中国电子信息工程科技发展研究 领域篇 传感器技术PDF电子书下载

第1章 传感器总论 1

1.1 传感器概述 1

1.1.1 传感器的定义 1

1.1.2 传感器的作用 2

1.1.3 传感器的分类 3

1.1.4 传感器的组成 5

1.2 传感器的主要功能和性能 6

1.2.1 静态特性 6

1.2.2 动态特性 7

1.2.3 可靠性 8

1.2.4 环境适应性 8

1.2.5 经济性 8

1.3 传感器的现状与发展趋势 8

1.3.1 技术现状与发展趋势 8

1.3.2 产业现状与发展趋势 9

1.3.3 市场现状与发展趋势 10

1.4 传感器产业发展建议 23

参考文献 24

第2章 可见光图像传感器 26

2.1 可见光图像传感器概述 26

2.1.1 CCD图像传感器 26

2.1.2 CMOS图像传感器 27

2.2 可见光图像传感器的工作原理 28

2.2.1 CCD图像传感器的工作原理 28

2.2.2 CMOS图像传感器的工作原理 29

2.3 可见光图像传感器的分类 30

2.3.1 CCD图像传感器的分类 30

2.3.2 CMOS图像传感器的分类 33

2.4 可见光图像传感器的组成 34

2.4.1 CCD图像传感器的组成 34

2.4.2 CMOS图像传感器的组成 35

2.5 可见光图像传感器的主要功能与性能 36

2.5.1 CCD图像传感器的主要功能与性能 36

2.5.2 CMOS图像传感器的主要功能与性能 36

2.6 常用的可见光图像传感器 38

2.6.1 常用的CCD图像传感器 38

2.6.2 常用的CMOS图像传感器 39

2.7 可见光图像传感器的现状 40

2.7.1 可见光图像传感器的技术现状 40

2.7.2 可见光图像传感器的产业现状 41

2.7.3 可见光图像传感器的市场现状 45

2.8 可见光图像传感器的发展趋势 47

2.8.1 可见光图像传感器的发展趋势 47

2.8.2 可见光图像传感器产业的发展趋势 49

2.8.3 可见光图像传感器市场的发展趋势 49

2.9 可见光图像传感器的发展建议 49

2.9.1 发展重点 49

2.9.2 举措 50

参考文献 50

第3章 红外传感器 52

3.1 概述 52

3.1.1 红外探测器的定义 52

3.1.2 红外探测器的作用 52

3.2 红外探测器的工作原理 54

3.2.1 热探测器 54

3.2.2 光子探测器 57

3.2.3 波探测器 60

3.3 红外探测器的分类 61

3.3.1 按工作原理分类 61

3.3.2 按制冷方式分类 61

3.3.3 按器件芯片的组成分类 63

3.4 红外探测器的其他构成 64

3.4.1 封装／杜瓦 64

3.4.2 制冷器和制冷机 65

3.4.3 前置电路元器件／电路组件 67

3.5 红外探测器的主要性能参数 68

3.5.1 光谱响应范围 68

3.5.2 规格 68

3.5.3 黑体探测率／噪声等效温差 68

3.5.4 制冷温度 69

3.5.5 环境适应性 69

3.6 典型红外探测器的性能 69

3.7 红外探测器的现状与发展趋势 70

3.7.1 技术的现状与发展趋势 70

3.7.2 产业的现状与发展趋势 71

3.7.3 市场的现状与发展趋势 71

3.8 红外探测器产业发展建议 73

3.9 新型红外探测器 73

3.9.1 石墨烯基红外探测器 73

3.9.2 二维材料探测器 76

3.9.3 碳纳米管红外探测器 78

3.9.4 有机半导体探测器 84

3.9.5 量子点探测器 87

参考文献 90

第4章 紫外传感器 92

4.1 概述 92

4.1.1 紫外传感器的定义 92

4.1.2 紫外传感器的作用 92

4.2 紫外传感器的工作原理 92

4.3 紫外传感器的分类 93

4.4 紫外传感器的组成 94

4.5 紫外传感器的主要功能与性能 96

4.6 常用的紫外传感器 97

4.7 紫外传感器的现状 97

4.7.1 技术现状与热点成就 97

4.7.2 产业现状 107

4.7.3 市场现状 108

4.7.4 国内紫外传感器市场走势 108

4.8 紫外传感器的发展趋势 110

4.8.1 技术发展趋势 110

4.8.2 产业发展趋势 111

4.8.3 市场发展趋势 111

4.9 紫外传感器的发展建议 111

4.9.1 发展思路 111

4.9.2 发展重点与举措 112

参考文献 112

第5章 太赫兹传感器 116

5.1 太赫兹波概述 116

5.2 THz探测器的工作原理 118

5.3 THz探测器的分类 119

5.4 THz应用系统关键技术 120

5.5 THz探测成像 121

5.6 THz技术应用展望 130

参考文献 130

第6章 力学传感器 133

6.1 概述 133

6.2 力学传感器的分类 133

6.3 力学传感器的工作原理 134

6.3.1 加速度传感器的工作原理 134

6.3.2 陀螺的工作原理 137

6.3.3 压力传感器的工作原理 137

6.4 力学传感器的组成 138

6.5 力学传感器的主要功能与性能 138

