第一部分 多传感器基础 3
第1章 多传感器系统描述分析的数学方法 3
1．1 实际传感器系统描述 3
1．1．1 模型建立 4
1．1．2 实际系统性能描述 8
1．2 基于调整和自组织的传感器系统优化 21
1．2．1 系统参数的目标化调整 21
1．2．2 基于自组织的系统变化 30
1．2．3 传感器系统及其神经网络学习算法的应用 30
第2章 基于实验的多元素优化技术 32
2．1 实验优化技术 32
2．2 高斯-塞德实验优化方法 33
2．3 Box-Wilson实验优化方法 33
2．4 建模方法 34
2．5 实验系数的确定 34
2．6 实验规划 35
2．7 模型适应性 36
2．8 实验计划 37
2．9 标准化优化问题 43
2．10 多元素优化算法 44
2．11 标准优化问题的折中集合 45
2．12 随机折中集合的确定 47
第3章 化学传感器：基础以及在阵列中的应用 50
3．1 引言 50
3．1．1 化学传感器的定义及其分类 50
3．1．2 化学传感器工作原理概况 51
3．2 金属氧化物的电子电导传感器 55
3．2．1 检测原理和材料要求概况 55
3．2．2 偏压-电导关系(“校准曲线”) 58
3．2．3 交流测量信号 63
3．2．4 半导体传感器的多传感器应用 64
3．3 聚合物和有机保持架连接传感器 66
3．3．1 聚合物和有机保持架的辨识结构 66
3．3．2 聚硅氧烷空间吸收的动力学和热动力学 68
3．3．3 聚硅氧烷在传感器阵列中的应用 71
3．3．4 聚合物热量传感器 72
3．3．5 聚合物电容传感器 74
3．3．6 聚合物光学传感器 76
3．3．7 有机保持架化合物(超分子) 77
第4章 多传感器电路技术 80
4．1 引言 80
4．1．1 用于产生信号的多传感器 80
4．1．2 用于信号处理的电路技术 81
4．1．3 分类 81
4．2 敏感元件 81
4．2．1 两端口元件作为信号源 82
4．2．2 四端口元件作为信号源 84
4．3 用于敏感两端口元件的电路 84
4．3．1 从电压源采集信号 84
4．3．2 从电流源采集信号 85
4．3．3 从电阻上采集信号 86
4．3．4 从电容上采集信号 88
4．3．5 从电感上采集信号 89
4．3．6 积分电路信号采集 90
4．3．7 微分信号采集 91
4．3．8 R,C和L相组合的信号采集 91
4．3．9 比较电路和电桥电路 91
4．4 敏感四端口电路 92
4．4．1 电压控制电流源电路的信号采集 92
4．4．2 电流控制电流源电路的信号采集 93
4．4．3 无源RC和RCL电路的信号采集 94
4．4．4 由无源延迟环节采集信号 94
4．5 信号处理电路 95
4．5．1 时间多路转换开关 95
4．5．2 频率多路转换开关 95
4．5．3 脉冲序列多路转换开关 95
第5章 生物活性传感器(BAS) 97
5．1 引言 97
5．2 生物传感器的共性和限制 97
5．2．1 概念 97
5．2．2 测量系统结构 100
5．3 测量过程 101
5．3．1 电流式微生物传感器的测量过程 101
5．3．2 可处理和可测量的量 102
5．3．3 影响测量量的干扰因素 103
5．4 仪器和材料 104
5．5 在环境保护领域中的应用 104
5．5．1 分解谱类型 105
5．5．2 剂量-作用关系 107
5．5．3 感应状态的优化 108
5．6 在方法设计和方法优化中的应用 109
5．6．1 动力学参数的获取 109
5．6．2 最优工作评价准则的获取 111
5．7 在基础研究中的应用 111
5．8 展望 113
第6章 具有多传感器的汽车电子 115
6．1 引言 115
6．2 汽车里的多传感器技术 117
6．3 汽车里的多传感器 118
6．4 在安全性重要的系统中使用的传感器 119
6．4．1 用于气囊的加速度传感器 119
6．4．2 短路环传感器 121
