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現代傳感技術與系統
作者:林玉池 曾周末
ISBN:978-7-111-27236-6
所屬叢書:儀器科學與技術學科研究生系列教學參考書

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本書主要介紹了現代傳感技術的共性知識,測試系統的原理等。
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  • 圖書詳情
ISBN:978-7-111-27236-6
裝訂:平裝
編輯:王康
開本:16開
出版日期: 2019-07-11
字數:753 千字
定價:49.0
圖書簡介
本書主要介紹了現代傳感技術的共性知識,測試系統的原理等。
章節目錄
目錄
前言
第1篇傳感基礎
第1章緒論1
11傳感器及其分類1
111傳感器的定義1
112傳感器的分類2
113傳感器與傳感技術4
12信息與傳感5
121信息與信息技術5
122信息的基本特征7
123傳感技術是信息的源頭技術10
124測量系統的信息模型12
13傳感技術的特點和作用17
131傳感技術的特點17
132傳感技術的地位與作用18
14現代傳感技術的發展現狀與
趨勢21
141現代傳感技術的發展現狀21
142我國傳感器産業發展現狀及與國外
的差距23
143現代傳感技術的發展趨勢25
思考題27
第2章傳感器的理論基礎28
21信息獲取與信息感知28
211信息獲取28
212傳感器涉及的基礎理論29
22自然規律與傳感器32
221守恒定律32
222場的定律——關于物質作用的
定律33
223物質定律35
224統計物理學法則39
23傳感器的基礎效應40
231物質效應與物性型傳感器40
232光電效應40
233電光效應44
234磁光效應45
235磁電效應47
236熱電效應和熱釋電效應48
237壓電、壓阻和磁緻伸縮效應50
238約瑟夫遜效應與核磁共振52
239光的多普勒效應和薩古納克
效應54
2310聲音的多普勒效應及聲電、聲光
效應56
2311與化學有關的效應57
2312納米效應58
24傳感器的新型敏感材料61
241敏感材料的工作機理61
242敏感材料的類型與特性61
243新型敏感材料63
25彈性敏感元件73
251概述73
252彈性敏感元件的基本特性74
253彈性敏感元件的材料76
254典型彈性敏感元件76
思考題78
第3章傳感器構成論79
31傳感器的構成方法79
311傳感器的基本構成79
312傳感器的結構類型80
32傳感器與被測對象的關聯84
321傳感器與固體對象的關聯84
322傳感器與流體對象的關聯85
33傳感器對信号的選擇85
331傳感器信号選擇機理85
332傳感器的信号選擇方式86
34傳感器的傳遞矩陣89
341二端口傳感器的一般表達式89
342二端口傳感器的傳遞矩陣90
343二端口傳感器的負載效應91
344傳感器的廣義輸入、輸出特性92
345負載效應的理論機理及消除方法94
35雙向傳感器統一理論95
36傳感器敏感元件的加工新
技術95
361薄膜技術95
362微細加工技術96
363離子注入技術96
37傳感器的性能指标97
371傳感器的靜态數學模型及其靜态
特性指标98
372傳感器的動态數學模型及其動态
特性指标102
373傳感器的其他性能指标109
38傳感器的不失真測量條件114
381輸出信号的失真114
382不失真測量條件115
思考題116
第4章傳感器的應用基礎117
41測量概述117
411測量與計量117
412測量誤差的概念118
413測量精度120
414測量的基本方法122
415測量系統123
42量值的傳遞與溯源124
421量值的概念124
422量值的傳遞124
423量值的溯源125
424量值傳遞與量值溯源的區别126
43傳感器的标定與校準127
431标定和校準127
432傳感器的靜态标定130
433傳感器的動态标定130
44傳感器的誤差與信噪比133
441傳感器的誤差133
442傳感器的信噪比133
45噪聲及其抑制135
451幹擾與噪聲135
452傳感器的噪聲135
453噪聲的耦合方式136
454傳感器的低噪化方法137
46傳感器中的抗幹擾措施138
461屏蔽138
462接地141
463浮置142
464濾波142
465光電耦合144
466印制電路闆的抗幹擾144
467傳感器的抗幹擾145
47改善傳感器性能的技術途徑146
