自1991年作者的《传感器实用电路设计与制作》1) 第一版出版发行以来，转眼间已有11年了。算起来，作者也该筹划出版第二部有关传感器方面的书了。
虽然与第一部传感器方面的书《传感器实用电路设计与制作》一样，《传感器应用技巧141例》也是由传感器的解说和实用电路两部分组成；但是在传感器的解说方面，作者将努力使其更为通俗易懂。
值此执笔之际，充分斟酌了第一部书与第二部书的结构以及重点的分布，相信在内容方面会让读者感到满意。
尽管是在数字化技术占据着传感器应用领域主流的今天，传感器作为前沿的模拟器件依然十分活跃。在本书中，读者将会体会到这方面的乐趣。
作者在这11年多的时间里，使用过很多的传感器，设计出了大量的电路。例如，电流超过40A的雷电电流传感器电路；需要分析冷却到液氮温度时的高信噪比的辐射传感器电路；还有激光二极管与PIN光敏二极管配对使用的远距离传输用互阻抗电路等。在此期间，作者所积累的某些技术诀窍，本书中将稍作介绍。
作者并非一味地追求性能高、价格昂贵的传感器，所使用的传感器之中也不乏已经过时或低廉的传感器。一般说来，这些传感器只要在电路上稍作改动，就足以充分地发挥其功能。

1) 该书2003年第14版已由梁瑞林翻译、科学出版社2005年4月出版中译本。——译者注本书将要介绍的传感器有光敏传感器、红外传感器、热敏电阻器、铂电阻、热电偶、湿度传感器、气体传感器、磁敏传感器、超声波传感器、振动传感器与加速度传感器、电流传感器、压力传感器、应变传感器、风速传感器、位置传感器等。
总之，作者希望能够尽可能多地向读者介绍各种类型的传感器，为此不得不在本书中舍弃了《传感器实用电路设计与制作》一书中已经介绍过的内容。为了较为全面地了解传感器电路的实用技巧，建议读者将本书与《传感器实用电路设计与制作》一书结合在一起阅读。
本书是由日本CQ出版株式会社月刊杂志《晶体管技术》1997年2月号至1998年7月号连载的初学者园地等栏目中的文章，经过再次修改和增补而成。
最后，本书成稿于两年前，在这段时间里又发生了许许多多的事情。本人由于是工程技术人员，因此所罗列的事项多少会有花俏之嫌，这些都给编辑工作者带来了诸多麻烦。不过，全仰仗CQ出版株式会社山形孝雄先生深厚的编辑功底，使它成为了一本受读者欢迎的成书。对此，作者表示由衷的感谢。
另外，一些生产厂家与代理商向作者提供了诸多珍贵的传感器照片。值此本书出版之际，向所有支持过、帮助过作者的人士深表谢意。

作者

第1章光敏传感器电路基础 1
1 应用最广泛的通用型光敏二极管 1
2 响应速度快的PIN型光敏二极管 2
3 检测范围达到紫外线的光敏二极管 2
4 灵敏度非常高的光敏三极管 3
5 射线检测中不可缺少的辐射传感器 4
6 输出电流与光能成正比的光敏二极管原理 6
7 影响极间分布电容和暗电流的光敏二极管结构 7
8 光敏二极管的分光灵敏度特性 9
9 比视觉灵敏度表示人类视觉分光灵敏度特性 11
10 将光敏传感器与发光器件组合时的注意点 11
11 当传感器的信号小时，使用低噪声电缆 12
   【专栏】光敏传感器的配件 13
12 使用电阻器的电流电压变换电路 15
13 使用运算放大器的电流电压变换电路 16
   【专栏】易于将传感器冷却的珀耳帖微型组件 20
14 电流电压变换电路的保护电路 22
   【专栏】充电放大器 24
15 低噪声的电荷电压变换电路 27
16 用于光敏传感器的偏置电压电路制作方法 29
17 偏置电压的稳压电路 32
18 传感器信号小时，采用屏蔽或特氟隆绝缘端子更有效 33

