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智能傳感器系統(tǒng)新興技術(shù)及其應(yīng)用

包郵 智能傳感器系統(tǒng)新興技術(shù)及其應(yīng)用

出版社:機(jī)械工業(yè)出版社出版時(shí)間:2018-05-01
開本: 16開 頁數(shù): 261
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智能傳感器系統(tǒng)新興技術(shù)及其應(yīng)用 版權(quán)信息

智能傳感器系統(tǒng)新興技術(shù)及其應(yīng)用 本書特色

傳感器系統(tǒng)不斷地要求小型化、低成本、低功耗,同時(shí)又要求更高的性能和可靠性,于是一些新的傳感原理和技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,而將這些新原理和技術(shù)變?yōu)槌墒斓漠a(chǎn)品將需要更大的努力。除了提高傳感器本身的性能外,傳感器外圍的系統(tǒng)同樣重要,這些系統(tǒng)包括與傳感器相連接的電路界面、保護(hù)傳感器的系統(tǒng)封裝、保證傳感器性能的校準(zhǔn)程序等。本書正是一本從系統(tǒng)角度全面介紹傳感器及其相關(guān)電路設(shè)計(jì)的書,詳細(xì)介紹了一些典型的傳感器系統(tǒng),內(nèi)容實(shí)用并具有一定深度,是一本具有新穎性和基礎(chǔ)性的微型傳感器領(lǐng)域?qū)I(yè)書籍。本書適合作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教材,以及傳感器相關(guān)專業(yè)人員的參考用書。

智能傳感器系統(tǒng)新興技術(shù)及其應(yīng)用 內(nèi)容簡介

傳感器系統(tǒng)不斷地要求小型化、低成本、低功耗,同時(shí)又要求更高的性能和可靠性,于是一些新的傳感原理和技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,而將這些新原理和技術(shù)變?yōu)槌墒斓漠a(chǎn)品將需要更大的努力。除了提高傳感器本身的性能外,傳感器外圍的系統(tǒng)同樣重要,這些系統(tǒng)包括與傳感器相連接的電路界面、保護(hù)傳感器的系統(tǒng)封裝、保證傳感器性能的校準(zhǔn)程序等。本書正是一本從系統(tǒng)角度全面介紹傳感器及其相關(guān)電路設(shè)計(jì)的書,詳細(xì)介紹了一些典型的傳感器系統(tǒng),內(nèi)容實(shí)用并具有一定深度,是一本具有新穎性和基礎(chǔ)性的微型傳感器領(lǐng)域?qū)I(yè)書籍。本書適合作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教材,以及傳感器相關(guān)專業(yè)人員的參考用書。

