傳感器技術(shù)

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)地介紹了傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)以及各類傳感器的原理、特性和應(yīng)用。全書共分8章，內(nèi)容包括：傳感器的基本概念以及發(fā)展動(dòng)向；傳感器的靜／動(dòng)態(tài)特性、基礎(chǔ)效應(yīng)、功能材料以及加工工藝等相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)；阻抗式傳感器、電動(dòng)勢(shì)式傳感器、光電式傳感器、柵式傳感器以及其他新型傳感器；傳感器在機(jī)器人、現(xiàn)代汽車和武器裝備中的典型應(yīng)用等。
　　本書適合作為儀器儀表、電子信息、機(jī)械工程、自動(dòng)化等學(xué)科的本科生教材，也可供其他相關(guān)學(xué)科的師生和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論
1.1 傳感器的定義、組成及分類
1.1.1 傳感器的定義
1.1.2 傳感器的組成
1.1.3 傳感器的分類
1.2 傳感器的地位與重要性
1.3 傳感器技術(shù)的發(fā)展途徑與發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 傳感器技術(shù)的發(fā)展途徑
1.3.2 傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
思考題與習(xí)題
第2章 傳感器的理論與技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 傳感器的基礎(chǔ)效應(yīng)
2.1.1 光電效應(yīng)
2.1.2 電光效應(yīng)
2.1.3 磁光效應(yīng)
2.1.4 磁電效應(yīng)
2.1.5 約瑟夫遜效應(yīng)與核磁共振
2.1.6 多普勒效應(yīng)
2.1.7 納米效應(yīng)
2.1.8 熱電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、壓阻效應(yīng)
2.2 傳感器的功能材料
2.2.1 功能材料的分類與特征
2.2.2 半導(dǎo)體材料
2.2.3 功能陶瓷材料
2.2.4 功能高分子材料
2.2.5 納米材料
2.2.6 智能材料
2.3 傳感器的加工工藝
2.3.1 結(jié)構(gòu)型傳感器的加工工藝
2.3.2 厚膜工藝
2.3.3 薄膜工藝
2.3.4 微機(jī)械加工工藝
2.4 傳感器的靜、動(dòng)態(tài)特性
2.4.1 傳感器的靜態(tài)特性
2.4.2 傳感器的動(dòng)態(tài)特性
思考題與習(xí)題
第3章 阻抗式傳感器
3.1 電阻應(yīng)變式傳感器
3.1.1 電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理
3.1.2 應(yīng)變片的種類和結(jié)構(gòu)
3.1.3 應(yīng)變片的溫度誤差及其補(bǔ)償
3.1.4 電阻應(yīng)變式傳感器的信號(hào)調(diào)理電路
3.1.5 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用
3.1.6 硅壓阻式壓力傳感器的應(yīng)用
3.2 電容式傳感器
3.2.1 電容式傳感器的工作原理
3.2.2 電容式傳感器的信號(hào)調(diào)理電路
3.2.3 影響電容式傳感器精度的因素分析
3.2.4 電容式傳感器的應(yīng)用
3.3 電感式傳感器
3.3.1 變磁阻式傳感器
3.3.2 差動(dòng)變壓器式傳感器
3.3.3 渦流式傳感器
3.3.4 電感式傳感器的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第4章 電動(dòng)勢(shì)式傳感器
4.1 壓電式傳感器
4.1.1 壓電式傳感器的工作原理
4.1.2 壓電式傳感器的等效電路
4.1.3 壓電式傳感器酌信號(hào)調(diào)節(jié)電路
4.1.4 壓電式傳感器的應(yīng)用
4.2 磁電式傳感器
4.2.1 磁電式傳感器的工作原理
……
第5章 光電式傳感器
第6章 柵式傳感器
第7章 新型傳感器
第8章 傳感器應(yīng)用實(shí)例

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：據(jù)常識(shí)可知，倉(cāng)庫(kù)中可能時(shí)刻都有物質(zhì)進(jìn)出，只要物質(zhì)從一開始進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，就在它的上面裝有無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，由于物質(zhì)的進(jìn)出，使得倉(cāng)庫(kù)區(qū)域的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)刻發(fā)生改變，這樣就要求在進(jìn)行路由協(xié)議的選擇時(shí)把該因素考慮進(jìn)去。此類方案已在某些公司得到應(yīng)用，通用電氣公司對(duì)裝有傳感器的船集裝箱進(jìn)行了一項(xiàng)試驗(yàn)，安裝了傳感器后，這些集裝箱能夠防止貨物被隨意翻動(dòng)。②基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建筑物健康狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)任何建筑物都有一定的使用壽命，隨著時(shí)間的推移，建筑物的安全性能也會(huì)隨之降低。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，減少人員、財(cái)產(chǎn)損失，需要對(duì)建筑物的健康狀況進(jìn)行周期性的監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的建筑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多采用有線方式，即傳感器節(jié)點(diǎn)布置在筑物內(nèi)一些重要的位置上，通過(guò)光纜與監(jiān)測(cè)中心連接。但這種方式成本高，系統(tǒng)使用的光纜和專用傳感器價(jià)格昂貴；可靠性差，在強(qiáng)風(fēng)、地震等惡劣氣候的影響下，線路很容易遭到破壞而不能進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。斯坦福大學(xué)的研究人員提出了一個(gè)基于分簇結(jié)構(gòu)的兩層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖7-16所示。為了節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中所耗費(fèi)的能量，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)間距離的遠(yuǎn)近劃分成簇，每個(gè)簇由相互靠近的傳感器節(jié)點(diǎn)組成。簇頭作為本地站點(diǎn)近控制者沒有能量的限制，它負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和收集簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)由兩層子系統(tǒng)構(gòu)成，底層子系統(tǒng)由低數(shù)據(jù)率、低傳輸范圍和能量受限的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，上層子系統(tǒng)由高數(shù)據(jù)率、高傳輸范圍和沒有能量限制的簇頭節(jié)點(diǎn)組成。在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，底層傳感器節(jié)點(diǎn)將收集到的數(shù)據(jù)傳送給上層相應(yīng)的簇頭，簇頭對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的融合后可以直接傳送給監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行處理，也可傳送給其他簇頭進(jìn)行再次融合后傳送給監(jiān)測(cè)中心。

編輯推薦

《傳感器技術(shù)》是普通高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系列教材之一。

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