6．4．3 接近式电容式角度传感器 122
6．5 机械装置和极限值监测 123
6．5．1 “爆击”传感器 123
6．5．2 λ探头 124
6．6 安全性不重要系统中的传感器 125
6．6．1 距离和速度传感器 126
6．6．2 燃料质量传感器 126
6．7 展望 128
第7章 采用CCD传感器的多通道配置 130
7．1 引言 130
7．2 CCD元件配置 130
第8章 生物传感器阵列 136
8．1 引言 136
8．2 测量方法，可能的传感器组成和干扰因素 136
8．3 生物传感器和传感器阵列结构的基本原理 138
8．4 应用举例 141
第二部分 多传感器应用举例 149
第9章 用于腐蚀性测量的多传感器 149
9．1 引言 149
9．2 腐蚀测量的电化学方法 149
9．3 传感器 150
9．4 多测量装置 153
9．5 实现 155
第10章 SENSORiCCARDR和计算机组成的多传感器系统 160
10．1 问题的提出 160
1O．2 解决方案 160
10．3 方案实施 162
10．4 传感器软件SENSORiCSOFTR 162
10．5 软件模块 164
第11章 用于葡萄糖和乳酸盐监测的微型集成生物传感器 167
11．1 问题的提出 167
11．2 解决方案及其规划 167
11．3 实现 169
11．4 总结 175
第12章 水文监测 177
12．1 问题的提出 177
12．2 解决方案 179
12．3 解决方案实现 180
12．3．1 传感器和信号预处理 182
12．3．2 数据采集模块 183
12．3．3 电源 184
12．3．4 数据处理软件 184
12．4 总结 186
第13章 大脑磁场的多通道记录 188
13．1 问题的提出 188
13．2 传感器和测量方法 190
13．3 解决方案：生物磁场测量系统 193
13．4 结果 193
13．5 总结 196
第14章 多传感器配置中的一些问题 198
14．1 问题的提出 198
14．2 解决方法 200
14．3 方案实现 203
14．4 总结 208
第15章 多传感器系统的状态诊断和过程监控 209
15．1 问题的提出 209
15．2 解决方法及实现 209
15．3 铝带快速精轧辊机的监控 217
第16章 火灾识别的信号处理：气体多传感器报警器 221
16．1 问题的提出：火灾预防 221
16．2 实现方案 221
16．3 方案实施 223
16．4 实现 228
16．5 总结 230
第17章 采用多传感器进行在线水质监控 231
17．1 问题的提出 231
17．2 解决途径 231
17．3 方案实施 234
17．4 实现 235
第18章 用于污水分析的模糊处理及神经网络方法 241
18．1 问题的提出 241
18．2 解决方法 241
18．3 结论 246
第19章 采用多传感器和多执行器件的遥测学 248
19．1 问题的提出 248
19．2 环境技术数据的采集和传输方法 248
19．3 方案实施 251
19．4 实现 254
第20章 生物过程监测的特征量选取和状态估计 257
20．1 生物技术过程概论 257
20．2 解决方法 257
20．3 描述生物技术过程变量 259
20．4 状态描述的阶段划分 261
20．5 利用阶段模型的微生物有害物质分解的次优控制 264
第21章 工业故障测量的多传感器信号 268
21．1 问题的提出 268
21．2 解决方法 268
21．3 总结 273
第22章 微电子技术里照像平板印刷方法的多目标优化 275
22．1 问题的提出 275
22．2 解决方法 276
22．3 设计方案与实现 277
22．4 广义求解算法 281
第23章 补偿温度影响的修正系统 282
23．1 问题的提出 282
23．2 解决方法 282
23．3 方案实施 283
23．4 实现 286