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第1章 绪论1

1.1 传感技术的地位1

1.2 传感技术的发展趋势2

思考题与习题6

第2章 集成式传感器7

2.1 概述7

2.2 硅压阻式集成压力传感器7

2.2.1 圆平膜片几何结构参数的设计7

2.2.2 圆平膜片上压敏电阻位置的设计10

2.2.3 电桥输出电路13

2.2.4 硅压阻式集成压力传感器温度漂移的补偿14

2.3 硅压阻式集成加速度传感器16

2.3.1 敏感结构与压敏电阻设计16

2.3.2 敏感结构参数设计准则18

2.3.3 动态特性分析18

2.3.4 设计实例19

2.4 硅电容式集成压力传感器21

2.4.1 原理结构21

2.4.2 敏感特性21

2.4.3 开关-电容接口电路25

2.4.4 电容-频率接口变换电路31

2.5 硅电容式集成加速度传感器33

2.5.1 零位平衡式电容式加速度传感器33

2.5.2 基于组合梁的电容式加速度传感器33

2.5.3 3轴加速度传感器34

思考题与习题36

第3章 谐振式传感器38

3.1 概述38

3.2 谐振式传感器的基础理论38

3.2.1 基本结构38

3.2.2 闭环自激系统的实现条件39

3.2.3 敏感机理实现40

3.2.4 谐振子的机械品质因数41

3.2.5 特征和优势45

3.3 谐振式传感器的典型应用45

3.3.1 谐振筒压力传感器45

3.3.2 谐振式角速率传感器52

3.3.3 谐振式直接质量流量传感器62

3.3.4 谐振式硅微结构传感器70

思考题与习题76

第4章 光电传感器78

4.1 概述78

4.2 光电传感器的基本检测原理80

4.2.1 光的传播80

4.2.2 PN结半导体光源80

4.2.3 光电效应型光探测器82

4.2.4 光导效应型探测器85

4.3 光电传感器的主要性能参数86

4.3.1 灵敏度（响应度，响应率）86

4.3.2 检测限87

4.3.3 光谱灵敏度特性88

4.3.4 时间响应特性89

4.3.5 内部阻抗90

4.3.6 信噪比与动态范围90

4.3.7 暗电流90

4.3.8 分辨率90

4.4 CCD阵列传感器92

4.4.1 CCD基本结构与MOS电容器92

4.4.2 CCD成像传感器举例98

4.4.3 微光CCD成像传感器102

4.5 红外传感器103

4.5.1 光导型红外探测器104

4.5.2 光电型红外探测器107

4.5.3 红外焦平面阵列探测器108

思考题与习题111

第5章 纳米传感器112

5.1 概述112

5.2 电子隧道传感器的工作原理113

5.3 隧道加速度传感器115

5.3.1 结构和制造115

5.3.2 反馈控制电路117

5.3.3 噪声源分析118

5.3.4 隧道加速度计的特性测试119

5.3.5 隧道加速度计的性能验证122

5.4 原子力纳米结构传感器的检测原理123

5.4.1 工作原理和结构124

5.4.2 实验测试126

5.5 碳纳米管质量传感器127

5.5.1 碳纳米管的物理性质127

5.5.2 谐振式碳纳米管质量传感器128

思考题与习题130

第6章 智能化传感器132

6.1 概述132

6.2 智能化传感器的实现133

6.2.1 基本结构组成133

6.2.2 基本传感器135

6.2.3 常用的软件技术136

6.3 智能化传感器的典型应用137

6.3.1 光电式智能化压力传感器137

6.3.2 智能化差压传感器139

6.3.3 智能化流量传感器系统140

6.4 智能化传感器的发展前景141

思考题与习题142

第7章 无线传感器网络144

7.1 概述144

7.2 无线传感器和传感器网络147

7.2.1 无线传感器网络架构和设计147

7.2.2 无线传感器网络的体系结构150

7.2.3 无线集成网络传感器153

7.2.4 无线传感器网络的安全技术154

7.3 分布式传感器网络技术156

7.3.1 分布式传感器网络的特点156

7.3.2 分布式传感器网络的体系结构159

7.4 多传感器信息融合技术161

7.4.1 多传感器信息融合技术的发展161

7.4.2 多传感器信息融合的结构形式163

7.4.3 多传感器信息融合的算法166

7.4.4 多传感器信息融合的新技术169

7.5 无线传感器网络的典型应用172

7.5.1 无线传感器网络在单兵生命体征监测中的应用172

7.5.2 无线传感器网络在健康监护中的应用173

7.5.3 无线传感监测网络在煤矿安全监测中的应用175

7.6 无线传感器网络的发展趋势177

思考题与习题178

第8章 现代传感技术的应用179

8.1 概述179

8.2 传感技术在油田测试系统中的应用179

8.2.1 井下压力的测量179

8.2.2 分布式光纤温度测量181

8.2.3 光纤多相流流量测量182

8.3 传感技术在现代汽车中的应用183

8.3.1 汽车传感器的应用183

8.3.2 现代汽车传感器的发展前景185

8.4 传感技术在电子鼻技术中的应用186

8.4.1 电子鼻技术的研究现状186

8.4.2 电子鼻技术的应用187

8.5 无线传感器网络在智能家居中的应用189

8.5.1 智能家居的研究现状189

8.5.2 智能家居无线传感器网络的应用190

8.5.3 智能家居的发展前景192

8.6 基于蓝牙技术的无线传感网络192

8.6.1 蓝牙传感器网络192

8.6.2 蓝牙技术在医疗生理参数监测中的应用194

8.7 无线传感器网络在环境监测中的应用195

8.7.1 建筑光环境的无线分布式网络监测195

8.7.2 流域水环境的无线分布式网络监测196

8.7.3 森林环境防火的无线网络监控198

8.8 工程机械机群状态的智能化监测与故障诊断200

8.8.1 工程机械的监测与故障诊断技术分析200

8.8.2 无线传感器网络在机群状态监测中的应用202

思考题与习题203

参考文献204