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第1章 传感器技术基础 1

1.1传感器在武器装备中的地位与作用 1

1.1.1传感器的概念 2

1.1.2传感器的定义 3

1.1.3传感器的分类 4

1.2传感器在军事上的应用 5

1.2.1传感器在航天、航空中的应用 6

1.2.2传感器在火控系统中的应用 10

1.2.3传感器在军用智能机器人中的应用 12

1.3传感器中的物理定律 14

1.4传感器的结构原理 15

1.4.1传感器的基本功能单元 15

1.4.2传感器的信号转换方式 16

1.5传感器的性能及其评价方法 18

1.5.1传感器数学模型的一般形式 18

1.5.2传感器的静态特性及其评价 20

1.5.3传感器的动态特性及其评价 21

1.5.4传感器的标定 25

1.6国内外传感器的发展趋势 26

1.6.1传感器的重要地位和作用 26

1.6.2传感器技术的发展趋势 26

1.7传感器的选用原则 31

1.7.1传感器的选择方法 31

1.7.2传感器应用中的注意事项 31

参考文献 32

第2章 加速度、速度、位移传感器 33

2.1加速度传感器 33

2.1.1压电石英加速度传感器 34

2.1.2压电陶瓷加速度传感器 34

2.1.3硅微压阻式加速度传感器 35

2.1.4硅微电容式加速度传感器 36

2.1.5气体摆式线性加速度传感器 38

2.2角加速度传感器 39

2.2.1压阻式角加速度传感器 39

2.2.2压电射流角加速度传感器 40

2.3速度传感器 40

2.3.1振动速度传感器 40

2.3.2角速度传感器 41

2.4转速传感器 42

2.4.1磁电式转速传感器 42

2.4.2光电式转速传感器 43

2.4.3霍耳元件转速传感器 44

2.5位移传感器 45

2.5.1线位移传感器 45

2.5.2角位移传感器 46

2.6倾角仪及水平传感器 47

2.6.1气体摆式倾角传感器 47

2.6.2水平姿态传感器 48

2.6.3变面积式电容倾角传感器 49

参考文献 51

第3章 力、压力与触觉传感器 52

3.1力传感器 52

3.1.1电阻应变式荷重传感器 52

3.1.2光纤式荷重传感器 53

3.2压力传感器 53

3.2.1硅压阻式压力传感器 54

3.2.2电容式压力传感器 55

3.3差压传感器 56

3.4高温压力传感器 57

3.4.1多晶硅压力传感器 57

3.4.2SOI高温压力传感器 58

3.4.3SiC高温压力传感器 58

3.4.4硅—蓝宝石压力传感器 60

3.4.5谐振式石英压力传感器 60

3.4.6陶瓷厚膜高温压力传感器 61

3.5触觉传感器 62

3.5.1接触觉传感器 62

3.5.2力／力矩觉传感器 65

3.5.3压觉传感器 66

3.5.4滑觉传感器 66

3.6接近觉传感器 67

3.6.1工作原理 67

3.6.2应用 69

参考文献 70

第4章 磁与声、光传感器 72

4.1磁传感器 72

4.1.1磁通门传感器 72

4.1.2霍耳效应传感器 74

4.1.3磁阻传感器 76

4.1.4其他磁传感器 78

4.2声传感器 78

4.2.1空气声传感器 78

4.2.2水声传感器 83

4.2.3固体声传感器 91

4.2.4超声传感器 92

4.2.5声表面波传感器 98

4.3光传感器的分类 98

4.3.1固体图像传感器 98

4.3.2红外传感器 99

4.3.3激光传感器 99

4.3.4光纤传感器 99

参考文献 101

第5章 液体参数、流量传感器 102

5.1液位传感器 102

5.1.1投入式、插入式、法兰式液位传感器 102

5.1.2低温及超低温液位传感器 103

5.1.3浮球连续（开关式）液位传感器 103

5.1.4超声固体（液体）物位传感器 104

5.2密度、浓度、浊度传感器 105

5.2.1在线密度传感器 105

5.2.2悬浮颗粒浓度传感器 106

5.2.3肼类浓度监测传感器 106

5.2.4表面散射浊度传感器 107

5.2.5表面粗糙度传感器 107

5.3流量传感器 108

5.3.1气体质量流量传感器 109

5.3.2热线式质量流量传感器 110

5.3.3薄膜式质量流量传感器 110

5.3.4浮子式质量流量传感器 111

5.3.5涡街式流量传感器 111

5.3.6涡轮式流量传感器 112

5.3.7差压式流量传感器 114

5.3.8超声流量传感器 115

5.3.9旋转活塞式流量传感器 115

5.3.10电磁流量传感器 116

参考文献 117

