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第一编 概论1

第一章 传感器概述1

§1．1 传感器的重要性1

§1．2 传感器的作用、定义和分类1

§1．3 物理、化学和生物传感器2

§1．4 传感器的技术动向4

§1．5 传感器的需求动向9

§1．6 传感器的研究与开发11

第二章 传感器的智能化14

§2．1 智能化的必要性14

§2．2 智能化的阶段与技术途径15

§2．3 智能化的现状16

§2．4 材料和结构的信息处理智能化21

§2．5 传感器的未来22

第三章 传感器的静态和动态特性24

§3．1 传感器的静态特性24

§3．2 传感器的动态特性29

§3．3 系统ι、ξ和ωn的阶跃测定法37

第二编 传感器材料40

第四章 传感器材料概论40

§4．1 传感器技术与材料技术40

§4．2 传感器材料的必要条件43

§4．3 传感器材料的设计44

§4．4 传感器材料的应用48

第五章 陶瓷传感器材料51

§5．1 传感器用陶瓷材料的化学性质51

§5．2 传感器用陶材料的物理性质63

§5．3 各种传感器用陶瓷材料68

§5．4 陶瓷敏感元件的集成化与多功能化77

第六章 有机传感器材料80

§6．1 有机敏感材料的种类80

§6．2 有机热敏元件81

§6．3 有机力敏元件82

§6．4 化学敏元件84

第七章 半导体传感器材料89

§7．1 半导体的基本物性89

§7．2 半导体器件的工作原理94

§7．3 半导体传感器的特性与工艺技术98

§8．1 内光电效应型光传感器100

第八章 光传感器100

第三编 传感器100

§8．2 外光电效应型光传感器106

§8．3 热电型光传感器106

§8．4 二维光传感器107

第九章 光纤传感器112

§9．1 概述112

§9．2 光纤的结构及其传输原理112

§9．3 光纤的性能与类型114

§9．4 光纤温度传感器117

§9．5 光纤压力和振动传感器118

§9．6 光纤位移传感器121

§9．7 光纤陀螺122

§9．8 光纤形变传感器125

§9．9 光纤速度和流速传感器126

§9．10 光纤加速度传感器127

§9．11 光纤声传感器130

§9．12 光纤磁传感器132

§9．13 光纤电压和电流传感器135

§9．14 光纤电磁场传感器138

§9．15 光纤射线传感器141

§9．16 光纤分光传感器143

§9．17 光纤折射率传感器144

第十章 热敏传感器146

§10．1 热敏传感器的分类及特性146

§10．2 热膨胀型热敏传感器148

§10．3 热电动势型热敏传感器150

§10．4 电阻值变化型热敏传感器151

§10．5 电容量变化型热敏传感器152

§10．6 铁氧体型热敏传感器153

§10．7 压电型热敏传感器154

§10．8 热释电型热敏传感器156

§10．9 晶体管型热敏传感器157

§10．10 其它热敏传感器157

第十一章 磁敏传感器159

§11．1 概述159

§11．2 霍尔器件159

§11．3 磁阻器件164

§11．4 SQUID器件166

第十二章 压电射流陀螺等力敏传感器170

§12．1 压电射流陀螺170

§12．2 压力传感器176

§12．3 应变片180

§12．4 转矩传感器182

§12．5 声传感器184

§12．6 旋转传感器186

§12．7 振动加速度传感器187

§12．8 位置和位移传感器190

第十三章 气敏传感器193

§13．1 半导体气敏传感器194

§13．2 固体电解质气敏传感器201

§13．3 真空度传感器204

§13．4 气体成分传感器206

§13．6 光学式成分传感器209

§13．5 高频式成分传感器209

第十四章 湿敏传感器212

§14．1 湿敏传感器的重要性212

§14．2 各种湿敏传感器的优缺点213

§14．3 湿敏传感器的分类214

§14．4 水分子亲合力型湿敏传感器215

§14．5 非水分子亲合力型湿敏传感器223

第十五章 生物传感器的分类、原理和器件226

§15．1 概述226

§15．2 分类226

§15．3 利用生物物质的生物传感器227

§15．4 以生物系统为模型的生物传感器230

§15．5 以生物系统为对象的生物传感器231

§16．1 运算放大器235

第四编 传感器的信号处理235

第十六章 模拟信号处理235

§16．2 运算放大器的运算电路239

