收集资料，至2014年12月开始着手编写，至今经历了一年多的辛勤努力，终于付梓出版，与广大读者见面了！编写组各位成员见证了《传感器检测技术与仪表》的日益成长。
本教材资料来源于编写组成员多年来教授相关课程的资料积累和企业专家的案例资料，主要内容包括绪论，检测技术基本知识，温度检测，压力传感器，流量传感器，物位、厚度传感器，成分分析传感器，光电式传感器，运动参数检测传感器，显示与记录仪表，抗干扰技术，现代检测技术等。
教材内容符合普通本科人才培养方案中自动化专业应用性专业主干课程“检测技术与仪表”培养目标与课程教学改革要求，取材合适，深浅适宜，篇幅恰当，有利于激发学生学习兴趣和培养学生的能力、素质。
本教材由“北京联合大学规划教材建设项目”资助，由北京联合大学相关课程多年授课教师和行业、企业专家共同编写完成，企业专家承担的编写任务达三分之一。在教学内容体系设计上，既体现高校课程教学的特点与规律，又充分接轨相关主流技术发展，有效地将学科系统性与工程实践性、知识理论性与技术应用性有机结合。
本教材适合作为普通本科院校自动化专业、电气工程及其自动化专业、仪器仪表专业、检测技术专业课程教材，建议学时为48～60学时（每章4～5学时），教授章节、内容可以根据教学专业需要有所取舍。
本教材建设与课程建设相结合，除了文本形式，还包含电子教案、应用实例等立体化教学资源。
本教材由李永霞任主编，潘文昇任副主编，牛瑞燕、龙浩、李媛参与了本书的编写。其中，第1章、第2章、第4章和第6章由李永霞编写；第3章和第5章由牛瑞燕编写；第7章、第8章和第9章由龙浩编写；第11章由李媛编写；第10章和第12章由潘文昇编写。
在编写过程中，编者选用了在授课过程中搜集整理积累的大量素材，参考文献中不能一一反映，谨向相关资料的原作者致以衷心谢意。
本教材承北京联合大学李红星教授悉心审阅，并提出了宝贵意见和建设性修改建议，在此深表谢忱。
由于时间仓促，加之编者学识有限，书中难免存在不妥和疏漏之处，希望使用本书的教师和学生予以批评指正，并提出宝贵的改进意见，以便日后修订改进。

