图书基本信息
- 书名： 《传感器与检测技术》
- 主编： 陈杰
- 出版社： 高等教育出版社
- 定位： 面向本科生的专业基础课教材，兼顾理论与应用，系统性强。
主要内容与结构（通常版本）
本书的结构非常系统和经典,遵循了从基础到应用，从原理到设计的逻辑顺序，核心内容通常分为以下几个部分：
（图片来源网络，侵删）
第一部分：基础理论
- 绪论： 介绍传感器与检测技术的基本概念、在国民经济和现代科技中的地位与作用，以及课程的学习目标和内容。
- 传感器与检测技术基础：
- 测量误差与数据处理： 这是检测技术的基石，系统误差、随机误差、粗大误差的划分与处理方法，测量不确定度的评定，以及最小二乘法、回归分析等数据处理方法。
- 传感器的基本特性： 详细阐述传感器的静态特性（线性度、灵敏度、迟滞、重复性等）和动态特性（传递函数、频率响应、阶跃响应等），这是理解和选用传感器的关键。
- 传感器的标定与校准： 介绍如何通过实验确定传感器的性能指标，确保测量结果的准确性和可靠性。
第二部分：常用传感器工作原理
这是本书的核心部分,详细讲解了各类常用传感器的原理、结构和特性。
- 电阻式传感器：
- 应变式传感器（应变片）：基于导体/半导体电阻应变效应，用于测量力、压力、加速度等。
- 热电阻/热敏电阻：基于电阻随温度变化的特性，用于温度测量。
- 气敏/湿敏电阻：用于检测气体成分和湿度。
- 电感式传感器：
- 自感式传感器（变气隙式、螺管式）。
- 互感式传感器（如差动变压器式电感传感器 LVDT）。
- 电涡流式传感器：用于非接触式位移、振动测量。
- 电容式传感器： 基于平板电容器的原理，变极距型、变面积型、变介质型电容传感器，广泛应用于位移、压力、物位等测量。
- 压电式传感器： 基于压电效应（正压电和逆压电效应），用于测量力、压力、加速度等动态量。
- 热电式传感器：
- 热电偶：基于塞贝克效应，中高温测量的主力。
- 热电阻/热敏电阻：已在电阻式部分详述。
- 热电阻：铂、铜等金属热电阻。
- 热敏电阻：NTC、PTC等。
- 光电式传感器：
- 基于光电效应（外光电、内光电、光生伏特效应）。
- 光电器件：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二/三极管、光电耦合器、CCD/CMOS图像传感器等。
- 应用：如光电编码器、激光测距、视觉检测等。
- 其他传感器：
- 磁电式传感器： 基于电磁感应定律，用于速度、转速测量。
- 光纤传感器： 利用光在光纤中的传输特性受外界物理量调制，具有抗电磁干扰、耐腐蚀等优点。
- 微型传感器： MEMS（微机电系统）技术，如微加速度计、微压力传感器。
- 智能传感器与传感器网络： 介绍集成化、智能化和网络化的发展趋势。
第三部分：信号调理与处理
传感器输出的信号通常很微弱,且包含噪声，需要经过调理才能被后续的采集和处理系统使用。
- 信号调理电路：
- 测量电桥（直流、交流电桥）：将电阻、电感、电容等参数的变化转换为电压或电流信号。
- 信号放大：测量放大器、程控放大器。
- 滤波：消除噪声，提取有用信号。
- 调制与解调：用于交流电桥和某些特定传感器信号的传输。
- 信号转换技术：
- A/D转换技术：将模拟信号转换为数字信号，是连接模拟世界和数字世界的桥梁。
- D/A转换技术。
第四部分：典型检测系统与应用
- 检测系统的设计： 介绍一个完整检测系统的构成方案，包括传感器选择、信号调理、数据采集、接口技术等。
- 自动检测系统实例： 结合工业控制、机器人、汽车电子、消费电子等领域的具体应用案例，如工业过程参数检测、机器人视觉系统、汽车ABS系统中的轮速传感器等，将理论知识与工程实践紧密结合。
本书的主要特点与优势
- 系统性强，结构清晰： 内容编排由浅入深，逻辑严谨，从基础理论到具体传感器，再到信号处理和系统应用，形成了完整的知识体系。
- 内容全面，覆盖面广： 几乎涵盖了所有在工程实践中常用的传感器类型，并紧跟技术发展，加入了智能传感器、MEMS等前沿内容。
- 理论与实践结合紧密： 不仅详细阐述工作原理，还配有大量的结构图、特性曲线和典型应用电路，便于读者理解和应用，每章后附有丰富的思考题和习题，有助于巩固所学知识。
- 权威性与经典性： 作为国家级规划教材，由该领域的权威专家陈杰教授主编，内容经过多轮教学检验，准确性和权威性高，是考研和课程学习的首选参考书。
- 语言精炼，适合教学： 教材语言规范、准确，既保证了科学性，又易于学生阅读和理解。
适合读者
- 高等院校本科生： 自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、机械工程、电子信息工程等相关专业的学生。
- 研究生： 作为《传感器原理》、《智能检测技术》等课程的参考书。
- 工程技术人员： 从事仪器仪表、自动化控制、智能设备、物联网、汽车电子等领域研发和应用工作的工程师，可作为案头工具书查阅。
学习建议
- 先打牢基础： 认真学习“测量误差”和“传感器特性”这两章，这是理解后续所有传感器内容的基础。
- 抓住核心原理： 对于每一种传感器，重点理解其核心的物理效应或工作原理（如应变效应、压电效应、光电效应等），这是区分不同传感器的关键。
- 多画图，多对比： 亲手画出各种传感器的结构原理图和测量电路图，并对比不同类型传感器在量程、精度、成本、适用环境等方面的优缺点。
- 理论联系实际： 关注教材中的应用实例，并尝试思考生活中（如手机、汽车、家电）用到了哪些传感器，它们是如何工作的。
- 多做习题： 通过习题来检验自己对概念、公式和电路的理解程度。
相关资源
- 配套教材： 通常会有与主教材配套的《学习辅导与习题解答》，对自学和备考非常有帮助。
- 在线课程： 在中国大学MOOC（慕课）、学堂在线等平台，可以找到许多高校基于这本教材开设的《传感器与检测技术》精品在线开放课程。
- 实验指导书： 各高校通常会根据这本教材编写自己的实验指导书，将理论知识与动手实践相结合。
陈杰主编的《传感器与检测技术》是一本结构严谨、内容全面、理论与应用并重的经典教材，对于想要系统学习传感器与检测技术的学生和工程师而言，它无疑是一扇通往该领域知识殿堂的大门。
（图片来源网络，侵删）