第6章 可燃气体、毒气和气象传感器 118

6.1可燃气体传感器 118

6.1.1甲烷传感器 118

6.1.2乙炔传感器 119

6.1.3氧气传感器 120

6.1.4二氧化碳传感器 121

6.2毒气传感器——一氧化碳传感器 122

6.3气象传感器 123

6.3.1气压传感器 123

6.3.2风速风向传感器 124

6.3.3热线式风速传感器 125

6.3.4微风速传感器 125

6.3.5数字式风速／温度传感器 126

6.3.6电阻式温度传感器 126

6.3.7红外测温传感器 127

6.3.8数字式热流传感器 128

6.3.9热电偶式温度传感器 128

6.3.10湿度传感器 130

6.3.11有机高分子式湿度传感器 130

6.3.12陶瓷式湿度传感器 131

6.3.13露点湿度传感器 132

6.3.14红外三波长水分传感器 133

6.3.15微量水分传感器 134

6.3.16油中水分传感器 134

参考文献 135

第7章 特种用途传感器、模块与系统 136

7.1特殊用途传感器 136

7.1.1光电自准直传感器 136

7.1.2烟雾传感器 137

7.1.3紫外火焰传感器 139

7.1.4地震动传感器 140

7.1.5超声波探测器 140

7.1.6光电式接近觉传感器 141

7.2传感器模块 143

7.2.1头盔用方位姿态模块 143

7.2.2数字式磁航向模块 144

7.2.3无线振动声音模块 145

7.2.4集成加速度模块 146

7.2.5微惯性测量组合模块 147

7.3传感系统 148

7.3.1三维测量传感系统 148

7.3.2扫描激光成像系统 150

7.3.3合成孔径聚焦成像系统 150

7.3.4光学测距传感系统 151

7.3.5战场侦察传感系统 152

参考文献 153

第8章 无线传感器网络 154

8.1概述 154

8.2工作原理 155

8.2.1基本概念 155

8.2.2无线传感器网络结构 156

8.2.3物理层技术 157

8.2.4介质访问控制协议 158

8.2.5无线传感器网络的路由 158

8.2.6无线传感器网络传输协议 159

8.2.7无线传感器网络的管理技术 160

8.3无线网络及无线传感器网络的特点 161

8.3.1无线网络的特点 161

8.3.2无线传感器网络的特点 162

8.4无线传感器网络的应用 162

8.4.1无线传感器网络在军事领域的应用 162

8.4.2无线传感器网络在民用领域的应用 164

8.5无线传感器网络的发展现状和趋势 165

8.5.1无线传感器和执行器网络 167

8.5.2无线集成化网络传感器 169

8.5.3智能微尘 172

8.5.4用做无人值守地面传感器的加速度传感器 173

8.5.5NeuRFonTM系统 174

参考文献 176

第9章 微机电系统传感器及器件 177

9.1微机电系统的基本概念 177

9.2微机电系统的构成与原理 178

9.3微机电系统用材料及其制备 179

9.3.1金属 179

9.3.2半导体 181

9.3.3陶瓷、聚合物和复合材料 183

9.4微机电系统的工艺技术 183

9.4.1体微机械加工技术 183

9.4.2表面微机械加工技术 194

9.4.3LIGA技术 196

9.4.4准LIGA技术 198

9.4.5微立体光刻技术 198

9.5微机电系统一叉指换能器（MEMS-IDT）式传感器件 203

9.5.1MEMS-IDT式加速度传感器的原理 203

9.5.2MEMS-IDT式加速度传感器的制作 204

9.6MEMS器件及系统 210

9.6.1微传感器 210

9.6.2微执行器 215

9.6.3微型光机电器件和系统 221

9.6.4微型生物化学芯片 223

9.6.5微型机器人 225

9.6.6微型动力系统 227

9.7MEMS技术的应用 228

参考文献 230

第10章 智能传感器 231

10.1智能传感器的结构、功能、特点及分类 232

10.1.1智能传感器的结构 232

10.1.2智能传感器的主要功能 232

10.1.3智能传感器的特点 234

10.1.4智能传感器主要产品的分类 235

10.2几种智能传感器的介绍 237

10.2.1智能温度传感器 237

10.2.2人工神经网络智能气体传感器 244

10.2.3智能惯性传感器 245

10.2.4智能磁场传感器 251

10.2.5智能压力传感器 253

10.2.6智能差压传感器 255

10.2.7智能温度压力传感器 255

10.3智能传感器在武器装备中的应用 256

参考文献 258

缩略语 259