新型传感器原理PDF电子书下载

第一章　概论 1

§1-1　传感器 1

目录 1

§1-2　开发新型传感器的意义 2

§1-3　光导纤维传感器 3

一、光导纤维及光的传输 3

二、光纤传感器原理 4

三、光纤传感器实例 5

一、电荷耦合器件 7

§1-4　CCD光电传感器 7

二、CCD传感器在检测中的应用 9

§1-5　液晶传感器 11

§1-6　陶瓷传感器 12

一、概述 12

二、湿度—气体陶瓷传感器 12

三、温度—湿度陶瓷传感器 15

第二章　磁敏传感器 17

§2-1　概述 17

一、霍尔效应 18

§2-2　霍尔效应和霍尔元件 18

二、霍尔元件 19

三、霍尔探头 24

四、霍尔集成电路 24

§2-3　霍尔传感器 26

一、霍尔高斯计 27

二、霍尔角位移传感器 27

三、霍尔直流—交流变换器 27

四、霍尔乘法器和功率传感器 28

七、霍尔转速传感器 29

五、霍尔线位移传感器 29

六、霍尔压力传感器 29

八、多用途霍尔固态传感器 30

九、弱磁场传感器与霍尔磁罗盘 32

§2-4　磁敏电阻效应与传感器 32

一、磁敏电阻效应 32

二、磁敏电阻元件 33

三、磁敏电阻传感器 37

§2-5　结型磁敏元件 39

一、磁敏二极管 39

二、磁敏三极管（晶体管） 40

三、4CCM型硅磁敏晶体管差分电路 42

§2-6　利用磁敏二极管和三极管的传感器 43

一、用来做输出连续信号的传感器原理与特性 43

二、将该传感器做接近开关时的特性 47

三、用来做输出频率信号传感器的原理与特性 47

§2-7　韦甘德（Wiegand）磁敏器件与传感器 49

§2-8　磁场向量硅集成传感器 50

一、构造 50

二、作用原理与特性 50

三、磁场向量硅集成传感器 51

第三章　铁电聚合物传感器 53

§3-1　概述 53

一、铁电体 53

二、一类新的铁电材料——铁电聚合物 54

§3-2　聚偏二氟乙烯的分子结构与晶体形态 56

§3-3　聚偏二氟乙烯的铁电性 57

§3-4　聚偏二氟乙烯材料处理与元件制作技术 60

一、拉伸 60

二、极化 61

四、信号引线与连接技术 65

三、电极 65

§3-5　聚偏二氟乙烯及其它铁电聚合物在传感器技术上的应用 67

一、电声传感器 69

二、机械振动测量 71

三、心音、血压等生理参数的测量 73

四、医用超声换能器 76

五、水听器与超声水听器探头 81

六、投币传感器 85

七、软接触式物体感知器件 86

八、电校准式热释电辐射计 88

九、红外成象器件——红外摄影视象管 90

十、红外报警装置 90

十一、机器人触觉传感器 91

第四章　非晶态固体传感器 96

§4-1　概述 96

§4-2　用于传感器的非晶态合金材料及其性能 98

一、非晶态合金材料的磁特性 98

二、非晶态合金材料的非磁特性 103

§4-3　利用λ？＝0的非晶态合金带或丝的传感器 104

一、传感器的组成和特点 104

三、用于传感器的非晶态合金材料的主要性能 104

四、非晶态合金敏感元件和传感器的分类 104

二、双磁芯多谐振荡器桥路 106

三、位移传感器和电流传感器 108

§4-4　利用高λ？非晶态合金带或丝的超声传播效应的传感器 110

一、超声传播效应 110

二、平均温度传感器 110

三、脉冲序列振荡型距离传感器 113

四、压力传感器 114

一、力传感器 116

§4-5　利用高λ？非晶态合金带应力一磁效应的传感器 116

二、应变传感器 119

三、扭矩传感器 121

四、冲击应力传感器 124

§4-6　利用高λ？非晶态合金带的大巴克好森效应和迈悌欧锡斯效应的传感器 128

一、大巴克好森效应和迈悌欧锡斯效应 128

二、利用卷状退火的富铁非晶态合金带的双稳态磁传感器 130

三、利用扭卷富铁非晶态合金带的双稳态磁传感器 133

四、利用塑性螺旋状富铁非晶态合金带的双稳态磁传感器 136

一、非晶硅基本敏感特性简介 139

§4-7　非晶硅传感器 139

二、非晶硅光传感器 141

三、非晶硅热电传感器 145

四、非晶硅应变传感器 147

第五章　半导体气体传感器 151

§5-1　概述 151

§5-2　气敏半导体材料 153

一、典型气敏氧化物的晶体结构 153

二、氧化物半导体中的结构缺陷 154

三、氧化物半导体表面 157

一、表面电导控制型气敏元件的检测机理 158

§5-3　利用表面电导变化的气敏元件 158

二、气敏半导体元件的选择性 160

三、SnO2系气敏半导体元件 161

四、ZnO系气敏半导体元件 163

五、其它表面电导控制型元件 165

§5-4　利用材料体电导的气敏元件 166

一、原理 166

二、γ-Fe2O3和α-Fe2O3气敏元件 166

三、ABO3型材料气敏元件 168

四、半导体型氧传感器 168

一、二极管型气敏元件 171

§5-5　结型半导体气敏元件 171

二、MOS电容结构气敏元件 172

三、MOS场效应气敏管（MOSFET） 174

§5-6　气敏半导体的应用 175

一、气敏半导体元件的特点 175

二、气敏半导体的应用领域 176

三、应用气敏半导体元件的检测回路 176

四、使用气敏半导体元件应注意的问题 177

第六章　固体电解质气体传感器 181

§6-1　无机固体电解质气体传感器 181

一、氧化物固体电解质的构造和导电特性 181

二、氧浓差电池与氧传感器 186

三、氧传感器的构造和分类 195

四、氧固体电解质气体传感器的应用 197

五、固体电解质SOx传感器 202

§6-2　高聚物固体电解质气体传感器 207

一、高聚物固体电解质膜的结构和类型 207

二、恒电位电解电化学气体传感器的工作原理 210

三、高聚物固体电解质气体传感器的构造和应用 213

第七章　生物传感器 219

§7-1　概述 219

一、生物识别功能物质与固定化技术 220

§7-2　功能膜的制备与传感器测量装置 220

二、基本电极和测量方式 222

§7-3　酶传感器 224

一、酶的催化和分子识别功能 224

二、酶传感器的原理、结构和特性 225

三、酶传感器的应用 227

§7-4　微生物传感器 230

一、微生物传感器的分类 230

二、微生物传感器的原理和特性 230

三、微生物传感器的应用 232

一、非标记免疫传感器 236

§7-5　免疫传感器 236

二、标记免疫传感器 237

三、免疫传感器的应用 238

§7-6　其它生物传感器 239

一、细胞器传感器和组织传感器 239

二、半导体生物传感器 240

三、酶热敏电阻传感器 241

四、光电生物传感器 242

五、生物传感器的未来 243