Jon S.Wilson，资深传感器技术专家。现任Dynamic咨询公司首席咨询师。在仪表工业界工作超过40年，具有丰富的实践经验。他也是Sensor Magazine杂志的特约顾问。

　　《传感器技术手册》从实用角度出发，全面讲述各类传感器的工作原理和设计应用。《传感器技术手册》内容涉及机电工程、物理学、化学和生物学等领域的数十种传感器，对于每一种传感器，重点介绍它的应用方法和接口设计，既有具体的电路实例，又有完整的理论分析，还包括许多珍贵的使用技巧。
　　《传感器技术手册》内容详实，图表丰富，既是广大电子电气设计师案头必备的实践参考手册，也适合大学教师和高年级本科生、研究生阅读。

　　“最全面的传感器工具书，涵盖几乎所有类型传感器，不可或缺。”
　　——Sensor Magazine
　　“本书内容包罗万象，既有平实的介绍，也有深入的设计技巧，对电子工程师和相关专业高校学生都是绝佳的参考书。”
　　——Sarah Miller，伊利诺伊大学

　　1.1.2 传感器性能特征定义
　　下面是一些较重要的传感器性能特征。
　　1.传递函数
　　传递函数表示物理输入信号与电输出信号之间的函数关系。通常，这种关系以输入输出信号关系图来表示，具体的关系构成了对传感器性能特点的完整描述。对需逐个较准、价格昂贵的传感器，可以采用厂方出具的校准曲线形式。
　　2.灵敏度
　　灵敏度按照输入物理信号与输出电信号之间的关系定义。通常，它就是电信号微小变化量与物理信号微小变化量之比。这样，灵敏度可以用传递函数关于物理信号的导数表示。灵敏度单位通常为伏特／开尔文、毫伏／千帕等。对于温度计而言，如果较小的温度变化能够带来较大的电压输出，则称其灵敏度高。
　　3.量程或动态测量范围
　　量程（动态测量范围）是指能够被传感器转换成电信号的输入物理信号范围。该范围外的信号可能会带来难以接受的、很大的不精确性。当超出传感器供应商允许的传感器动态测量范围时，则需要参考传感器数据手册中的专门说明。单位通常为开尔文、帕斯卡和牛顿等。
　　4.精度或不确定度
　　不确定度一般定义为实际信号与理想输出信号之间的最大期望误差。单位通常为开尔文。有时，不确定度以满量程输出（Full Scale Output，FSO）的分数或者读数的分数表示。例如，温度计的输出应确保精确到满量程输出的5％之内。计量学家一般把精度看作定性的术语，而把不确定度看作定量的术语。举例来说，若两个传感器的不确定度分别为1％和3％，那么前者可能具有更高的精度。
　　5.迟滞
　　某些传感器在输入激励周期性变化时，不同周期中相同的激励对应的输出值并不相同。迟滞定义为被测量的期望误差的宽度范围。单位通常为开尔文或满量程输出的百分比。
　　6.非线性度
　　非线性度（又常称线性度）指在某一特定的动态范围内，传感器实际传递函数相对于某一线性传递函数的最大偏离程度。对该偏离误差的几种衡量方法中，最常见的是把实际传递函数与这样一条“最佳直线”比较，该直线位于能够包围传感器量程内传递函数的两条平行线的中间。这种比较方法能使大部分传感器的性能达到最优，因而较为流行。另外也可能采用其他参考直线，因此用户在使用相同的参考直线时需仔细比较。

第1章 传感器基础
1.1 传感器技术基础
1.1.1 传感器数据手册
1.1.2 传感器性能特征定义
1.1.3 示例器件的传感器性能特征
1.1.4 传感器电子元器件简介
1.1.5 传感器类型
1.1.6 传感器的局限性
1.1.7 滤波器
1.1.8 运放
1.2 传感器系统

第2章 应用上的考虑
2.1 传感器特性
2.2 系统特性
2.3 仪器选型
2.3.1 传感器
2.3.2 电缆
2.3.3 电源
2.3.4 放大器
2.4 数据采集与读取
2.5 安装
2.5.1 传感器
2.5.2 黏固粉涂敷
2.5.3 电缆
2.5.4 电源、放大器和读出器
第3章 测量问题和测量准则