§16．3 模拟滤波器246

§16．4 A／D变换的预处理电路259

第十七章 模拟信号和数字信号的转换262

§17．1 模拟信号数字化262

§17．2 A／D变换269

第十八章 数字信号处理278

§18．1 数字信号处理的基础278

§18．2 数字滤波器的设计289

§18．3 图像信号的处理291

§19．1 CPU(中央处理机)的组成306

第十九章 微处理机在信息处理中的应用306

§19．2 半导体存储器313

§19．3 输入输出接口317

§19．4 微处理机的软件321

§19．5 信号处理机实例329

第二十章 传感器电路的噪声333

§20．1 传感器电路的组成及噪声产生与感应模式333

§20．2 噪声的种类和麦示方法334

§20．3 产生噪声的原因335

§20．4 降低噪声的方法337

第二十一章 信号处理系统的设计实例339

§21．1 恒温槽的温度控制339

§21．2 图像输入装置的设计341

§21．3 图像处理中黑点的补偿方法343

§21．4 白血球核小体抽出的例子348

第五编 传感器的应用350

第二十二章 机器人传感器系统350

§22．1 机器人的构成及传感器的地位350

§22．2 视觉传感器及其应用系统351

§22．3 触觉传感器及其应用系统357

§22．4 接近觉传感器及其应用系统366

§22．5 听觉传感器系统368

第二十三章 传感器在汽车电子学中的应用371

§23．1 概述371

§23．2 汽车电子学371

§23．3 汽车发动机控制用传感器373

§23．4 非发动机用汽车传感器383

§28．5 公路交通系统用传感器384

§23．6 讨论386

第二十四章 传感器在航空航天中的应用387

§24．1 传感器在航空航天中的作用及其特点387

§24．2 陀螺仪390

§24．8 加速度传感器391

§24．4 转速传感器393

§24．5 压力传感器394

§24．6 高度传感器395

§24．7 空速传感器396

§24．8 迎角和侧滑角传感器397

§24．9 热敏传感器398

§24．10 流量传感器398

§24．11 水平线传感器399

§24．12 阳光传感器400

§24．13 恒星传感器401

第二十五章 传感器在医学中的应用402

§25．1 医用传感器的特点、作用、分类和动向402

§25．2 传感器在循环系统中的应用405

§25．3 换能器在医学超声仅中的应用413

§25．4 电化学传感器的应用415

§25．5 生物传感器在医学中的应用416

第二十六章 检测环境污染和公害的传感器419

§26．1 环境污染419

§26．2 检测水质和大气污染421

§26．3 检测振动污染427

§26．4 检测噪声污染430

§26．5 预防火山和地震的传感器技术432

第二十七章 安全防灾传感器系统434

§27．1 安全防灾传感器系统的特点434

§27．2 维护工程中传感器的任务434

§27．3 安全用气敏传感器435

§27．4 火灾传感器440

§27．5 传感器系统实例442

§27．6 传感器防灾效果的统计评价444

§27．7 安全防灾传感器的新课题444

第二十八章 传感器在过程工业控制中的应用446

§28．1 过程工业控制与传感器446

§28．2 热敏传感器449

§28．4 压力传感器461

§28．5 液面传感器466

§28．3 流量传感器467

§28．6 露点计468

第二十九章 节能系统与传感器471

§29．1 节能技术与传感器471

§29．2 节能系统473

§29．3 家庭和工业供热控制系统475

第三十章 光敏传感器的应用系统482

§30．1 信息装置的功能482

§30．2 输入系统的光敏传感器482

§30．3 非实时和实时图像检测装置484

§30．4 读出装置的光敏传感器491

§30．5 光盘存储器和全息存储器492

§30．6 光检测控制系统495

第三十一章 遥感技术498

§31．1 遥感类型与电子型遥感系统498

§31．2 应用领域500

§31．3 各种遥感器501

§31．4 图像处理系统508

§31．5 利用数据的技术509

第三十二章 验证声音、笔迹和指纹等特征的传感系统511

§32．1 概论511

§32．2 说话人自动识别系统511

§32．3 手写签字自动核认系统514

§32．4 指纹自动识别系统517

§32．5 脸像自动识别系统520

参考文献523