智能傳感器系統(tǒng)新興技術(shù)及其應(yīng)用 目錄

目  錄
譯者序
原書前言
第1章 智能傳感器設(shè)計(jì)1
 1.1 引言1
 1.2 智能傳感器2
  1.2.1 接口電路3
  1.2.2 校準(zhǔn)和微調(diào)5
 1.3 智能溫度傳感器6
  1.3.1 電路原理6
  1.3.2 接口電路設(shè)計(jì)7
  1.3.3 近期研究進(jìn)展8
 1.4 智能風(fēng)速傳感器8
  1.4.1 工作原理9
  1.4.2 接口電路10
  1.4.3 近期研究進(jìn)展11
 1.5 智能霍爾傳感器11
  1.5.1 電路原理11
  1.5.2 接口電路12
  1.5.3 近期研究進(jìn)展13
 1.6 本章小結(jié)14
 參考文獻(xiàn)15
第2章 智能傳感器的校準(zhǔn)與自校準(zhǔn)17
 2.1 引言17
 2.2 智能傳感器的校準(zhǔn)18
  2.2.1 校準(zhǔn)術(shù)語18
  2.2.2 校準(zhǔn)有效性的局限19
  2.2.3 智能傳感器校準(zhǔn)的特性20
  2.2.4 傳感器中校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)20
  2.2.5 生產(chǎn)過程中的校準(zhǔn)22
  2.2.6 智能傳感器校準(zhǔn)的機(jī)遇24
  2.2.7 案例分析:一種智能溫度傳感器24
 2.3 自校準(zhǔn)26
  2.3.1 自校準(zhǔn)的局限性26
  2.3.2 通過結(jié)合多個(gè)傳感器的自校準(zhǔn)26
  2.3.3 自校準(zhǔn)傳感激勵(lì)器29
  2.3.4 案例分析:一種智能磁場傳感器30
  2.3.5 零位平衡傳感激勵(lì)器32
  2.3.6 案例分析:一種智能風(fēng)速傳感器33
  2.3.7 其他自校準(zhǔn)方法35
 2.4 總結(jié)和未來趨勢37
  2.4.1 總結(jié)37
  2.4.2 未來趨勢38
 參考文獻(xiàn)39
第3章 精密儀表放大器41
 3.1 引言41
 3.2 儀表放大器的應(yīng)用42
 3.3 三運(yùn)放儀表放大器43
 3.4 電流反饋儀表放大器44
 3.5 自動(dòng)調(diào)零運(yùn)算放大器和儀表放大器47
 3.6 斬波運(yùn)算放大器和儀表放大器50
 3.7 斬波穩(wěn)零運(yùn)算放大器和儀表放大器55
 3.8 斬波穩(wěn)零及自動(dòng)調(diào)零協(xié)同運(yùn)算放大器和儀表放大器60
 3.9 總結(jié)與展望64
 參考文獻(xiàn)65
第4章 專用阻抗傳感器系統(tǒng)67
 4.1 引言67  4.2 采用方波激勵(lì)信號(hào)的電容式傳感器接口電路70   4.2.1 單元素測量70   4.2.2 基于周期調(diào)制的高能效接口電路71   4.2.3 電容式傳感器的高速高分辨測量74   4.2.4 接地電容測量:前饋有源保護(hù)75  4.3 專用測量系統(tǒng):微生物檢測77   4.3.1 新陳代謝引起的電導(dǎo)改變特性77   4.3.2 張弛振蕩器阻抗測量80  4.4 專用測量系統(tǒng):含水量的測量82   4.4.1 背景82
  4.4.2 電容值與含水量的關(guān)系83
目  錄Ⅶ 
  4.4.3 趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)83
  4.4.4 測定含水量的專用接口電路系統(tǒng)85
 4.5 專用測量系統(tǒng):血液阻抗表征測量系統(tǒng)87
  4.5.1 血液及其電路模型的特征87
  4.5.2 有機(jī)體內(nèi)血液分析系統(tǒng)90
  4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果93
 4.6 本章小結(jié)95
 參考文獻(xiàn)96
第5章 低功耗振動(dòng)式陀螺儀讀出電路99
 5.1 引言99
 5.2 節(jié)能的科里奧利傳感技術(shù)99
  5.2.1 振動(dòng)式陀螺儀簡介99
  5.2.2 電子接口電路100
  5.2.3 接口讀出電路101
  5.2.4 提高接口讀出電路功效102
  5.2.5 利用感應(yīng)諧振103
 5.3 模式匹配105
  5.3.1 評(píng)估失配105
  5.3.2 調(diào)節(jié)失配109
  5.3.3 關(guān)閉調(diào)諧回路110
  5.3.4 實(shí)際考慮111
 5.4 力反饋114
  5.4.1 模式匹配考慮114
  5.4.2 初始系統(tǒng)架構(gòu)和模型穩(wěn)定性分析115
  5.4.3 適應(yīng)寄生諧振117
  5.4.4 正反饋架構(gòu)120
 5.5 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)126
  5.5.1 實(shí)施127