第2章红外传感器 35
19 可用于高精度测量的红外光敏二极管 36
20 廉价易用的热释电型红外传感器 37
21 采用热释电型红外传感器的人体检测微型组件 39
22 使用热电偶的热电堆 39
23 热释电型红外传感器的电压灵敏度 41
24 决定传感器用途的窗口材料 42
25 用场效应晶体管实现热释电型红外传感器的输出缓冲 44
26 将检测距离大幅度增加的透镜和反射镜是重要部件 45
27 可减少误动作的双器件型传感器 46
28 在使用电阻器的电流电压变换电路中，提高信噪比将会使频率特性变差 47
29 若要兼顾信噪比与高速化可使用互阻抗电路 49
30 使用互阻抗电路的专用集成电路也是方法之一 50
31 互阻抗电路噪声的计算方法 52
32 CR并联电路的噪声计算方法 54

第3章热敏电阻器 57
33 批量生产可降低成本的通用型热敏电阻器 58
34 热响应速度非常快的热敏电阻器 58
35 可以在高温下使用的热敏电阻器 59
36 分散性小的高精度热敏电阻器 60
37 电阻温度特性呈线性变化的线性热敏电阻器 61
38 自动组装中不可缺少的片式热敏电阻器 62
39 利用其自身加热的自加热型热敏电阻器 63
40 热敏电阻器的复杂的电阻值表达式(请注意R0和B值) 64
41 标称电阻值R0与室温电阻值 65
42 B值表示热敏电阻器的灵敏度 65
43 热敏电阻器的温度系数可由-B/T2计算 66
44 B值的大小随温度变化 66
45 容易忽略的自身加热与热耗散系数 67
46 热响应时间（热时间常数）——使用时不可超过最大容许功率 68
47 使用B值分散度小的热敏电阻器可简化电路的设计 69
48 非常简单的热敏电阻器线性化电路 70
49 使用温度范围越窄线性化误差就越小 72
50 使用两只以上热敏电阻器的高精度线性化电路 73
51 使用热敏电阻器的温度报警电路 74

第4章铂电阻 77
52 使用方便的云母型铂电阻 78
53 可以在高温下使用的陶瓷封装型铂电阻 79
54 能防水的玻璃封装型铂电阻 80
55 适于工业化生产的薄膜型铂电阻 80
56 工业用铂电阻一般都具有金属保护管 81
57 利用自身加热效应的自加热型铂电阻 82
58 铂电阻的温度系数为3850 ppm/℃ 82
59 恒电流驱动与恒电压驱动时的非线性误差 83
60 减轻布线电阻影响的三线连接方式 85
61 用于铂电阻的放大器制作方法——恒电流驱动 86
62 用于铂电阻的放大器制作方法——恒电压驱动 87

第5章热电偶 91
63 最常见的铠装热电偶 92
64 测量温度低但易于操作的被覆型热电偶 93
65 热响应速度非常快的极细热电偶 94
66 适于测量表面温度的热电偶 95
   【专栏】热电堆（非接触型温度传感器） 95
67 热电偶具有极性 96
68 热电偶的接点有测温接点与基准接点（需要进行冷端补偿） 97
69 热电偶的线性化方法 101
70 当需要较长的热电偶丝时，采用补偿线有利于降低成本 102
   【专栏】市场上销售的热电偶连接器 104
71 用于热电偶的放大器的制作方法 105
72 用热电偶专用集成电路作为放大器也是方法之一 107

【专栏】初学者也可以简单使用的温度传感器集成电路 110

第6章湿度传感器 111
73 电路简单的电阻值变化型相对湿度传感器 111
74 需要进行清洁处理的陶瓷型相对湿度传感器 113
75 具有线性特性的电容量变化型相对湿度传感器 113
76 利用自加热型热敏电阻器制作的绝对湿度传感器 114

第7章气体传感器 117
77 半导体型气体传感器的原理 117
78 最常见的通用型气体传感器 118
79 耗电量小的省电型厚膜气体传感器 120
80 操作简便的原电池型氧传感器 121
81 汽车用的空燃比传感器 122

