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目录1

第1章　绪论1

1.1 传感器的定义与组成1

1.1.1 传感器的定义1

1.1.2　传感器及传感器测量系统的组成2

1.2　传感器的分类2

1.3　传感器的选用5

1.4　传感器发展的趋势6

1.4.1 传感器在科技发展中的重要性6

1.4.2 先进传感器技术的发展趋势7

1.4.3　传感器发展过程中存在的问题9

第2章　各种基本接口电路10

2.1 A/D、D/A接口电路10

2.1.1 概述10

2.1.2　D/A转换10

2.1.3 A/D转换14

2.2　数字编码器和译码器19

2.2.1　数字编码器19

2.2.2　数字译码器22

2.3　遥控和遥测系统23

2.3.1 引言23

2.3.2 正弦载波信号的调制与解调25

2.4.1　放大器的基本概念29

2.4　外部放大电路29

2.4.2　放大器的主要技术指标30

2.4.3　 三种组态三极管放大器性能比较31

2.4.4 多级放大器33

2.5　反馈控制电路34

2.5.1　反馈的分类36

2.5.2　反馈放大器的方框图表示和一般表达式37

2.5.3 负反馈对放大器性能的改善38

第3章　气敏传感器41

3.1 气敏传感器的基本原理41

3.1.1 工作原理41

3.1.2 导电机理42

3.1.3 半导体气敏传感器的结构43

3.2 集成化半导体气敏传感器44

3.2.1　Pd-MIS二极管气敏传感器44

3.2.2　Pd-MOSFET气敏传感器45

3.2.3　Pd-TiO2气敏传感器48

3.3　接触燃烧式气敏传感器48

3.4　超微粒气敏传感器49

3.5　Fe2O3系列气体传感器49

3.6　气敏传感器的应用50

第4章　多功能生物传感器54

4.1 生物反应的基本知识54

4.1.1 酶反应54

4.1.2　微生物反应56

4.1.3　免疫学反应57

4.1.4 生物学反应中的物理量变化58

4.1.5　生物反应敏感膜58

4.2 生物传感器的工作原理、特点和分类58

4.2.1 生物传感器的工作原理58

4.2.2 生物传感器的特点59

4.2.3 生物传感器的分类59

4.3 酶传感器60

4.4　微生物传感器61

4.4.1 呼吸机能型微生物传感器62

4.4.2　代谢机能型微生物传感器63

4.5　免疫传感器64

4.6 生物组织传感器64

4.7　半导体生物传感器65

4.7.1　酶光敏二极管65

4.7.2 酶FET65

4.8 生物传感器的应用66

4.8.1 生物传感器在各行各业中的应用66

4.8.2 一种集成化SOS/FET多功能生物传感器67

第5章　光学传感器71

5.1 光学传感器的特点与分类71

5.2　光纤传感器72

5.2.2　光调制技术73

5.2.1 光纤传感器工作原理与分类73

5.2.3　传感型光纤传感器78

5.2.4　传光型光纤传感器78

5.3 光电传感器81

5.3.1 光敏器件81

5.3.2 光电传感器的分类82

5.3.3光电传感器83

5.4 图像传感器87

5.4.1 图像敏感器件87

5.4.2 线性固态图像传感器88

5.4.3 面型固态图像传感器90

5.5 光学传感器的应用91

第6章　硅微机电传感器93

6.1 概述93

6.1.1 硅微机电传感器的发展动态93

6.1.2　硅微机电传感器的特点94

6.2　力和压力传感器94

6.2.1　硅微力传感器94

6.2.2　硅微压力传感器98

6.2.3　触觉成像传感器100

6.3　硅微速度与加速度传感器101

6.3.1　角速度传感器102

6.3.2　加速度传感器105

6.3.3　角加速度传感器114

6.4.1 热流体传感器117

6.4　流体传感器117

6.4.2　表面摩擦力传感器119

6.4.3　“干流体”传感器121

6.4.4　“湿流体”传感器123

6.5　硅微型惯性器件的组合（MIMU）124

6.5.1 硅微型惯性器件的组合形式126

6.5.2　激励与检测方法126

6.6　应用实例128

6.6.1 应用于汽车工程128

6.6.2　微机械惯性敏感装置的组合130

7.1.1　红外线基本概念133

第7章　红外传感器133

7.1　基本知识133

7.1.2　红外辐射源134

7.1.3　基本定义和定理135

7.2　红外检测137

7.2.1 红外光敏元件137

7.2.2 红外检测原理和主要方法137

7.3 红外检测仪器的主要组成138

7.4 常用红外探测器141

7.4.1 光电探测器142

7.4.2 热电探测器142

7.5.1 红外测温仪143

7.5 常用红外检测仪器143

7.5.2红外热像仪145

7.6 红外线传感器应用电路146

7.6.1 红外检测在工业上的应用147

7.6.2 红外传感器的人体检测电路149

7.6.3 测距装置的信号处理电路150

7.6.4水果糖度检测151

7.6.5 红外检测在军事上的应用151

第8章声波传感器153

8.1 声波传感器的工作原理153

8.1.1 声波的接收原理153

8.1.2 测量传声器154

8.2.1 概述155

8.1.3 测量传声器的校准155

8.2 声表面波（SAW）传感器155

8.2.2 声表面波传感器理论基础156

8.2.3 测量各种物理量的理论分析157

8.2.4 各种SAW传感器161

8.3 水声波传感器166

8.4 超声波传感器169

8.4.1 超声波传感器的基本原理与结构169

8.4.2 基本结构170

8.4.3 超声波传感器的基本特性170

8.5 声波传感器的应用172

8.5.1 超声治疗172

8.5.2 声波在鱼群探测中的应用173

8.5.3 电子扫描声纳174

8.5.4 水底地形观察175

第9章 特种传感器176

9.1 柔性力传感器176

9.1.1 Stewart并联机构及特点176

9.1.2 柔性力／力矩传感器的组成及工作原理177

9.2 非晶态合金传感器178

9.2.1 敏感材料178

9.2.2 非晶态合金的敏感功能180

9.2.3 非晶态合金传感器的工作原理180

9.2.4 非晶态合金传感器184

9.3.2 各种液晶传感器187

9.3 液晶传感器187

9.3.1 液晶及其性质187

9.4 微波传感器188

9.4.1 微波传感器及其分类188

9.4.2 微波传感器应用189

9.5 射线式传感器192

9.5.1 核辐射的物理基础192

9.5.2 射线式传感器193

9.5.3 射线式传感器的应用195

9.6 离子传感器196

9.6.1 工作原理196

9.6.2 离子传感器198

9.6.3 集成离子传感器200

9.7 超导传感器201

9.8 智能传感器203

9.8.1 概述203

9.8.2 智能式传感器的构成及各部分功能203

第16章 传感器应用实例205

10.1 传感器在家用电器中的应用205

10.1.1 传感器在家用电器中的发展205

10.1.2 对家用电器传感器的要求206

10.1.3 有待研制的传感器208

10.1.4 传感器在家用电器中的应用实例209

16.2 传感器在机器人中的应用210

10.2.1 触觉212

10.2.2 滑动感觉214

10.3 传感器在航空、航天领域的应用215

16.3.1 陀螺仪216

10.3.2 加速度计和速度计217

10.3.3 红外水平线传感器217

10.3.4 阳光传感器218

10.3.5 地磁传感器219

10.4 超小型传感器的应用220

10.4.1 应用于战术武器的制导系统220

10.4.2 应用于小型、微型和纳米卫星223

参考文献224