传感器原理及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1物联网与传感器 1

1.2传感器的基本概念 2

1.2.1传感器的概念 2

1.2.2传感器的组成 2

1.2.3传感器的分类 4

1.3传感器的功能与地位 7

1.4传感器的发展现状与趋势 8

习题 9

第2章 传感器的理论及技术基础 10

2.1传感器的基础效应 10

2.1.1光电效应 10

2.1.2磁电效应 13

2.1.3压电效应和压阻效应 15

2.1.4表面效应和界面效应 16

2.2传感器的基本特性 17

2.2.1传感器的静态特性 17

2.2.2传感器的动态特性 23

习题 29

第3章 物理量传感器 31

3.1物理量传感器概述 31

3.2力学传感器 31

3.2.1应变式力学传感器 32

3.2.2压电式力学传感器 38

3.3热学传感器 43

3.3.1温标与温度的测量 43

3.3.2热电阻温度传感器 44

3.3.3热电偶温度传感器 47

3.4光学传感器 50

3.4.1光电传感器 51

3.4.2光纤传感器 57

3.5磁学传感器 60

3.5.1磁电感应式传感器 60

3.5.2霍尔式传感器 62

3.6声学传感器 64

3.6.1超声波传感器 64

3.6.2声表面波传感器 68

习题 71

第4章 化学量传感器 73

4.1化学量传感器概述 73

4.1.1化学量传感器的构成与分类 73

4.1.2主要性能衡量指标 75

4.2气体传感器 75

4.2.1气体传感器概述 75

4.2.2半导体气体传感器 77

4.2.3其他类型气体传感器 79

4.3湿度传感器 80

4.3.1概述 80

4.3.2电容式湿度传感器 83

4.3.3半导体陶瓷湿度传感器 84

4.3.4结露传感器 87

4.3.5湿度传感器的应用 88

4.4离子传感器 89

4.4.1离子选择电极离子传感器 90

4.4.2场效应晶体管型离子传感器 92

习题 93

第5章 生物量传感器 95

5.1生物量传感器原理及特点 95

5.2酶传感器 96

5.2.1酶传感器的基本结构、工作原理 97

5.2.2酶的固定化技术 98

5.3微生物传感器 100

5.3.1微生物传感器的原理特性及分类 100

5.3.2两类微生物传感器 100

5.3.3微生物传感器的应用与发展 101

5.4细胞传感器 102

5.5免疫传感器 102

5.5.1免疫传感器原理 103

5.5.2免疫传感器的主要类型 104

5.5.3免疫传感器的应用与前景 107

5.6组织传感器 108

5.6.1动物组织传感器 108

5.6.2植物组织电极 109

5.7生物量传感器的应用 110

5.7.1在传统医学方面的应用 110

5.7.2在非传统医学方面的应用 111

习题 112

第6章 微机电（MEMS）传感器技术 114

6.1 MEMS概况及发展现状 114

6.1.1 MEMS的定义 114

6.1.2 MEMS的特点 115

6.1.3面向物联网应用的MEMS传感器技术 116

6.2 MEMS常用材料 117

6.3 MEMS的设计 118

6.3.1设计概述 118

6.3.2设计时需要考虑的因素 119

6.3.3 MEMS的分层设计 120

6.4 MEMS的制造工艺 121

6.5 MEMS传感器 122

6.5.1 MEMS传感器的分类 122

6.5.2 MEMS压力传感器 123

6.5.3 MEMS加速度计 126

6.5.4 MEMS陀螺仪（角速率传感器） 129

6.5.5 MEMS气体传感器 132

6.5.6 MEMS温度传感器 134

6.5.7 MEMS湿度传感器 135

6.6 MEMS传感器在物联网中的应用实例 138

习题 140

第7章 集成传感器 141

7.1集成温度传感器DS18B20 141

7.1.1 DS18B20的结构和工作原理 141

7.1.2基于单片机的软件编程 147

7.2集成压力传感器MLX9080× 153

7.2.1 MLX9080×的结构和工作原理 154

7.2.2 MLX90807的编程与校准 157

7.3集成光电开关ULN-3330 159

7.3.1 ULN-3330的主要结构与工作原理 159

7.3.2 ULN-3330的应用 161

习题 162

第8章 传感器在物联网中的应用 163

8.1基于物联网的激光传感器在智能家居中的应用 163

8.1.1智能家居物联网体系 164

8.1.2基于物联网的激光传感器智能家居控制系统研究 164

8.1.3基于物联网的激光传感器智能家居控制系统的应用 166

8.2基于无线传感器网络的精准农业环境监测系统 167

8.2.1系统总体设计 167

8.2.2硬件系统设计 169

8.2.3系统软件设计 170

习题 170

参考文献 173