現(xiàn)代傳感技術

內容概要

　　主要圍繞現(xiàn)代傳感技術的數(shù)字化、微型化、智能化、集成化、網絡化等重點討論3部分內容：先進傳感器的基礎效應和敏感原理；基于先進傳感基礎效應與機理的先進傳感器，如集成式傳感器、諧振式傳感器、光電傳感器、納米傳感器、智能化傳感器等；無線傳感器網絡以及現(xiàn)代傳感技術的典型應用?！　　秶捞厣滩摹x器科學與技術：現(xiàn)代傳感技術》既重視理論分析，又結合實際應用，同時配有適量的思考題與習題，以便于讀者掌握和開展深入學習與研究?！　　秶捞厣滩摹x器科學與技術：現(xiàn)代傳感技術》可作為儀器科學與技術、控制科學與工程、機械工程等學科研究生的教材，也可供相關學科的師生和有關工程技術人員參考使用。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 傳感技術的地位1.2 傳感技術的發(fā)展趨勢思考題與習題第2章 集成式傳感器2.1 概述2.2 硅壓阻式集成壓力傳感器2.2.1 圓平膜片幾何結構參數(shù)的設計2.2.2 圓平膜片上壓敏電阻位置的設計2.2.3 電橋輸出電路2.2.4 硅壓阻式集成壓力傳感器溫度漂移的補償2.3 硅壓阻式集成加速度傳感器2.3.1 敏感結構與壓敏電阻設計2.3.2 敏感結構參數(shù)設計準則2.3.3 動態(tài)特性分析2.3.4 設計實例2.4 硅電容式集成壓力傳感器2.4.1 原理結構2.4.2 敏感特性2.4.3 開關-電容接口電路.2.4.4 電容-頻率接口變換電路2.5 硅電容式集成加速度傳感器2.5.1 零位平衡式電容式加速度傳感器2.5.2 基于組合梁的電容式加速度傳感器2.5.3 3軸加速度傳感器思考題與習題第3章 諧振式傳感器3.1 概述3.2 諧振式傳感器的基礎理論3.2.1 基本結構3.2.2 閉環(huán)自激系統(tǒng)的實現(xiàn)條件3.2.3 敏感機理實現(xiàn)3.2.4 諧振子的機械品質因數(shù)3.2.5 特征和優(yōu)勢3.3 諧振式傳感器的典型應用3.3.1 諧振筒壓力傳感器3.3.2 諧振式角速率傳感器3.3.3 諧振式直接質量流量傳感器3.3.4 諧振式硅微結構傳感器思考題與習題第4章 光電傳感器4.1 概述4.2 光電傳感器的基本檢測原理4.2.1 光的傳播4.2.2 pn結半導體光源4.2.3 光電效應型光探測器4.2.4 光導效應型探測器4.3 光電傳感器的主要性能參數(shù)4.3.1 靈敏度（響應度，響應率）4.3.2 檢測限4.3.3 光譜靈敏度特性4.3.4 時間響應特性4.3.5 內部阻抗4.3.6 信噪比與動態(tài)范圍4.3.7 暗電流4.3.8 分辨率4.4 ccd陣列傳感器4.4.1 ccd基本結構與mos電容器4.4.2 ccd成像傳感器舉例4.4.3 微光ccd成像傳感器4.5 紅外傳感器4.5.1 光導型紅外探測器4.5.2 光電型紅外探測器4.5.3 紅外焦平面陣列探測器思考題與習題第5章 納米傳感器5.1 概述5.2 電子隧道傳感器的工作原理5.3 隧道加速度傳感器5.3.1 結構和制造5.3.2 反饋控制電路5.3.3 噪聲源分析5.3.4 隧道加速度計的特性測試5.3.5 隧道加速度計的性能驗證5.4 原子力納米結構傳感器的檢測原理5.4.1 工作原理和結構5.4.2 實驗測試5.5 碳納米管質量傳感器5.5.1 碳納米管的物理性質5.5.2 諧振式碳納米管質量傳感器思考題與習題第6章 智能化傳感器6.1 概述6.2 智能化傳感器的實現(xiàn)6.2.1 基本結構組成6.2.2 基本傳感器6.2.3 常用的軟件技術6.3 智能化傳感器的典型應用6.3.1 光電式智能化壓力傳感器6.3.2 智能化差壓傳感器6.3.3 