  5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果130
 5.6 總結(jié)136
 參考文獻(xiàn)136
第6章 基于CMOS工藝的DNA生物芯片138
 6.1 引言138
 6.2 DNA芯片的基本工作原理和應(yīng)用138
 6.3 芯片修飾142
 6.4 CMOS集成143
 Ⅷ 智能傳感器系統(tǒng):新興技術(shù)及其應(yīng)用
 6.5 電化學(xué)讀出技術(shù)146
  6.5.1 探測原理146
  6.5.2 電位法裝置152
  6.5.3 讀出電路155
 6.6 其他讀出技術(shù)157
  6.6.1 基于標(biāo)記方法157
  6.6.2 無標(biāo)記方法158
 6.7 封裝集成附注160
 6.8 總結(jié)和展望161
 參考文獻(xiàn)162
第7章 CMOS圖像傳感器165
 7.1 CMOS尺寸效應(yīng)對(duì)圖像傳感器的影響165
 7.2 CMOS像素結(jié)構(gòu)167
 7.3 光子散粒噪聲171
 7.4 應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器172
 7.5 光靈敏度175
 7.6 動(dòng)態(tài)范圍176
 7.7 全局快門177
 7.8 結(jié)論178
 參考文獻(xiàn)179
第8章 智能傳感器探索之神經(jīng)接口181
 8.1 引言181
 8.2 動(dòng)態(tài)神經(jīng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)183
 8.3 動(dòng)態(tài)控制框架中基于智能傳感器的治療設(shè)備:閉環(huán)心臟起搏器案例186
 8.4 “間接”智能傳感方法的應(yīng)用實(shí)例:一個(gè)針對(duì)慢性疼痛的
姿態(tài)響應(yīng)脊髓刺激案例研究188
  8.4.1 姿態(tài)響應(yīng)型控制系統(tǒng)概述188
  8.4.2 設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn):定義病人預(yù)期狀態(tài)189
  8.4.3 物理傳感器:三軸加速度計(jì)192
  8.4.4 三軸加速度計(jì)的具體設(shè)計(jì)192
  8.4.5 采用狀態(tài)評(píng)估使傳感器“智能化”:位置檢測算法和刺激算法195
  8.4.6 “閉環(huán)”:將慣性信息映射到基于姿態(tài)的自適應(yīng)治療的刺激參數(shù)196
 8.5 神經(jīng)狀態(tài)的直接感知:智能傳感器用于測量神經(jīng)狀態(tài)和
實(shí)現(xiàn)閉環(huán)神經(jīng)系統(tǒng)的案例研究198
  8.5.1 植入式雙向腦機(jī)接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)199
  8.5.2 斬波穩(wěn)零EEG儀表放大器設(shè)計(jì)概述200
目  錄Ⅸ 
  8.5.3 大腦的神經(jīng)智能感知探索:動(dòng)物樣本原型試驗(yàn)208
  8.5.4 展示大腦中智能傳感的概念:實(shí)時(shí)大腦狀態(tài)評(píng)估和刺激法214
 8.6 神經(jīng)系統(tǒng)智能檢測的未來趨勢和機(jī)遇220
 參考文獻(xiàn)222
第9章 微能源產(chǎn)生:原理和應(yīng)用226
 9.1 引言226
 9.2 能量存儲(chǔ)系統(tǒng)229
  9.2.1 簡介229
  9.2.2 超級(jí)電容器230
  9.2.3 鋰離子電池230
  9.2.4 薄膜鋰離子電池232
  9.2.5 能量存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)用233
 9.3 熱電能量采集234
  9.3.1 簡介234
  9.3.2 *新技術(shù)235
  9.3.3 轉(zhuǎn)化效率239
  9.3.4 電源管理240
  9.3.5 小結(jié)240
 9.4 振動(dòng)與運(yùn)動(dòng)能量采集241
  9.4.1 簡介241
  9.4.2 機(jī)械環(huán)境:諧振系統(tǒng)242
  9.4.3 人類環(huán)境:非諧振系統(tǒng)246
  9.4.4 電源管理248
  9.4.5 小結(jié)248
 9.5 遠(yuǎn)場RF能量采集249
  9.5.1 簡介249
  9.5.2 基本原理249
  9.5.3 分析和設(shè)計(jì)252
  9.5.4 應(yīng)用253
 9.6 光伏254
 9.7 總結(jié)和未來趨勢255
  9.7.1 總結(jié)255
  9.7.2 未來趨勢256
 參考文獻(xiàn)257
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