智能传感器及其应用PDF电子书下载

目录 1

第1章　绪论 1

1.1　传感器与智能传感器 1

1.1.1 传感器的基础知识 1

1.1.2 智能传感器 3

1.2　智能传感器的体系结构 5

1.2.1 智能传感器的层次结构 5

1.2.2　智能传感器的设计结构 6

1.2.3　智能传感器的实现结构 6

1.2.4 集成化智能传感器的形式 10

1.3 智能传感器的基本性能 11

1.4　智能传感器的发展趋势 13

第2章　智能材料 16

2.1　概述 16

2.1.1 智能材料的发展概况 16

2.1.2 智能材料的特征、构成和分类 17

2.2　压电智能材料 19

2.2.1 压电效应 19

2.2.2 压电智能材料的应用 19

2.3.2 电致变体材料及应用 21

2.3.1 电流变体 21

2.3 电流变体和磁流变体 21

2.3.3　磁流变体及磁致变体材料的应用 22

2.3.4 电流变液与磁流变液的比较研究 23

2.4　磁致伸缩材料 23

2.4.1　磁致伸缩效应 23

2.4.2　磁致伸缩材料及应用 24

2.5　形状记忆合金 27

2.5.1　形状记忆效应 27

2.5.2　形状记忆合金的特性和分类 27

2.5.3 形状记忆合金的应用 28

2.6　新型智能材料 29

2.6.1 智能塑料 29

2.6.2　智能皮肤 29

2.6.3 智能纤维 30

2.6.4　主动式智能材料 30

第3章　多传感器信息融合 31

3.1 多传感器信息融合概述 31

3.1.1 多传感器信息融合的定义 31

3.1.2 多传感器数据融合的特点 32

3.1.3 多传感器信息融合的关键问题 32

3.1.4 多传感器信息融合的应用 33

3.2 多传感器数据融合的功能模型 34

3.2.1　White功能模型 34

3.2.2　JDL模型 36

3.2.3 多传感器信息融合过程 37

3.3 多传感器信息融合的层次与结构模型 39

3.3.1　像素级数据融合 40

3.3.2　特征级数据融合 41

3.3.3　决策级数据融合 42

3.3.4　分布式数据融合 43

3.3.5　集中式数据融合 43

3.3.6 混合式数据融合 44

3.4 多传感器信息融合算法 45

3.4.1 算法分类 45

3.4.2　卡尔曼滤波 45

3.4.3　贝叶斯推理 49

3.4.4　Dempster-Shafer算法 51

3.4.5 基于信息论的数据融合 55

3.4.6　基于感知的数据融合 59

3.4.7　智能数据融合 61

4.1.2 网络概念 65

4.1.1 定义 65

4.1 概述 65

第4章　智能传感器的通信技术 65

4.1.3 网络协议标准 66

4.2 汽车协议 67

4.2.1　SAE J1850 68

4.2.2　CAN协议 68

4.2.3　SAE J1939 70

4.3 工业网络 70

4.3.1 工业网络化设备体系 70

4.3.2　现场总线控制系统 70

4.3.3 以太网 74

4.4　楼宇与家庭自动化 75

4.4.1 楼宇自动化 75

4.4.2　家居网络自动化 77

4.5　智能传感器的IEEE1451标准 78

4.5.1　IEEE1451标准产生的背景 78

4.5.2　IEEE1451内容 78

4.5.3 IEEE1451标准在智能传感器中的应用 79

第5章　智能仿生感觉传感器 81

5.1　概述 81

5.1.1 视觉仿生传感技术 81

5.1.2 听觉仿生传感技术 82

5.1.3 嗅觉仿生传感技术 83

5.1.4 味觉仿生传感技术 84

5.1.5 触觉仿生传感技术 84

5.2　智能立体视觉传感器 85

5.2.1　双目立体视觉原理 85

5.2.2 智能化视觉传感器基本结构 86

5.2.3 固态图像传感器 87

5.2.4　数字信号处理器 90

5.3　智能声觉传感器 92

5.4.2 电化学式气体传感器 98

5.4　智能嗅觉传感器 98

5.4.1 半导体式气体传感器 98

5.4.3 固体电解质气体传感器 99

5.4.4　接触燃烧式气体传感器 99

5.4.5　光学式气体传感器 99

5.4.6　高分子气体传感器 99

5.5 智能触觉传感器 100

5.5.1 智能接触觉传感器 100

5.5.2　智能压觉传感器 104

5.5.3 智能力觉传感器 105

5.5.4　智能滑觉传感器 108

5.5.5 仿生皮肤 109

第6章　智能惯性传感器 111

6.1　概述 111

6.1.1 微机械加工加速度传感器 111

6.1.2　陀螺仪 114

6.2　智能光纤陀螺 117

6.2.1　DSP-3000系列智能光纤陀螺 117

6.2.2　VG700CA智能垂直光纤陀螺 122

6.2.3　VG991（D）光纤陀螺 125

6.3.1 ADXRS401的性能特点 127

6.3 ADXRS401 iMEMS陀螺仪 127

6.3.2 ADXRS401的工作原理 128

6.3.3 ADXRS401的典型应用及电路设计 130

6.4 智能加速度传感器 132

6.4.1 MXD7210/7020系列智能加速度传感器 132

6.4.2 ADXL210/210E系列智能加速度传感器 137

6.4.3 MMA6260Q系列单片加速度传感器 141

6.5 惯性测量组合 145

6.5.1 平台式惯性测量组合 145

6.5.2 捷联式惯性测量组合 147

7.1.1 磁传感器的分类 149

第7章 智能磁场传感器 149

7.1 概述 149

7.1.2 磁传感器的发展 150

7.1.3 磁传感器的应用 151

7.2 HMC/HMR系列磁传感器 152

7.2.1 性能和结构特点 152

7.2.2 工作原理 153

7.2.3 HMC系列磁场传感器的应用 156

7.2.4 HMR2300三轴智能数字磁场计 161

7.3.1 霍尔传感器 164

7.3 霍尔传感器 164

7.3.2 霍尔集成传感器 170

第8章 网络化智能压力传感器的原理与应用 177

8.1 PPT/PPTR系列智能压力传感器的工作原理 177

8.1.1 性能特点 177

8.1.2 功能简介 178

8.2 PPT/PPTR系列智能压力传感器指令系统简介 187

8.2.1 指令使用格式 187

8.2.2 指令系统简介 187

8.3　PPT系列智能压力传感器的应用 192

8.3.1　PPT模拟输出 192

8.3.2　PPT远程模拟压力信号的传输与控制 193

8.3.3　PPT/PPTR的4～20mA回路电流电路 195

第9章　智能传感器在天线伺服跟踪系统中的应用 197

9.1 概述 197

9.2　天线伺服跟踪系统 198

9.2.1 天线伺服跟踪系统的系统要求 198

9.2.2 天线伺服跟踪系统的硬件结构 198

9.2.3 天线伺服跟踪系统的控制原理 198

9.3 天线伺服跟踪系统的硬件设计 200

9.3.1 电源功能模块设计 200

9.3.2　倾角传感器模块设计 203

9.4　天线伺服跟踪系统的软件设计 208

9.4.1 上位机软件结构设计 208

9.4.2　下位机软件结构设计 209

9.5 上位机信号采集系统设计 209

9.5.1 上位机信号采集的原理 209

9.5.2 上位机的方位角信号采集 209

9.5.3　上位机倾角信号采集 210

9.5.4　上位机信号处理 211

9.6 利用I2C采集方位角信号 213

参考文献 215