第4章 传感器信号调理
4.1 调理电桥
4.1.1 概述
4.1.2 电桥
4.1.3 电桥输出的放大与线性化
4.1.4 电桥的驱动
4.1.5 参考文献
4.2 信号调理放大器
4.2.1 概述
4.2.2 精密运放的特性
4.2.3 放大器直流误差的预算分析
4.2.4 单一电源运放
4.2.5 仪表放大器
4.2.6 斩波稳零型放大器
4.2.7 隔离放大器
4.2.8 参考文献
4.3 用于信号调理的A/D转换器
4.3.1 逐次逼近型A/D转换器
4.3.2 多路输入的SAR型A/D转换器
4.3.3 片上完整数据采集系统
4.3.4 Sigma-Delta(ΣΔ)型A/D转换器
4.3.5 高分辨率的低频Sigma-Delta型A/D转换器
4.4 高阻抗传感器的信号调理
4.4.1 光电二极管前置放大器设计
4.4.2 高速光电二极管I/V转换器的补偿
4.4.3 高阻抗电荷输出传感器
4.4.4 CCD/CIS图像处理
4.4.5 参考文献

第5章 加速度、冲击与振动传感器
5.1 概述
5.2 技术基础
5.2.1 压电式加速度计
5.2.2 压阻式加速度计
5.2.3 电容性加速度计
5.2.4 伺服式或力平衡式加速度计
5.3 加速度计的选型和说明
5.4 适用标准
5.5 接口与设计
5.5.1 螺栓安装
5.5.2 黏合剂安装
5.5.3 磁性安装
5.5.4 探针
5.5.5 接地隔离、大地噪声和接地回路
5.5.6 电缆及连接
5.5.7 最新进展和未来展望
参考文献

第6章 生物传感器
6.1 概述
6.2 生物传感器的应用
6.2.1 健康护理
6.2.2 工业过程控制
6.2.3 军事和国家安全应用
6.2.4 环境监测
6.3 生物传感器的起源
6.4 生物受体分子
6.5 生物传感器中的传导机制
6.6 生物传感器的应用范围
6.7 最新进展和未来展望
参考文献

第7章 化学传感器
7.1 技术基础
7.1.1 鼻子
7.1.2 特定分子探测器
7.1.3 电化学探测技术
7.2 应用
7.2.1 汽车
7.2.2 其他化学传感器技术应用
7.2.3 CHEMFET
7.3 总结

第8章 电容式和电感式位移传感器
8.1 概述
8.2 电容式传感器
8.2.1 电容技术基础
8.2.2 目标考虑
8.3 电感式传感器
8.3.1 电感技术基础
8.3.2 目标考虑
8.4 电容式和电感式传感器类型
8.5 电容式和电感式传感器的选型和说明
8.5.1 物理结构
8.5.2 术语
8.6 电容式和电感式传感器的比较
8.7 应用
8.7.1 传感器的典型工作原理
8.7.2 线性或模拟
8.7.3 输出说明
8.7.4 多通道系统
8.7.5 电容式或电感式传感器的应用
8.7.6 电容式传感器的应用
8.7.7 仅能使用电感式传感器的应用
8.7.8 结合使用电容式和电感式传感器的应用
8.7.9 最大效率考虑
8.8 最新进展和未来展望
8.9 总结
资源

第9章 传感技术中的电磁学
9.1 概述
9.2 电磁学和电感
9.3 传感器应用
9.4 磁场传感器
9.5 总结

第10章 流量和液位传感器
10.1 流量测量方法
10.1.1 热风速计
10.1.2 差压测量
10.1.3 涡街流量传感器
10.1.4 容积式流量传感器
10.1.5 涡轮流量传感器
10.1.6 质量流量计
10.1.7 电磁式流量传感器
10.1.8 超声流量传感器
10.1.9 激光多普勒流量测量
10.2 流量传感器的选型
10.3 安装和维护
10.3.1 校准
10.3.2 维护
10.4 流量传感器的新发展
10.5 液位传感器
10.5.1 液位传感器的类型
10.5.2 液位测量技术的选择
10.6 适用标准