471結構、材料與參數的合理選擇146
472差動技術146
473平均技術146
474補償與校正147
475穩定性處理147
476屏蔽、隔離和幹擾抑制148
477零示法、微差法與閉環技術148
478集成化與智能化150
48選用傳感器的一般原則151
思考題151
第1篇參考文獻153
第2篇典型傳感技術
第5章光電傳感技術155
51概述155
511光學基礎知識155
512光電式傳感器的組成及特點159
52傳感器用光源159
521對光源的基本要求160
522常用光源160
53光電探測器件及弱信号探測
技術163
531光電探測器件163
532弱信号探測167
54激光傳感技術172
541激光幹涉法172
542激光衍射法173
543激光莫爾法175
544激光掃描法176
545激光準直法177
546激光測距178
547散斑測量179
548全息幹涉測量182
55紅外傳感技術185
551紅外輻射的基本知識185
552紅外輻射的基本定律185
553紅外探測器187
554紅外傳感系統的組成188
555紅外探測的光學系統189
556紅外探測的輔助電路189
557紅外測溫191
558紅外成像192
559紅外無損檢測193
思考題194
第6章光纖傳感技術195
61光纖概述195
611光纖的基本概念195
612光纖的損耗與色散197
613光纖的偏振與雙折射198
62光纖用光源和傳輸連接器件199
621光纖用光源199
622光纖無源器件200
63光纖傳感原理205
631光纖傳感器205
632光纖中的光波調制技術206
64光纖光栅傳感器209
641光纖光栅概述209
642光纖光栅傳感器原理及特點211
643光纖光栅的耦合模理論212
644光纖光栅傳感探測解調技術212
645長周期光纖光栅216
65光纖傳感器的應用218
651光纖位移傳感器218
652光纖壓力傳感器220
653光纖溫度傳感器221
654化學溶液濃度的測量222
655船舶結構健康監測系統222
思考題223
第7章視覺傳感技術224
71概述224
711生物視覺與機器視覺224
712Marr計算機視覺理論225
713視覺傳感測量技術的發展226
72圖像傳感器227
721攝像管工作原理227
722電荷耦合攝像器件工作原理228
723CCD圖像傳感器230
724CMOS圖像傳感器231
725CCD與CMOS圖像傳感器的
比較233
733D視覺傳感技術234
7313D視覺傳感原理234
732攝像機模型及結構參數标定
技術235
733結構光視覺傳感器237
734雙目立體視覺傳感器239
735組合視覺測量系統240
74智能視覺傳感技術241
741智能視覺傳感器及其結構組成241
742智能視覺傳感器的特點及其
發展趨勢242
743典型的智能視覺傳感器243
75視覺傳感應用技術244
751汽車車身視覺檢測系統244
752鋼管直線度、截面尺寸在線視覺
測量系統245
753三維形貌視覺測量246
754光學數碼三維坐标測量247
思考題248
第8章聲表面波傳感技術249
81概述249
82聲表面波技術基礎知識251
821聲波及聲表面波251
822聲表面波的主要性質251
823聲表面波的激發——叉指
換能器253
83研究SAW問題的相關基本
理論254
831壓電效應及其本構方程254
832壓電體内的波動方程254
833壓電介質中的Christofel方程255
834壓電基片切型表示255
835張量的坐标轉換257
836聲表面波特性的理論分析258
84SAW傳感器技術259
841SAW傳感器的結構形式與
基本原理259
842SAW傳感器的信号檢測與處理261
843SAW傳感器的溫度補償264
85典型聲表面波傳感器簡介267
851聲表面波壓力(應力)傳感器267
852聲表面波氣體傳感器269
853聲表面波标簽272
思考題274
第9章生物傳感技術275
91概述275
911生物傳感器的工作原理275
912生物傳感技術的發展曆史276
913生物傳感器的分類276
92生物傳感技術的分子識别原理
與技術277
921酶反應277
922微生物反應279
923免疫反應280
924膜技術282
93生物傳感器儀器技術及其
應用284
931酶傳感器284
932微生物傳感器286
933免疫傳感器290
934基因傳感器295
935微懸臂梁生物傳感器298
936生物芯片技術301
思考題303
第10章化學傳感技術305
101概述305
1011化學傳感器的工作原理305
