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目录10

绪论10

第一章温度传感器10

1.1 电阻型温度传感器10

1.1.1 热电阻10

1.1.2 热敏电阻12

1.1.3 半导体热电阻温度传感器17

1.1.4 电阻式温度传感器的应用21

1.2 热电偶25

1.2.1 热电偶的基本原理25

1.2.2 热电偶的种类和结构28

1.2.3 热电偶的实用测量电路30

1.3.1 PN结型温度传感器32

1.3 半导体PN结型温度传感器32

1.3.2 集成温度传感器33

1.3.3 温敏闸流晶体管37

1.3.4 半导体结型温度传感器的应用40

1.4 其他温度传感器42

1.4.1 热辐射温度传感器43

1.4.2 热敏电容44

1.4.3 石英温度计45

1.4.4 表面波温度传感器45

1.4.5 超声波温度传感器46

1.4.6 谐振式温度计46

1.4.7 音叉式水晶温度传感器46

1.4.8 光纤温度传感器47

习题48

2.1.1 外光电效应50

第二章 光敏传感器50

2.1 外光电效应及器件50

2.1.2 光电发射二极管51

2.1.3 光电倍增管54

2.1.4 光电倍增管在闪烁计数器中的应用61

2.2 光电导效应器件及其应用62

2.2.1 光电导效应62

2.2.2 光敏电阻器64

2.2.3 光敏电阻的参数及特性65

2.2.4 光敏电阻器的直流偏置与放大接口电路68

2.2.5 光敏电阻的应用70

2.3 光生伏特效应器件71

2.3.1 光生伏特效应71

2.3.2 主要的光生伏特探测器73

2.3.3 光生伏特效应器件的应用79

2.4 红外热释电光敏器件86

2.4.1 热释电效应及器件86

2.4.2 双元型红外传感器88

2.5 固态图像传感器91

2.5.1 电荷耦合器件（CCD）91

2.5.2 MOS图像传感器99

2.5.3 CCD器件的应用102

2.6 光纤传感器103

2.6.1 光纤的传光原理103

2.6.2 光纤传感器的原理105

2.6.3 光纤传感器实例107

2.7.1 光纤烟气光学密度传感器110

2.7 新型传感器110

2.7.2 高灵敏固体摄像器件111

2.7.3 多媒体摄像器系统113

2.7.4 机器人光学阵列触觉系统113

2.7.5 高分子光传感器114

习题116

第三章 力／压力敏传感器118

3.1 电阻应变计118

3.1.1 金属应变计119

3.1.2 半导体应变片123

3.1.3 应变计的测量原理和测量线路130

3.1.4 硅膜片上的压阻全桥设计133

3.1.5 硅杯式压力传感器136

3.1.6 电阻应变式传感器的应用140

3.2.1 压电式传感器的基本原理142

3.2 压电式力传感器142

3.2.2 典型材料的压电效应143

3.2.3 压电传感器的等效电路与测量线路148

3.2.4 压电式传感器的应用150

3.3 其他力／压力传感器152

3.3.1 电容式压力传感器152

3.3.2 电感式压力传感器155

3.3.3 谐振式压力传感器157

3.3.4 光纤力学量传感器159

3.3.5 压电涂层——一种新型振动传感器161

3.3.6 力敏Z元件及触觉传感器162

3.3.7 陶瓷压阻式压力传感器162

3.4.1 压力传感器接口电路163

3.4 压力传感器的接口及应用电路163

3.4.2 半导体压力传感器应用电路实例165

习题168

第四章磁敏传感器170

4.1 霍尔元件170

4.1.1 霍尔效应170

4.1.2 霍尔元件的结构与特性173

4.1.3霍尔集成电路179

4.1.4霍尔元件的应用182

4.2半导体磁阻器件186

4.2.1 磁阻效应186

4.2.2磁阻元件189

4.2.4磁敏电阻的应用192

4.2.3磁敏电阻的温度补偿192

4.3结型磁敏器件193

4.3.1磁敏二极管193

4.3.2磁敏三极管196

4.3.3结型磁敏元件的应用199

4.4铁磁性金属薄膜磁阻元件201

4.4.1 铁磁体中的磁阻效应201

4.4.2铁磁薄膜磁敏电阻的结构与工作原理201

4.4.3铁磁薄膜磁敏电阻的技术性能及特点202

4.5新型磁传感器202

4.5.1 MOS磁敏器件202

4.5.2高分辨率磁性旋转编码器203

4.5.3涡流传感器205

习题206

5.1 概述207

第五章气体传感器207

5.2 表面电阻控制型气体传感器209

5.2.1 SnO2系气敏元件209