第11章 力、称重和重量传感器
11.1 概述
11.2 石英传感器
11.2.1 技术基础
11.2.2 传感器类型
11.2.3 选型和说明
11.2.4 适用标准
11.2.5 最新进展和未来展望
11.2.6 主要制造商
11.3 应变计传感器
11.3.1 技术基础
11.3.2 传感器类型
11.3.3 分类
11.3.4 选型和说明
11.3.5 适用标准
11.3.6 最新进展和未来展望
参考文献与资源

第12章 湿度传感器
12.1 湿度
12.2 传感器类型与技术
12.2.1 电容式RH传感器
12.2.2 电阻式湿度传感器
12.2.3 热导式湿度传感器
12.3 湿度传感器的选型和说明
12.3.1 湿度传感器的选型
12.3.2 电容式RH传感器的选型
12.3.3 电阻式RH传感器的选型
12.3.4 热导式湿度传感器的选型
12.4 适用标准
12.4.1 标准组织
12.4.2 工业组织
12.5 接口与设计信息
12.5.1 温度和湿度影响
12.5.2 电压输出
12.5.3 冷凝和受潮
12.5.4 集成信号调理
参考文献与资源

第13章 机械振动监测传感器
13.1 概述
13.2 技术基础
13.3 加速度计类型
13.3.1 用于固定安装的低成本工业级ICP加速度计
13.3.2 低频工业级ICP加速度计
13.3.3 高频工业级ICP?加速度计
13.3.4 4mA－20mA振动感应传感器
13.3.5 直流响应、工业级电容式加速度计的应用
13.4 工业级加速度计选型
13.5 适用标准
13.6 最新进展和未来展望
13.7 传感器制造商
参考文献与资源

第14章 光学和辐射传感器
14.1 光传感器
14.1.1 量子检测器
14.1.2 热检测器
14.1.3 光敏晶体管的应用实例
14.2 热红外检测器

第15章 位置和运动传感器
15.1 接触式和非接触式位置传感器
15.1.1 概述
15.1.2 位置传感器的类型
15.1.3 限位开关
15.1.4 电阻式位置传感器
15.1.5 磁性位置传感器
15.1.6 超声位置传感器
15.1.7 接近传感器
15.1.8 光电传感器
15.1.9 最新进展和未来展望
15.1.10 参考文献与资源
15.2 弦线电位计与弦线编码器工程导论
15.2.1 概述
15.2.2 CPT的优势
15.2.3 其他设计要素
15.2.4 结论
15.2.5 资料
15.3 线位置、旋转位置和运传感器
15.3.1 线性可调差分变压器
15.3.2 霍尔效应电磁传感器
15.3.3 光学编码器
15.3.4 旋转变压器与同步机
15.3.5 感应同步器
15.3.6 矢量交流感应电机控制
15.3.7 加速度计
15.3.8 参考文献
15.4 位置与位移传感器的选型
15.4.1 基本术语
15.4.2 参数
15.4.3 需求核对
15.4.4 后续步骤
15.4.5 参考文献与资源

第16章 压力传感器
16.1 压阻式压力测量
16.1.1 压力测量技术基础
16.1.2 压力测量类型
16.1.3 压力传感器的选型与说明
16.1.4 适用标准
16.1.5 接口和设计信息
16.1.6 最新进展和未来展望
16.1.7 参考文献与资源
16.2 压电式压力传感器
16.2.1 技术基础
16.2.2 传感器设计及应用
16.2.3 传感器选型
16.2.4 制造商链接
16.2.5 最新发展和未来展望
16.2.6 参考文献与资源