1012化學傳感技術的發展曆史306
1013化學傳感器的分類306
102氣敏化學傳感技術及其應用307
1021引言307
1022氣敏傳感器的主要特性308
1023半導體氣敏傳感器309
1024固态電解質氣敏傳感器313
1025其他氣敏傳感器315
103化學離子選擇電極及其應用317
1031引言317
1032離子敏選擇電極的原理及
基本構造318
1033pH玻璃電極320
1034晶體膜電極322
1035活動載體膜電極323
1036離子選擇性場效應晶體管326
1037離子選擇性電極的特點及應用329
思考題332
第11章前沿傳感技術333
111概述333
112微機電傳感器333
1121微傳感器333
1122微機電傳感器的基礎理論和
技術基礎333
1123幾種典型微機電傳感器338
113軟測量與軟傳感器343
1131軟測量概述343
1132軟測量技術基本原理344
1133軟測量技術的應用347
114模糊傳感器349
1141模糊理論與模糊傳感器349
1142模糊傳感器的結構351
1143模糊傳感器的應用353
115混沌測量356
1151混沌理論概述356
1152混沌在測量中的應用358
116仿生傳感器362
1161仿生學概述362
1162仿生傳感器的工作原理363
1163電子鼻364
思考題367
第2篇參考文獻368
第3篇現代傳感系統
第12章現代傳感系統概述371
121現代傳感系統的組成特點和
發展趨勢371
1211現代傳感系統的組成及特點371
1212現代傳感系統的發展趨勢372
122分布式測量系統373
1221分布式測量系統及其特征373
1222典型分布式測量系統的組成
結構374
1223分布式測量系統的軟件支持376
1224分布式測量系統的設計開發376
123現場總線系統377
1231現場總線系統的體系結構378
1232典型現場總線協議379
1233現場總線儀表382
1234現場總線系統的實現384
124虛拟儀器386
1241虛拟儀器的組成與特點386
1242虛拟儀器的硬件支持388
1243虛拟儀器軟件标準與開發環境389
1244網絡化虛拟儀器391
1245虛拟儀器應用設計393
思考題396
第13章多傳感器數據融合397
131多傳感器數據融合概述397
1311多傳感器數據融合過程397
1312多傳感器數據融合的形式399
132多傳感器數據融合模型400
1321多傳感器數據融合結構400
1322多傳感器數據融合模型402
133多傳感器數據融合技術406
1331多傳感器數據融合算法的
基本類型406
1332Kalman濾波407
1333基于Bayes理論的數據融合408
1334基于神經網絡的數據融合409
1335基于專家系統的數據融合411
1336基于聚類分析的數據融合412
134多傳感器數據融合技術的
應用413
1341人體對氣溫的感受413
1342管道洩漏檢測中的數據融合415
1343醫學咨詢與診斷專家系統417
1344多傳感器數據融合技術的
局限性418
思考題419
第14章智能傳感技術420
141智能傳感器概述420
1411智能傳感器420
1412智能傳感器的結構420
1413智能傳感器的基本功能421
142智能傳感器的關鍵技術421
1421間接傳感422
1422線性化校正423
1423自診斷424
1424動态特性校正425
1425自校準與自适應量程426
1426電磁兼容性427
143智能傳感器系統的總線标準428
1431基于典型芯片級的總線428
1432USB總線437
1433IEEE1451智能傳感器接口
标準439
144智能傳感器技術新發展452
1441嵌入式智能傳感器452
1442陣列式智能傳感器453
思考題454
第15章無線傳感器網絡455
151網絡組成455
1511無線傳感器網絡的網絡結構455
1512傳感器節點456
1513無線傳感器網絡協議棧456
1514無線傳感器網絡的特點457
152通信協議458
1521物理層458
1522MAC協議458
1523路由協議460
1524時間同步462
1525定位463
1526拓撲結構控制465
153硬件平台466
1531傳感器節點467
1532網關節點設計468
1533WSN測試平台470
1534操作系統472
154無線傳感器網絡應用實例473
1541軍事應用474
1542城市生命線475
1543健康監測475
1544環境監測476
1545大型場館安全監測476
思考題476
第3篇參考文獻477
圖書評論