新型传感技术及应用(第3版)

传感器在当代科学技术 中占有十分重要的地位，所 有以计算机为基础的自动化 、智能化系统，都需要传感 器提供赖以做出实时决策的 数据。近年来传感器技术发 展非常迅速，非常明显的发 展趋势是：沿用传统的作用 原理和某些新效应，优先使 用晶体材料，采用微机械加 工工艺和微电子技术，从传 统的结构设计转向微机械加 工工艺的微结构设计，研制 各种新型传感器及传感器系 统，以满足体积、质量、功 耗及动、静态特性等方面的 要求。 本教材正是基于这一发 展趋势构思、选材编著的。 本教材简要介绍了新型传感 技术的发展趋势、传感技术 中的一些共性基础问题；重 点介绍了传感器技术中采用 的先进材料、以硅材料为重 点的先进制造技术；重点介 绍了一些具有代表性的传感 器敏感结构的建模和模拟计 算方法；介绍了多类具有代 表性的传感器的检测原理及 应用。 本教材可作为仪器科学 与技术、控制科学与工程、 机械工程等领域的高年级本 科生、研究生的教材，也可 供有关的工程技术人员参考 。

第1章 绪论 1.1 传感器的作用 1.2 新型传感技术的发展 1.2.1 新原理、新材料和新工艺的发展 1.2.2 微型化、集成化、多功能和智能化发展 1.2.3 多传感器融合与网络化发展 1.2.4 量子传感技术的快速发展 1.3 传感器的分类与命名 1.4 传感器技术的特点 1.5 本教材的特点及主要内容 1.6 传感技术领域的学术交流 习题与思考题 第2章 传感器的特性 2.1 传感器静态特性的描述 2.2 传感器的主要静态性能指标 2.3 传感器动态特性的描述 2.3.1 时域动态特性方程 2.3.2 频域动态特性方程 2.4 传感器的动态响应与性能指标 2.4.1 时域动态响应与性能指标 2.4.2 频域动态响应与性能指标 2.5 加速度传感器动态特性测试及改进 2.6 传感器噪声及其减小的方法 2.6.1 传感器噪声产生的原因 2.6.2 传感器的信噪比 2.6.3 传感器低噪声化的方法 习题与思考题 第3章 传感器与敏感材料 3.1 概述 3.2 硅材料 3.2.1 单晶硅 3 2.2 多晶硅 3.2.3 碳化硅(SiC) 3.2.4 氧化硅和氮化硅 3.3 化合物半导体材料 3.4 压电材料 3.4.1 压电效应 3.4.2 压电石英晶体 3.4 3压电陶瓷 3.4.4 聚偏二氟乙烯薄膜 3.4.5 氧化锌(ZnO)压电薄膜 3.5 磁致伸缩材料 3.6 形状记忆合金 3.7 熔凝石英 3.8 光导纤维 3.9 弹性合金 3.9.1 Ni基弥散硬化恒弹合金 3.9.2 马氏体弥散硬化合金 3.10 纳米材料 3.11 石墨烯材料