第17章 机械冲击传感器
17.1 技术基础
17.1.1 冲击测量
17.1.2 速度冲击
17.1.3 振荡冲击
17.1.4 大幅度冲击
17.1.5 高频、短上升时间型冲击
17.1.6 传感器需在大应力条件下工作
17.2 各种传感器及其优缺点
17.2.1 压电型加速度计
17.2.2 电荷模式压电型加速度计
17.2.3 低阻抗电压输出型加速度计
17.2.4 压阻型加速度计
17.2.5 激光多普勒速度计
17.2.6 应变计
17.3 选型与指标
17.3.1 期望的幅度
17.3.2 期望的频率成分
17.3.3 低频
17.3.4 高频
17.3.5 故障类型
17.3.6 结构性谐振
17.3.7 环境的影响
17.4 适用标准
17.5 接口技术
17.5.1 机械接口及安装
17.5.2 电气接口和信号调理
17.6 设计方法、技巧及实例
17.6.1 高机械谐振频率
17.6.2 耐振
17.6.3 带阻尼的谐振响应
17.6.4 机械滤波
17.6.5 电子滤波
17.7 最新进展和未来展望
参考文献

第18章 测试与测量传声器
18.1 测量传声器的特性
18.2 常用传声器类型
18.3 传统电容器传声器设计
18.4 预极化或驻极体传声器设计
18.5 频率响应
18.5.1 声波入射角度的影响
18.5.2 压强传声器
18.5.3 自由场传声器
18.5.4 随机入射传声器
18.6 测量范围限制
18.6.1 下限声级限制
18.6.2 上限声级限制
18.6.3 振动膜张力的影响
18.7 环境条件的影响
18.8 传声器标准
18.9 专用传声器类型
18.9.1 声强传声器
18.9.2 阵列传声器
18.9.3 探针传声器
18.10 校准
18.10.1 声级校准器
18.10.2 活塞话机校准器
18.10.3 插入电压校准
18.10.4 场校准
18.10.5 互易校准
18.11 测试与测量传声器的主要制造商
参考文献与资源

第19章 应变计
19.1 概述
19.1.1 压阻式应变计
19.1.2 薄膜应变计
19.1.3 微型器件
19.1.4 应变计的精度
19.1.5 应用
19.1.6 压阻式悬臂的计算示例
19.2 基于应变计的测量
19.2.1 压力传感器
19.2.2 电桥信号调理电路
19.2.3 参考文献
19.3 应变计传感器的安装
19.3.1 一般应力分析安装的胶结薄片应变计
19.3.2 精密传感器的安装
19.3.3 高温安装
19.3.4 其他安装方法

第20章 温度传感器
20.1 传感器类型和技术
20.1.1 机电型
20.1.2 电子型
20.1.3 阻性器件
20.2 温度传感器的指标与选型
20.3 适用标准
20.3.1 标准机构
20.3.2 工业组织
20.3.3 适用标准和指标
20.4 接口和设计信息
20.4.1 双金属型、球状型和毛细管型恒温器
20.4.2 电阻和精度
20.4.3 测温电路
20.4.4 热传导方程和RTD的自发热
20.5 最新进展和未来展望
参考文献与资源

第21章 纳米技术传感器：可能性、现实性与应用
21.1 可能性
21.1.1 日益集成化技术
21.1.2 生产进步
21.1.3 运算设计
21.2 现实性
21.3 应用
21.4 总结
参考文献
进一步阅读

第22章 无线传感器网络：原理及应用
22.1 概述
22.2 单个无线传感器节点结构
22.3 无线传感器网络体系结构
22.3.1 星形网
22.3.2 网状网
22.3.3 星形-网状混合型网
22.4 无线传感器网络物理层无线协议方案
22.4.1 IEEE802.11x
22.4.2 蓝牙
22.4.3 IEEE802.15.4
22.4.4 ZigBee
22.4.5 IEEE1451.5
22.5 传感器网络的功率考虑
22.6 无线传感器网络应用
22.6.1 结构健康监测的智能结构
22.6.2 工业自动化
22.6.3 典型应用的土木结构监测
22.7 最新进展和未来展望
22.8 结论
22.9 致谢
参考文献
附录A 传感器寿命成本分析与计算
附录B 智能传感器和传感器电子数据表(TEDS)问答
附录C 单位和换算
附录D 物理常量
附录E 介电常数
附录F 折射率
附录G 工程材料性质
附录H 发射源电阻系数
附录I 一些典型液体的物理性质
附录J 不同介质中的声速
附录K 电池
附录L 温度
传感器供应商