第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 信息传感与能量转换 1
1.3 传感材料的传感性能 2
1.4 传感材料的功能转换特性 22
1.5 传感器特性分析 27
1.6 测量 38
1.7 小结 41
参考文献 41
第一篇 原理 46
第2章 金属传感器 46
2.1 引言 46
2.2 电阻式传感器 46
2.3 电感式传感器 49
2.4 电容式传感器 51
2.5 振弦式传感器 51
2.6 热电偶 52
2.7 磁敏式传感器 53
2.8 超导体传感器 57
参考文献 57
第3章 半导体传感器 59
3.1 引言 59
3.2 半导体的基础物性 59
3.3 电阻式半导体传感器 62
3.4 压电式半导体传感器 63
3.5 半导体Hall传感器 64
3.6 光电式半导体传感器 65
3.7 生化敏半导体传感器 73
3.8 陶瓷传感器 77
参考文献 84
第4章 光纤传感器 86
4.1 引言 86
4.2 光强调制 86
4.3 波长调制 90
4.4 频率调制 93
4.5 相位调制 95
4.6 光学层析成像 97
4.7 偏振调制 99
4.8 光栅调制 100
4.9 分布式光纤传感器 103
参考文献 108
第5章 生物传感器 112
5.1 引言 112
5.2 生物传感器的基本结构 112
5.3 酶传感器 118
5.4 微生物传感器 124
5.5 基因传感器 127
5.6 免疫传感器 131
5.7 仿生传感器 136
5.8 生物芯片 138
5.9 有机材料传感器 139
参考文献 141
第6章 波式与场式传感器 144
6.1 引言 144
6.2 激光全息干涉仪 144
6.3 红外传感器 148
6.4 微波传感器 150
6.5 核磁共振 152
6.6 核辐射传感器 153
6.7 超声波传感器 158
参考文献 161
第二篇 系统 163
第7章 测量系统与数据分析 163
7.1 引言 163
7.2 测量系统 163
7.3 测量误差 178
7.4 测量不确定度 186
7.5 测量数据的分析与处理 203
参考文献 217
第8章 微机电系统 219
8.1 引言 219
8.2 微效应 220
8.3 微执行器 237
8.4 微传感器 242
参考文献 249
第9章 纳机电系统 252
9.1 引言 252
9.2 纳米科学与技术 252
9.3 纳米测量技术 258
9.4 纳米操作 270
9.5 纳米传感器 272
参考文献 279
第10章 智能传感器 281
10.1 引言 281
10.2 数据处理 282
10.3 智能信息处理 290
10.4 模糊传感器 298
10.5 智能变送器 303
10.6 虚拟仪器 305
10.7 软测量 307
10.8 多传感器的数据融合 313
参考文献 321
第11章 传感器网络 323
11.1 引言 323
11.2 计算机系统接口总线 323
11.3 计算机串行接口总线 324
11.4 工业以太网 327
11.5 标准仪器总线 328
11.6 现场总线 331
11.7 无线传感器网络 334
11.8 IEEE 1451传感器网络 337
参考文献 340
第三篇 应用 342
第12章 机械参量 342
12.1 引言 342
12.2 几何量与运动量 343
12.3 力学量 352
12.4 声学量 360
参考文献 363
第13章 热工参量 365
13.1 引言 365
13.2 温度 365
13.3 压力 372
13.4 流量和流速 377
13.5 密度 383
13.6 物位 387
13.7 黏度 389
参考文献 390
第14章 电磁参量 392
14.1 引言 392
14.2 电学单位 393
14.3 电参量 402
14.4 电磁兼容性 404
14.5 磁学单位 406
14.6 电磁场 410
14.7 光学 412
14.8 电离辐射 416
参考文献 417
第15章 化学参量 419
15.1 引言 419
15.2 化学计量 420
15.3 物理化学 420
15.4 无机分析测试技术 427
15.5 有机分析测试技术 431
15.6 气体成分 434
参考文献 440
第16章 物联网中的传感器技术与系统 442
16.1 引言 442
16.2 智能材料与结构 443
16.3 工业 446
16.4 生物医学 453
16.5 自然生态 453
16.6 人居环境 454
参考文献 459