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內容簡介

　　 《傳感器原理與檢測技術/卓越工程師係列教材》立足於傳感技術及微機電一體化係統的教學與研究，貫徹“理論、技術、應用、産品”主綫。係統地闡述瞭涉及的基礎理論，延生齣有應用前景的新技術，歸納瞭工程實踐與日常生活領域已産業化的商品作為典型範例。各高校可根據各自專業的特色與特點，作為基礎課、專業必修課或選修課的教材。

作者簡介

　　永遠，中國海洋大學海洋化學係理學學士，澳大利亞墨爾本皇傢理工大學應用化學專業應用科學碩士，澳大利亞西悉尼大學化學係理學博士。1997年受聘為澳大利亞聯邦科技與工業研究院食品科技研究所研究員，從事高分子材料研究。1999年2月作為客員研究員，在日本通産省工業技術院生命工業技術研究所，從事酵母生物化學機理研究。2000年4月在美國特拉華（Dela-ware）大學化學工程係，從事大豆蛋白物理化學機理研究。2001年1月，成為新西蘭皇傢研究院工業研究所終身研究員，在國際上率先進行瞭分子鍵裂掃描理論與應用的研究，首先研製成功瞭以生物親和力為基礎的分析測試儀。在國際上第一次同時檢測到由分子鍵裂引起的共振頻率變化和電噪聲信號，發展齣瞭具有高度特異性識彆特徵的痕量免疫分析測試先進技術。在生物分子間相互作用研究、生物分子的檢測和災害性生物物質的實時、在綫、痕量分析等方麵具有重大意義。此項成果的轉化應用和技術開發將孕育齣新型醫療診斷産業，促進生物醫學等學科及相關産業的發展。從化學到材料科學，從蛋白質形成機理到微生物學，再到生物傳感器，經曆瞭跨學科的知識積纍。
　　2008年7月與西南交通大學簽約為期5年的閤同建立多學科交叉的（生物）傳感及微機電係統團隊和組建相應研究實驗室，將國外20餘年的多學科交叉研究積纍，以及在新西蘭皇傢研究院工業研究所發展齣的獨特的、國際領先的生物傳感及醫療診斷研究方法和前沿的研究思路引入西南交通大學。
　　主要研究方嚮包括：（1）壓電式一分子鍵裂傳感器。（2）基於分子鍵斷裂原理的生物傳感器模擬。（3）分子鍵裂傳感器信號檢測係統設計。（4）基於庫爾特原理進行細胞計數和種類區分的研究。（5）介電泳力場下的微／納米顆粒特性。（6）基於錶麵等離子體共振原理分析生物分子間的作用。（7）基於分子模闆的納米結構自主裝。（8）高速鐵路輪軌動態接觸狀態實時監測係統。（9）智能傳感網示範工程及其運用。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 電磁原理及其傳感器
1.1 麥剋斯韋方程
1.1.1 高斯定律
1.1.2 磁通連續性原理
1.1.3 電磁感應定律
1.1.4 全電流定律
1.2 電磁感應效應
1.2.1 自感效應
1.2.2 互感效應
1.2.3 電渦流效應
1.2.4 電磁感應式傳感器
1.3 霍爾效應
1.3.1 基本工作原理
1.3.2 霍爾元件
1.3.3 霍爾傳感器
1.4 磁阻效應
1.4.1 基本工作原理
1.4.2 磁阻元件
1.4.3 磁阻元件應用
1.5 微波效應
1.5.1 微波原理
1.5.2 微波傳感器
1.6 質子鏇進式及超導式磁敏傳感器
1.6.1 質子鏇進式磁敏傳感器
1.6.2 超導磁敏傳感器的原理、結構及應用
參考文獻

第2章 微電子與傳感器
2.1 微電子常用材料
2.1.1 原子結構
2.1.2 晶體
2.1.3 材料
2.2 二極管
2.2.1 PN結
2.2.2 二極管的V-I特性
2.2.3 磁敏二極管
2.3 雙極結型三極管
2.3.1 雙極結型三極管
2.3.4 磁敏三極管
2.4 金屬一氧化物一半導體場效應晶體管
2.5 微加工技術
2.5.1 體微加工技術
2.5.2 錶麵微加工
2.5.3 N型增強型金屬氧化物半導體場效應晶體管的製作
參考文獻

第3章 光學傳感器
3.1 概述
3.2 光源
3.2.1 半導體發光二極管光源
3.2.2 半導體激光光源
3.3 光電效應
3.3.1 內光電效應
3.3.2 外光電效應
3.4 光敏電阻
3.4.1 光敏電阻的基本原理與結構
3.4.2 光敏電阻的基本特性
3.4.3 光敏電阻的應用實例
3.5 光生伏特器件
3.5.1 矽光敏二極管
3.5.2 其他類型的光生伏特器件
3.6 光電發射器件
3.6.1 光電發射陰極
3.6.2 真空光電管與光電倍增管的工作原理
3.6.3 光電倍增管的供電電路
3.6.4 光電倍增管的應用
參考文獻

第4章 光縴傳感器與圖像傳感器
4.1 光縴傳感器
4.1.1 光縴的基本原理
4.1.2 光縴傳感器的組成與分類
4.1.3 光縴傳感器實例
4.2 CCD的基本原理
4.2.1 電荷存儲
4.2.2 電荷耦閤
4.2.3 CCD電極結構
4.2.4 電荷注入與電荷檢測
4.2.5 光電信號的二值化處理
4.2.6 CCD特性參數
4.3 CCD圖像傳感器
4.3.1 微光圖像傳感器
4.3.2 紅外CCD圖像傳感器
4.4 CMOS光電圖像傳感器
參考文獻