第8章磁敏传感器 123
82 霍尔器件的最大特点是能够得到线性输出电压 123
83 任何人都可以简单使用的霍尔集成电路 124
84 灵敏度非常高的半导体磁敏电阻器 125
85 适于数字化应用的强磁性材料的磁敏电阻器 128
86 可检测地磁场的磁通量闸门型（磁场调制型）磁敏传感器 129
87 可看见充磁状态的充磁薄膜 130
88 GaAs霍尔器件宜选用恒电流驱动，InSb霍尔器件则是恒电压驱动 132
89 霍尔器件的温度补偿电路 134
90 霍尔器件的同相电压消除电路 136
91 运算放大器的漂移电压消除电路 137
92 将多个霍尔器件简单地连接在一起时的霍尔电压加法电路 139
93 GaAs霍尔器件在单相功率计方面的应用 139
94 GaAs霍尔器件在三相功率计方面的应用 143

第9章超声波传感器 145
95 最常见的通用型超声波传感器 145
96 可收发兼用的宽带域型超声波传感器 146
97 可在室外使用的防雨型超声波传感器 147
98 只在水中才可使用的水下超声波传感器 147
99 使用温度范围宽的超声波传感器 148
100 高分子薄膜型超声波传感器 148
    【专栏】应用超声波传感器的产品——玻璃损坏传感器 149
101 超声波传感器的谐振频率在接收和发信时是不同的 150

第10章振动传感器与加速度传感器 151
102 可以检测撞击的冲击传感器 151
103 检测手抖动时，不可缺少的角速度传感器 152
104 汽车防撞气囊用的通用型单片加速度传感器 153
    【专栏】倾倒检测开关与感震开关 154
105 能够进行高精度测量的加速度传感器 155

第11章电流传感器 159
106 能够得到绝缘输出的通用型交流电流传感器 160
107 可以在大电流下使用的空芯型交流电流传感器 161
108 可以测量直流电流的霍尔型电流传感器（直流电流传感器） 162
109 伺服式直流电流传感器适用于高精度的测量 162
110 单触就可进行在线电流测量的便携式钳形直流电流传感器 163
111 为提高电流传感器的灵敏度可增加初级绕组的匝数 164
112 交流电流传感器能够测量的频率低端由其电感量决定 164
113 交流电流传感器的时间常数可以由L/RL算出 166
114 为检测直流电流可用霍尔器件型电流传感器（若是钳形结构则会更便利） 167
115 改善伺服式直流电流传感器的频率特性 169
116 空芯型交流电流传感器需要积分电路 171
    【专栏】使用交流电流传感器的恒电流电路 173
117 传感器使用的电平变换器最好是差动放大器 174
118 交流电流传感器中使用的绝对值放大电路的制作方法 175

第12章压力传感器 179
119 价格较便宜的通用型表压传感器 179
120 可以测量大气压力的绝对压力传感器 181
121 压力测量范围宽的带有放大器的高压力传感器 182
122 可以测量发动机内部压力的带火花塞的压力传感器 183
    【专栏】应用压力传感器的制品——水位传感器 183

第13章应变传感器 185
123 各种形状的通用型应变计 185
124 可以测量卡车等车辆重量的荷重传感器（载荷测力计） 186
125 由可以大面积使用的压敏导电橡胶构成的力敏开关 188
    【专栏】市场上出售的应变计配件 189
126 应变计的结构 190
127 应变计通常组成桥式结构 191

第14章风速传感器 193
128 使用薄膜铂电阻的风速传感器 193
129 使用锗热敏电阻器的风速传感器 194
130 各种各样的风速传感器探头 196
131 可以测量表面风速的风速传感器探头 196
132 两种特殊的风速传感器 198

第15章位置传感器 199
133 典型的模拟式位置传感器——电位计 200
134 典型的数字式位置传感器——旋转编码器（增量型） 201
135 高可靠旋转编码器（绝对编码型） 202
136 绝对编码型旋转编码器的模拟板解析器 203
137 可以检测直线位置的线性电位计 204
138 高分辨率的磁性线型传感器 205
139 应用范围广的接近开关 206
140 廉价的光电开关 207
141 电路微小型化进程中的微动开关（限位开关） 209

参考文献 211