智能化流量傳感器系統(tǒng)6.4 智能化傳感器的發(fā)展前景思考題與習題第7章 無線傳感器網絡7.1 概述7.2 無線傳感器和傳感器網絡7.2.1 無線傳感器網絡架構和設計7.2.2 無線傳感器網絡的體系結構7.2.3 無線集成網絡傳感器7.2.4 無線傳感器網絡的安全技術7.3 分布式傳感器網絡技術7.3.1 分布式傳感器網絡的特點7.3.2 分布式傳感器網絡的體系結構7.4 多傳感器信息融合技術7.4.1 多傳感器信息融合技術的發(fā)展7.4.2 多傳感器信息融合的結構形式7.4.3 多傳感器信息融合的算法7.4.4 多傳感器信息融合的新技術7.5 無線傳感器網絡的典型應用7.5.1 無線傳感器網絡在單兵生命體征監(jiān)測中的應用7.5.2 無線傳感器網絡在健康監(jiān)護中的應用7.5.3 無線傳感監(jiān)測網絡在煤礦安全監(jiān)測中的應用7.6 無線傳感器網絡的發(fā)展趨勢思考題與習題第8章 現(xiàn)代傳感技術的應用8.1 概述8.2 傳感技術在油田測試系統(tǒng)中的應用8.2.1 井下壓力的測量8.2.2 分布式光纖溫度測量8.2.3 光纖多相流流量測量8.3 傳感技術在現(xiàn)代汽車中的應用8.3.1 汽車傳感器的應用8.3.2 現(xiàn)代汽車傳感器的發(fā)展前景8.4 傳感技術在電子鼻技術中的應用8.4.1 電子鼻技術的研究現(xiàn)狀8.4.2 電子鼻技術的應用8.5 無線傳感器網絡在智能家居中的應用8.5.1 智能家居的研究現(xiàn)狀8.5.2 智能家居無線傳感器網絡的應用8.5.3 智能家居的發(fā)展前景8.6 基于藍牙技術的無線傳感網絡8.6.1 藍牙傳感器網絡8.6.2 藍牙技術在醫(yī)療生理參數(shù)監(jiān)測中的應用8.7 無線傳感器網絡在環(huán)境監(jiān)測中的應用8.7.1 建筑光環(huán)境的無線分布式網絡監(jiān)測8.7.2 流域水環(huán)境的無線分布式網絡監(jiān)測8.7.3 森林環(huán)境防火的無線網絡監(jiān)控8.8 工程機械機群狀態(tài)的智能化監(jiān)測與故障診斷8.8.1 下程機械的監(jiān)測與故障診斷技術分析8.8.2 無線傳感器網絡在機群狀態(tài)監(jiān)測中的應用思考題與習題參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：與無線傳感器網絡和無線移動傳感器系統(tǒng)相比，WINS技術應用較早。WINS最初主要應用于運輸、生產、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)視、安全系統(tǒng)和城市交通控制等領域以簡化監(jiān)視和控制。通過結合傳感器技術、信號處理技術、低功耗技術和無線通信技術，WINS主要用于低功率、低速率、短距離雙工通信。在一些基于WINS結構的系統(tǒng)中，傳感器需要持續(xù)檢測事件。所有的元件、傳感器、數(shù)據轉換器、緩存等都工作在微功耗級。在完成事件檢測之后，微控制器向信號處理器發(fā)布命令；然后，節(jié)點工作協(xié)議決定是否向遠程用戶或相鄰WINS節(jié)點報警；由WINS節(jié)點提供確認事件的屬性。由于WINS在本地通過短距離、低速率通信設備與眾多傳感器節(jié)點聯(lián)系；因此，分離節(jié)點在網絡結構中被采用以進行多跳通信。在WINS的密集區(qū)域，這種多跳結構允許節(jié)點問的鏈路通信，從而增強窄帶通信能力，并可在密集節(jié)點布局時降低功耗。

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