5.2.2 ZnO系气敏元件213

5.2.3 其他氧化物气敏元件215

5.3体电阻控制型气体传感器217

5.3.1 氧化铁系气敏元件217

5.3.2 TiO2、Nb2O5氧敏元件218

5.3.3其他氧敏元件221

5.4 二极管和MOSFET气体传感器222

5.4.1 气敏二极管222

5.4.2 MOSFET型气敏元件224

5.4.3其他结型气体传感器226

5.5.1 浓差电池式ZrO2氧传感器228

5.5 固体电解质气体传感器228

5.5.2 SO2传感器232

5.6接触燃烧式气体传感器233

5.6.1 气敏元件的检测原理与结构233

5.6.2气敏元件的特性234

5.7气体传感器的应用235

5.8 新型气体传感器239

5.8.1 光纤气体传感器239

5.8.2红外吸收式传感器242

5.8.3 热导率变化式气体传感器243

5.8.4 石英振荡式气体传感器243

5.8.5 气－磁传感器244

习题244

6.1.1湿度表示法246

第六章湿度传感器246

6.1 概述246

6.1.2湿度传感器的分类247

6.2 电阻式湿度传感器247

6.2.1 陶瓷电阻式湿度传感器247

6.2.2热敏电阻绝对湿度传感器250

6.2.3 高分子电阻式湿度传感器251

6.3 电容式湿度传感器254

6.3.1 多孔Al2O3－陶瓷电容式湿度传感器254

6.3.2 高分子电容式湿度传感器257

6.3.3 集成电容式湿度传感器IH3605259

6.4 其他类型湿度传感器261

6.4.1 半导体结型和MOS型湿度传感器261

6.4.2 新型射频传感器263

6.4.4 新型界限电流式高温湿度传感器265

6.4.3 光纤湿敏传感器265

6.5 湿度传感器的应用实例267

6.5.1 湿度传感器在电路中的接口267

6.5.2 湿度／电压转换电路269

6.5.3 实用电路270

习题275

第七章 声／超声波敏感传感器276

7.1 声波的基本性质276

7.1.1声压及其描述276

7.1.2声功率和声强278

7.1.3声波的反射、折射、透射和吸收279

7.2声敏传感器280

7.2.2压电声敏传感器281

7.2.1 电阻变换型声敏传感器281

7.2.3 电容式声敏传感器（静电型）282

7.2.4音响传感器283

7.3超声波传感器285

7.3.1 超声波及其物理性质285

7.3.2超声波探头286

7.3.3超声波检传感器检测技术中的应用288

7.4声表面波传感器292

7.4.1 SAW传感器的结构与工作原理292

7.4.2高分辨率SAW温度传感器293

7.4.3 SAW气体传感器294

7.4.4 SAW压力传感器295

7.5声板波传感器297

7.5.1 APM传感器原理297

7.5.2 APM传感器的应用298

第八章 生物传感器300

8.1 生物传感器的工艺原理300

8.1.1 生物识别功能物质及信号转换方式300

8.1.2换能器301

8.1.3固定化技术301

8.1.4基本电极和测量方式302

8.2生物传感器的工作原理302

8.2.1 最常用的生物传感器303

8.2.2半导体复合膜式306

8.2.3光导复合膜式308

8.2.4压电晶体复合膜式309

8.3 基因芯片310

8.3.1 基因芯片的制作原理311

8.3.2测试原理312

8.3.3检测和分析314

8.3.4 基因芯片技术的主要应用315

8.4 LB仿生功能膜315

8.4.1 LB膜与分子电子学的发展315

8.4.2 LB膜生物传感器316

8.4.3 K+离子敏感LB膜318

8.4.4仿生嗅敏LB膜320

8.5 国内外生物传感器的研究方向322

第九章智能传感器324

9.1 智能传感器与传感器系统324

9.2智能传感器的构成及其功能325

9.2.1 智能传感器的结构325

9.2.2智能传感器的功能325

9.2.3智能传感器的特点326

9.3传感器的智能化327

9.3.1数据处理功能327

9.3.2控制功能334

9.4常用智能传感器集成电路芯片337

9.4.1 数据输出接口电路337

9.4.2微处理器337

9.4.3智能传感器的接口芯片337

9.5智能传感器的应用339

9.5.1 ST-3000系列智能压力传感器339

9.5.2 EJA差压变送器339

9.5.3 利用通用接口（USIC）构成的智能温度压力传感器340

9.5.4 人工神经网络智能传感器342

9.5.5 其他智能传感器343