编者2016年3月

第1章绪论1
引言1
11传感器的组成及分类1
111传感器简介1
112传感器的组成2
113传感器的分类2
114传感器的作用与地位3
12传感器的基本特性3
121传感器静(态)特性4
122传感器动(态)特性6
13传感器技术发展趋势12
14变送器13
141变送器的概念13
142变送器的分类14
143变送器的构成14
144变送器的技术指标15
15传感器的标定15
151静态特性标定15
152动态特性标定16
16生产生活中的传感器应用实例17
小结17
习题18
第2章检测技术基本知识19
引言19
21概述19
211检测的定义19
212检测技术20
213检测过程20
214检测技术作用20
22检测系统的基本构成与分类20
221检测系统的基本构成20
222检测系统的分类21
223检测系统实例23
23检测方法24
24常用检测与转换电路25
241电桥25
242放大器29
243滤波器32
244V/F变换34
245V/I变换34
246调频电路36
247脉冲调宽型电路37
248相敏检波电路38
25误差分析及数据处理基础40
251误差的基本概念40
252误差的分类及来源41
253精密度、准确度、精确度45
254粗大误差、系统误差和随机误差的处理46
255多次测量结果的表达51
256测量误差的合成53
257测量误差的分配54
258有效数字54
259数据处理实例55
小结57
习题57
第3章温度检测58
引言58
31温度检测的基本知识58
311温标59
312温度测量仪表的分类60
32膨胀式温度计61
321玻璃温度计61
322压力温度计61
323双金属温度计62
33热电偶温度计63
331测温原理63
332基本定律65
333热电偶结构66
334热电偶材料66
335热电偶冷端温度的处理方法67
34热电阻温度计71
35热电阻材料与结构72
351热电阻材料72
352热电阻结构75
353热电阻阻值测量76
36辐射式温度计77
361测温原理78
362光学高温计及光电高温计80
363全辐射高温计83
364比色温度计85
365红外测温仪86
37新型温度传感器88
371半导体PN结型温度传感器88
372集成温度传感器89
38温度传感器工程应用实例91
381双金属片温度传感器在电熨斗中的应用91
382温度传感器在汽车中的应用92
小结93
习题93
第4章压力传感器95
引言95
41压力的基本概念95
42压力传感器的分类、选型与发展96
421压力传感器分类97
422压力传感器选型97
423压力传感器的误差与标定99
424压力传感器接线方式100
425压力传感器的发展及应用领域100
43应变式压力计101
431电阻应变片式压力传感器101
432半导体压阻式压力传感器110
433硅-蓝宝石式压力传感器115
434陶瓷压力传感器115
44电容式压力传感器116
45电感式压力传感器122
451变间隙型电感式压力传感器122
452变面积型电感式压力传感器122
453螺管型电感式压力传感器122
454差动型电感式压力传感器123
46压磁式压力传感器124
461压磁效应124
462压磁元件124
463压磁式压力传感器测量原理125
464压磁式压力传感器的应用126
47电势输出式压力传感器127
471压电式压力传感器127
472磁电式压力传感器131
473霍尔式压力传感器132
48谐振式压力传感器136
481石英晶体谐振式压力传感器136
482微机械氮化硅谐振梁压力传感器138
49重载型压力传感器139
410压力传感器工程应用实例139
4101电子秤139
4102汽车衡140
小结141
习题141
第5章流量传感器142
引言142
51流量测量的基本概念142
511流量的定义142
512流量测量中的基本参数143
513流量测量的方法145
514常见流量计的分类及特点145
52容积式流量计146
521容积式流量计的工作原理147
522常见的容积式流量计147
523容积式流量计的特点及使用注意事项149
53速度式流量计150
531涡轮流量计150
532涡街流量计151
533电磁流量计155
534超声波流量计156
54差压式流量计158
541两个流动的基本方程158
542节流式流量计159
543浮子式流量计164
55质量流量计166
551科里奥利质量流量计166
552热式质量流量计168
56流量传感器工程应用实例168
561电磁流量计在污水处理中的应用168
562超声波流量计在煤气计量中的应用169
小结169
习题170
第6章物位、厚度传感器171
引言171
61物位检测方法171
62差压式液位计172
621差压式液位计的工作原理173
622液位差压转换装置173
623差压式液位计的应用174
624差压式液位计的特点178
63超声波式物位计178
631超声波式物位计的工作原理178
632超声波式物位计的特点179
633超声波式物位计的应用问题180
64射频导纳式液位计180
641电容式物位计的工作原理及应用181
642射频导纳式液位计的工作原理及应用182
65射线式物位计183
651射线式物位计的工作原理183
652放射性物位计的特点184
653应用问题184
66直读式水位计186
661云母水位计186
662电接点水位计187
67浮力式液位计188
671恒浮力式液位计188
672变浮力式液位计189
68物位检测仪表的选用190
69厚度检测191
小结194
习题195
第7章成分分析传感器196
引言196
71气体成分检测196
711热导式检测技术196
712热磁式检测技术199
713红外线式检测技术200
72水分和湿度检测202
721水分和湿度的定义及表示方法202
722固体湿度的电测法203
723气体湿度的电测法204
73密度和浓度检测205
731密度的电测法205
732浓度的电测法206
74成分分析传感器工程应用实例208
小结210
习题210
第8章光电式传感器211
引言211
81光谱211
82光电器件213
821光敏电阻器213
822光电池217
823光电二极管220
824光电三极管223
825光电式传感器的应用226
83电荷耦合器件229
831CCD的基本原理229
832CCD的特性参数233
833CCD摄像器件的类型234
834CCD的应用235
84光栅式传感器236
841光栅的结构及分类236
842光栅式传感器的工作原理236
85光电式传感器工程应用实例238
小结239
习题240
第9章运动参数检测传感器241
引言241
91位置检测241
911开关类传感器类型241
912霍尔开关传感器244
913电感式接近开关244
914光电开关246
915电容式接近开关248
92位移检测249
921电感式位移测量249
922差动变压器位移计253
923光栅位移测量255
93磁电感应式速度测量256
931磁电感应式传感器的工作原理256
932磁电感应式传感器的测量电路257
94电磁脉冲式速度测量257
95应变式加速度计258
96雷达测速仪259
961雷达原理259
962雷达测速仪简介260
97光纤测速261
971光纤元件261
972光纤测速仪265
小结266
习题266
第10章显示与记录仪表267
引言267
101显示仪表267
1011模拟式指示仪表268
1012数字式显示仪表270
102记录仪表272
1021直接驱动式记录仪表273
1022自动平衡式记录仪表275
1023混合式记录仪表277
103显示仪表与记录仪表的发展278
小结281
习题281
第11章抗干扰技术282
引言282
111干扰的来源及分类282
1111干扰与噪声 282
1112干扰的分类282
1113干扰的传导模式283
1114干扰噪声的耦合方式284
1115形成干扰的三个要素285
112抑制电磁干扰的基本方法和措施285
1121基本方法285
1122基本措施286
113自动测试及检测系统的抗干扰技术291
1131硬件抗干扰技术291
1132软件抗干扰技术293
小结298
习题298
第12章现代检测技术299
引言299
121检测技术的自动化299
1211自动检测系统的构成299
1212自动检测系统的工作模式301
1213现代自动检测系统的关键技术302
1214现代自动检测技术的发展历程302
1215现代自动检测技术的发展趋势305
122虚拟仪器技术306
1221虚拟仪器306
1222DAQ虚拟仪器307
1223GPIB虚拟仪器309
1224VXI虚拟仪器310
1225PXI虚拟仪器313
1226虚拟仪器的开发环境313
1227网络功能与通信316
123无损检测技术316
1231超声检测317
1232磁粉检测318
124智能传感器技术320
1241智能传感器的功能和构成320
1242传感器的智能化 321
125传感器网络技术324
小结326
习题326
附录A热电偶与热电阻的分度表327
参考文献332

李永霞：北京联合大学自动化学院电气与控制工程系教师。主讲课程：微机原理与应用、单片机应用技术、检测与转换技术、过程检测与仪表、传感器原理与应用、新型传感器与传感技术、计算机控制技术、计算机控制系统、智能仪器、虚拟仪器技术等。科研成果：主编和参编四本教材；发表科研和教研论文10多篇；主持和主要参与完成北京市教委、北京联合大学等各级科研项目、横向项目、教研项目若干项。

每章各种传感器介绍时均包括传感器基本原理、检测电路、相关仪表；各章均包括相关内容传感器应用实例研究及分析，各章实例多少不一，根据各章内容安排。