6.6 常用力学传感器 139

6.7 力学传感器的发展现状与趋势 139

6.8 力学传感器的发展建议 145

参考文献 146

第7章 电学传感器 147

7.1 概述 147

7.1.1 电学传感器的内涵 147

7.1.2 电学传感器的应用 147

7.2 电学传感器的分类 147

7.3 电学传感器的工作原理 148

7.3.1 电场传感器的工作原理 148

7.3.2 电流传感器的工作原理 149

7.4 电学传感器的组成 150

7.4.1 电场传感器的组成 150

7.4.2 电流传感器的组成 151

7.5 电学传感器的主要功能与性能 152

7.5.1 电场传感器的主要功能与性能 152

7.5.2 电流传感器的主要功能与性能 153

7.6 常见的电学传感器 154

7.7 电学传感器的现状 154

7.7.1 技术现状 154

7.7.2 产业现状 156

7.7.3 市场现状 157

7.8 电学传感器的发展趋势 157

7.8.1 技术发展趋势 157

7.8.2 产业发展趋势 158

7.8.3 市场发展趋势 159

7.9 电学传感器的发展建议 159

参考文献 160

第8章 声学传感器 161

8.1 声学传感器的概述 161

8.1.1 声学传感器的定义 161

8.1.2 声学传感器的作用 161

8.2 声学传感器的工作原理 161

8.3 声学传感器的分类 161

8.4 声学传感器的组成 162

8.5 声学传感器的主要功能与性能 163

8.6 常用声学传感器 163

8.7 声学传感器的现状 163

8.7.1 技术现状 163

8.7.2 产业现状 165

8.7.3 市场现状 166

8.8 声学传感器的发展趋势 166

8.8.1 技术发展趋势 166

8.8.2 产业发展趋势 166

8.8.3 市场发展趋势 167

8.9 声学传感器的发展建议 167

参考文献 167

第9章 磁学传感器 169

9.1 磁学传感器概述 169

9.1.1 磁学传感器的定义 169

9.1.2 磁学传感器的作用 169

9.2 磁学传感器的工作原理 169

9.3 磁学传感器的分类 170

9.4 磁学传感器的组成 170

9.5 磁学传感器的主要功能与性能 170

9.6 常用磁学传感器 171

9.6.1 探测线圈 171

9.6.2 霍尔磁传感器 171

9.6.3 磁阻磁传感器 171

9.6.4 超导量子干涉磁传感器 172

9.6.5 磁共振磁力传感器 172

9.6.6 磁通门磁力传感器 173

9.6.7 磁力法磁力传感器 173

9.7 磁学传感器的现状 173

9.7.1 技术现状 173

9.7.2 产业现状 175

9.7.3 市场现状 178

9.8 磁学传感器的发展趋势 178

9.8.1 技术发展趋势 178

9.8.2 产业发展趋势 179

参考文献 179

第10章 化学生物传感器 181

10.1 概述 181

10.1.1 化学生物传感器的定义 181

10.1.2 化学生物传感器的作用 181

10.2 化学生物传感器的工作原理 181

10.3 化学生物传感器的分类 182

10.4 化学生物传感器的组成 182

10.5 化学生物传感器的主要功能与性能 182

10.6 常用化学生物传感器 183

10.7 化学生物传感器的现状 183

10.7.1 技术现状 183

10.7.2 产业现状 189

10.7.3 市场现状 189

10.8 化学生物传感器的发展趋势 190

10.8.1 技术发展趋势 190

10.8.2 产业发展趋势 190

10.8.3 市场发展趋势 191

10.9 化学生物传感器的发展建议 191

参考文献 192

第11章 传感器前沿创新技术 194

11.1 可植入、可降解新材料与传感器 194

11.1.1 概述 194

11.1.2 可降解传感器的组成 195

11.1.3 基于可降解材料的传感器件现状 197

11.1.4 可降解传感器的发展趋势 199

11.2 生化传感器用纳米材料 200

11.2.1 概述 200

11.2.2 二维纳米敏感材料的定义及分类 200

11.2.3 复合敏感材料及其传感器 202

11.2.4 有机敏感材料及其传感器 204

11.2.5 新型敏感材料的发展趋势与建议 204

11.3 先进传感器制造技术——单芯片集成工艺 205

11.3.1 Epi-Seal外延密封工艺 205

11.3.2 MIS Process微创手术工艺 211

11.4 微纳流控芯片的集成制造技术 217

11.4.1 概述 217

11.4.2 典型微纳流控芯片 218

11.4.3 微纳流控芯片的现状 219

11.4.4 微纳流控芯片的发展趋势 221

11.5 惯性Combo复合传感器 223

11.5.1 从MEMS复合Combo传感器走向Sensor Fusion 223

11.5.2 现状和发展趋势 226

11.6 微纳米生物传感器技术 227

11.6.1 微纳生物传感器 227

11.6.2 液滴微流控技术 231

参考文献 235