第5章 力學量傳感器
5.1 概述
5.1.1 力學量的分類
5.1.2 力敏元件的分類
5.1.3 力敏元件的原理
5.2 幾何量傳感器
5.2.1 綫位移、變形及位置傳感器
5.2.2 角度及角位移傳感器
5.3 運動學量的傳感器
5.3.1 速度、角速度傳感器
5.3.2 振動傳感器
5.4 力學量傳感器
5.4.1 力傳感器
5.4.2 扭矩傳感器
參考文獻

第6章 聲波傳感器
6.1 原理
6.1.1 壓電效應
6.1.2 波的類型及基本特性
6.1.3 超聲波
6.1.4 波速測量中的影響因素
6.2 用於聲波傳感器的材料
6.2.1 壓電體材料
6.2.2 壓電薄膜材料
6.3 聲波傳感器的類型
6.3.1 體聲波傳感器
6.3.2 聲錶麵波傳感器
6.4 實用的聲波傳感器
6.4.1 超聲波傳感器
6.4.2 加速度聲波傳感器
6.4.3 溫度聲波傳感器
6.4.4 聲錶麵波壓力傳感器
參考文獻

第7章 溫度傳感器
7.1 電阻式溫度傳感器
7.1.1 電阻與溫度的關係
7.1.2 金屬熱電阻傳感器
7.1.3 半導體熱敏電阻傳感器
7.2 半導體PN結型溫度傳感器
7.2.1 溫敏二極管及其應用
7.2.2 溫敏三極管及其應用
7.2.3 集成溫度傳感器
7.3 熱電偶
7.3.1 熱電偶測溫原理
7.3.2 熱電偶的誤差及補償措施
7.3.3 常用熱電偶結構及特性
7.3.4 熱電偶測溫綫路
7.4 熱輻射溫度傳感器
7.4.1 輻射測溫的物理原理
7.4.2 輻射測溫方法
7.5 其他溫度傳感器
7.5.1 磁式溫度傳感器
7.5.2 電容式溫度傳感器
參考文獻

第8章 化學傳感器
8.1 電化學基礎
8.1.1 化學反應速度和化學平衡
8.1.2 電極電位及能斯特方程
8.1.3 電極電位和電動勢的相關測量
8.1.4 電化學傳感器的電極
8.2 電極的化學修飾
8.2.1 吸附型電極修飾
8.2.2 共價鍵型電極修飾
8.2.3 聚閤物型電極修飾
8.3 電位化學傳感器
8.3.1 離子選擇電極電位的相關參數測量
8.3.2 離子選擇電極的應用
8.3.3 離子選擇電極的相關産品
8.4 電流型化學傳感器
8.4.1 電流型傳感器基本原理
8.4.2 電流型傳感器的應用
8.4.3 電流型傳感器相關産品
8.5 電導型化學傳感器
8.5.1 液體電導型傳感器基本原理
8.5.2 半導體氣敏傳感器基本原理
8.5.3 電導型傳感器的應用
8.5.4 電導型傳感器相關産品
8.6 微全分析係統展望
8.6.1 微全分析係統的分類
8.6.2 微流控芯片
8.6.3 微全分析係統的發展趨勢與展望
參考文獻

第9章 生物傳感器
9.1 生物傳感器的發展
9.2 生物傳感器的基本結構
9.2.1 生物敏感元件
9.2.2 換能器
9.2.3 信號處理係統
9.3 生物傳感器的分類與原理
9.3.1 電化學生物傳感器
9.3.2 熱效應生物傳感器
9.3.3 光學生物傳感器
9.3.4 壓電晶體生物傳感器
9.3.5 場效應晶體管生物傳感器
9.4 生物傳感器最新進展
9.4.1 光學生物傳感器
9.4.2 陣列生物傳感器
9.4.3 流式細胞術
9.4.4 鍵裂式生物傳感器
參考文獻

第10章 智能傳感係統
10.1 智能傳感係統概述
10.2 智能控製
10.3 智能傳感器
10.3.1 概述
10.3.2 智能傳感器設計與實現途徑
10.4 多傳感器信息融閤技術
10.4.1 概述
10.4.2 多傳感器信息融閤的分類和結構
10.4.3 多傳感器信息融閤的一般方法
10.5 智能傳感係統的發展方嚮
10.5.1 虛擬化
10.5.2 網絡化
10.5.3 信息融閤
10.6 智能傳感係統一智能汽車
10.6.1 簡介
10.6.2 智能汽車技術分析及係統結構
10.6.3 智能汽車發展方嚮
參考文獻

第11章 仿生傳感係統
11.1 機器人時代
11.1.1 機械部分
11.1.2 傳感部分
11.1.3 控製部分
11.1.4 我們身邊的機器人
11.2 大自然的饋贈
11.2.1 仿生醫療
11.2.2 仿生材料
11.2.3 仿生化學
11.2.4 仿生建築
11.3 未來傳感世界
11.3.1 微型化
11.3.2 智能化
11.3.3 仿生功能拓展方嚮
參考文獻

前言/序言

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