几种新型传感器-设计和应用PDF电子书下载

目录 1

第一章Ч传感器的基本知识 1

§ 1 测量类型传感器 1

§2 输入和输出信号 2

2.1 静态特性 2

2.2 动态特性 3

2.3 传感器的灵敏度 4

2.4 传感器的线性度 5

2.5 传感器的迟滞误差 6

2.6 传感器特性的重复性 7

§3 方框图分析 7

3.1 传递函数的分析与计算 8

3.2 静态特性的计算 11

§4 机电耦合特性 18

4.1 实际传感器 20

§5 传感器动态特性分析 25

5.1 由拉普拉斯变换求动态响应 26

5.2 标准过渡函数的动态响应 28

5.3 测量系统的参数选择 32

5.4 三阶特性方程的近似求根 40

§6 系统的误差分析 41

6.1 误差的种类 42

6.2 仪表的精确度、精密度、准确度和精度 43

6 3 原理误差 44

6.4 系统静态误差分析 49

6.5 系统动态误差分析 54

6.6 误差综合的极大极小法 56

6.7 误差综合的概率法 60

§7 可靠性 64

7.1 可靠度 65

7.2 失效率函数 66

7.3 可靠寿命 69

7.4 不维修系统可靠性 69

7.5 传感器机械可靠性的实验评定 71

参考文献 74

第二章 谐振型压力传感器 75

§1 引言 75

§2 谐振传感器的基本概念 76

3.1 基本工作原理 78

§3 谐振弦压力传感器 78

3.2 固有频率的计算 79

3.3 频率误差和品质因数Q、相位误差△φ的关系 82

3.4 弦丝振动的自激振荡电路 87

3.5 传感器的结构设计 89

§4 金属谐振梁压力传感器 93

§5 谐振筒压力传感器 96

5.1 基本工作原理 96

5.2 频率特征方程 97

5.3 传感器的结构设计 102

5.4 温度对频率的影响 113

5.5 温度误差补偿 113

5.6 振荡线路 114

§6 谐振膜压力传感器 116

6.1 基本工作原理 116

6.2 在气体压力作用下，振膜的压力-频率特性 117

6.3 振膜结构参数的确定 125

6.4 振荡线路 127

7.1 概述 128

§7 石英谐振压力传感器 128

7.2 压电石英晶体的弹性、介电和压电性质 129

7.3 压电石英谐振器 132

7.4 压电谐振器的自激振荡电路 140

7.5 压电谐振压力传感器 140

§8 薄膜谐振压力传感器 144

§9 声表面波谐振传感器 145

9.1 概述 145

9.2 声表面波器件 146

9.3 声表面波振荡器 147

参考文献 150

第三章 薄膜传感器 151

§1 概述 151

1.1 薄膜的基本概念 151

1.2 薄膜敏感元件同传感器的关系 153

§2 薄膜技术 155

2.1 薄膜工艺的分类 155

2.2 真空蒸镀工艺概述 157

2.3 溅射工艺的基本原理和过程 176

2.4 等离子化学气相淀积工艺 193

3.1 薄膜厚度的测量 195

§3 薄膜参数的测试 195

3.2 薄膜结构和成分的分析 202

3.3 内应力测量 206

3.4 附着力测量 207

3.5 介质致密度的测量 208

3.6 薄膜方块电阻的测量 209

§4 薄膜力敏传感器及其它传感器 211

4.1 薄膜力敏传感器的特点 211

4.2 溅射薄膜应变片和传感器 212

4.3 蒸发薄膜应变片和传感器 222

4.4 薄膜热敏元件 225

4.5 薄膜气敏元件 226

参考文献 233

第四章 光导纤维传感器 235

§1 引言 235

§2 光导纤维以及光在其中的传输 238

2.1 光导纤维及其分类 238

2.2 光在普通光导纤维内的传输 240

2.3 光在特殊光导纤维内的传输 243

3.1 精密箍型连接器 244

§3 光导纤维的连接及其心线处理 244

3.2 融熔连接法 245

§4 光导纤维传感器所用光源 246

4.1 半导体激光器 246

4.2 发光二极管（LED） 248

§5 光导纤维传感器所用的光敏元件 248

§6 提高光纤传感器的信噪比 249

6.1 普通方法 249

6.2 减低额外噪声 250

7.1 光导纤维传感器分类 251

§7 光导纤维传感器 251

7.2 光导纤维FF型传感器 252

1．光导纤维转速传感器 252

2．光导纤维水声传感器 256

3．干涉式温度传感器 259

4．光导纤维磁场、电流传感器 260

5．光导纤维（血液）流速传感器 265

6．共振式光导纤维振动传感器 266

7．光导纤维与放射线 267

1．高电压（电场）传感器 268

7.3 光导纤维NFF型传感器 268

2．位移传感器 271

3．NFF型温度传感器 273

4．双波长振动传感器 277

5．光量变化式振动、压力传感器 277

6．风速、风向传感器 280

参考文献 283

第五章 化学传感器 285

§1 半导体陶瓷气体传感器 285

1.1 概述 285

1.2 半导体陶瓷气体传感器的传导机理 288

1.3 烧结型气敏元件 292

1.4 薄膜型气敏元件 294

1.5 厚膜型气敏元件 296

1.6 多功能气体-湿度传感器 298

§2 电化学气体传感器 302

2.1 气敏电极及其应用 302

1 CO2气敏电极 303

2 O2电极 306

1 结构形式 312

2.2 气体扩散电极及其应用 312

2 CO气体传感器 314

2.3 固体电解质气体传感器 316

§3 半导体场效应化学传感器 322

3.1 概述 322

3.2 离子敏MOS管结构和工作原理 324

3.3 气敏MOS管结构和工作原理 329

3.4 敏感膜 332

3.5 化学敏MOS管特性及制造工艺 336

3.6 应用 338

§4 生物传感器 340

4.1 基本原理 340

4.2 生物活性物质固定化技术 341

4.3 酶传感器 342

4.4 微生物传感器 346

4.5 免疫传感器 350

4.6 其它生物传感器 352

4.7 应用 353

参考文献 356