傳感器原理及應(yīng)用

第1章 緒論1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器1
1.2 傳感器的基本概念2
1.2.1 傳感器的概念2
1.2.2 傳感器的組成2
1.2.3 傳感器的分類4
1.3 傳感器的功能與地位7
1.4 傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢8
習題9
第2章 傳感器的理論及技術(shù)基礎(chǔ)10
2.1 傳感器的基礎(chǔ)效應(yīng)10
2.1.1 光電效應(yīng)10
2.1.2 磁電效應(yīng)13
2.1.3 壓電效應(yīng)和壓阻效應(yīng)15
2.1.4 表面效應(yīng)和界面效應(yīng)16
2.2 傳感器的基本特性17
2.2.1 傳感器的靜態(tài)特性17
2.2.2 傳感器的動態(tài)特性23
習題29
第3章 物理量傳感器31
3.1 物理量傳感器概述31
3.2 力學傳感器31
3.2.1 應(yīng)變式力學傳感器32
3.2.2 壓電式力學傳感器38
3.3 熱學傳感器43
3.3.1 溫標與溫度的測量43
3.3.2 熱電阻溫度傳感器44
3.3.3 熱電偶溫度傳感器47
3.4 光學傳感器50
3.4.1 光電傳感器51
3.4.2 光纖傳感器57
3.5 磁學傳感器60
3.5.1 磁電感應(yīng)式傳感器60
3.5.2 霍爾式傳感器62
3.6 聲學傳感器64
3.6.1 超聲波傳感器64
3.6.2 聲表面波傳感器68
習題71
第4章 化學量傳感器73
4.1 化學量傳感器概述73
4.1.1 化學量傳感器的構(gòu)成與分類73
4.1.2 主要性能衡量指標75
4.2 氣體傳感器75
4.2.1 氣體傳感器概述75
4.2.2 半導體氣體傳感器77
4.2.3 其他類型氣體傳感器79
4.3 濕度傳感器80
4.3.1 概述80
4.3.2 電容式濕度傳感器83
4.3.3 半導體陶瓷濕度傳感器84
4.3.4 結(jié)露傳感器87
4.3.5 濕度傳感器的應(yīng)用88
4.4 離子傳感器89
4.4.1 離子選擇電極離子傳感器90
4.4.2 場效應(yīng)晶體管型離子傳感器92
習題93
第5章 生物量傳感器95
5.1 生物量傳感器原理及特點95
5.2 酶傳感器96
5.2.1 酶傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理97
5.2.2 酶的固定化技術(shù)98
5.3 微生物傳感器100
5.3.1 微生物傳感器的原理特性及分類100
5.3.2 兩類微生物傳感器100
5.3.3 微生物傳感器的應(yīng)用與發(fā)展101
5.4 細胞傳感器102
5.5 免疫傳感器102
5.5.1 免疫傳感器原理103
5.5.2 免疫傳感器的主要類型104
5.5.3 免疫傳感器的應(yīng)用與前景107
5.6 組織傳感器108
5.6.1 動物組織傳感器108
5.6.2 植物組織電極109
5.7 生物量傳感器的應(yīng)用110
5.7.1 在傳統(tǒng)醫(yī)學方面的應(yīng)用110
5.7.2 在非傳統(tǒng)醫(yī)學方面的應(yīng)用111
習題112
第6章 微機電(MEMS)傳感器技術(shù)114
6.1 MEMS概況及發(fā)展現(xiàn)狀114
6.1.1 MEMS的定義114
6.1.2 MEMS的特點115
6.1.3 面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的MEMS傳感器技術(shù)116
6.2 MEMS常用材料117
6.3 MEMS的設(shè)計118
6.3.1 設(shè)計概述118
6.3.2 設(shè)計時需要考慮的因素119
6.3.3 MEMS的分層設(shè)計120
6.4 MEMS的制造工藝121
6.5 MEMS傳感器122
6.5.1 MEMS傳感器的分類122
6.5.2 MEMS壓力傳感器123
6.5.3 MEMS加速度計126
6.5.4 MEMS陀螺儀(角速率傳感器)129
6.5.5 MEMS氣體傳感器132
6.5.6 MEMS溫度傳感器134
6.5.7 MEMS濕度傳感器135
6.6 MEMS傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實例138
習題140
第7章 集成傳感器141
7.1 集成溫度傳感器DS18B20141
7.1.1 DS18B20的結(jié)構(gòu)和工作原理141
7.1.2 基于單片機的軟件編程147
7.2 集成壓力傳感器MLX9080×153
7.2.1 MLX9080×的結(jié)構(gòu)和工作原理154
7.2.2 MLX90807的編程與校準157
7.3 集成光電開關(guān)ULN-3330159
7.3.1 ULN-3330的主要結(jié)構(gòu)與工作原理159
7.3.2 ULN-3330的應(yīng)用161
習題162
第8章 傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用163
8.1 基于物聯(lián)網(wǎng)的激光傳感器在智能家居中的應(yīng)用163
8.1.1 智能家居物聯(lián)網(wǎng)體系164
8.1.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的激光傳感器智能家居控制系統(tǒng)研究164
8.1.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的激光傳感器智能家居控制系統(tǒng)的應(yīng)用166
8.2 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的精準農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)167
8.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計167
8.2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計169
8.2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計170
習題170
參考文獻173