微型传感器(第2版)/阮勇

针对微传感器技术发展速度快，一些理论、方法及实现技术尚未成熟的特点，本书紧密结合微传感器的很新发展动态，对热、辐射、机械、磁、化学量微传感器的基本理论及实现技术进行分类阐述，同时介绍了微传感器系统及其数据获取与处理方面的知识，旨在为读者提供一本微传感器方面的入门读物。帮助读者在掌握微传感器基础知识的同时，建立微传感器设计、研究、制作及实验分析等方面的基本概念。做到面对具体的微传感器问题时，能查到专业文献、能读懂文献内容、能自行设计实验、能对实验结果进行分析总结。同时顺应微传感器发展潮流，引入更多微机电系统的新兴应用，让读者对微传感器有一个更全面的认识。 本书所涉及的微传感器，是指那些至少有一个物理尺寸在亚毫米量级的传感器。全书共分10章： 引言、微传感器与信号、微传感器的常用材料及加工工艺、热学量微传感器、辐射量微传感器、机械量微传感器、磁微传感器、化学量微传感器常用技术、化学量微传感器、微传感器的数据获取。 本书可供高等工科院校微机电系统、测控技术与仪器、自动化工程、机电一体化及仪器仪表等专业师生使用，也可供从事仪器相关专业的研究、设计、制造、使用的工程技术人员学习和参考。

第1章 引言
1.1 微电子与微传感器
1.1.1 微电子与微器件
1.1.2 微传感器
1.1.3 微机电系统
1.1.4 微器件的相关理论与技术
1.2 微传感器与测量系统
1.2.1 测量系统
1.2.2 微传感器的分类
1.2.3 微传感器系统
1.3 本书内容的学习
1.3.1 专业文献的查找
1.3.2 专业文献的阅读
1.3.3 数据的总结与表达
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第2章 微传感器与信号
2.1 微传感器的理想特性及实用中的局限性
2.1.1 微传感器的误差
2.1.2 微传感器的静态特性
2.1.3 微传感器的动态特性
2.2 微传感器的标定
2.2.1 微传感器标定的基本概念
2.2.2 精度、精密度、误差、不确定度
2.2.3 微传感器的标定与数据处理
2.2.4微传感器标定实验的设计
2.3 微传感器信号的数据获取
2.3.1 微传感器的信号调理
2.3.2 接口与数域
2.3.3 电阻的检测
2.3.4 电容的检测
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练习与思考
第3章 微传感器的常用材料及加工工艺
3.1 材料的基本知识
3.1.1 材料的基本物理特性
3.1.2 导体、半导体和电介质材料
3.1.3 MEMS常用材料
3.2 微传感器的常用材料
3.2.1 半导体敏感材料
3.2.2 敏感陶瓷材料
3.2.3 高分子敏感材料
3.2.4 磁性材料
3.2.5 微传感器的封装
3.3 常用的微加工技术
3.3.1 硅的刻蚀技术
3.3.2 表面膜的加工工艺
3.3.3 硅的平面微加工工艺
3.3.4 三维结构的微加工工艺
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练习与思考
第4章 热学量微传感器
4.1 基本知识及定义
4.1.1 基本的热学量
4.1.2 温度及其标定
4.1.3 热学量微传感器的分类
4.2 热电偶
4.2.1 热电效应
4.2.2 热电偶的材料及其制作
4.3 热电阻
4.3.1 金属热电阻
4.3.2 半导体热敏电阻
4.4 热敏二极管和热敏三极管
4.4.1 热敏二极管
4.4.2 热敏三极管
4.5 其他形式的热学量传感器
4.5.1 石英体声波温度传感器
4.5.2 声表面波温度传感器
4.5.3 光纤温度传感器
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第5章 辐射量微传感器
5.1 辐射量微传感器的基本概念与定义
5.1.1 核辐射与电磁辐射
5.1.2 辐射的计量参数
5.1.3 辐射量微传感器的分类
5.2 核辐射微传感器
5.2.1 核辐射的类型及其计量
5.2.2 闪烁探测器
5.2.3 固态探测器
5.3 紫外光、可见光与近红外光微传感器
5.3.1 电导型光敏微传感器
5.3.2 光电型光敏微传感器
5.4 红外辐射微传感器
5.4.1 红外辐射的基本知识
5.4.2 红外光敏微传感器
5.4.3 红外热敏微传感器
5.4.4 MEMS红外传感器的应用
5.5 微波微传感器
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第6章 机械量微传感器
6.1 机械量的测量
6.1.1 常见机械量及机械量微传感器
6.1.2 微机械元件
6.1.3 微机械谐振器
6.1.4 谐振式微传感器
6.2 压力微传感器
6.2.1 压力测量的基本概念
6.2.2 压阻式压力微传感器
6.2.3 电容式压力微传感器
6.2.4 硅谐振式压力微传感器
6.3 加速度微传感器
6.3.1 加速度微传感器的基本概念
6.3.2 压阻式加速度微传感器
6.3.3 电容式加速度微传感器
6.3.4 谐振式加速度微传感器
6.4 流量微传感器
6.4.1 机械式流量微传感器
6.4.2 热式流量微传感器
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第7章 磁微传感器
7.1 磁微传感器的基本知识
7.1.1 磁场的描述
7.1.2 微传感器中的磁效应
7.2 霍尔传感器
7.2.1 霍尔效应
7.2.2 基于霍尔效应的微传感器
7.2.3 霍尔传感器的检测电路
7.3 磁阻效应与磁敏电阻
7.3.1 磁阻效应
7.3.2 各向异性磁敏电阻
7.3.3 巨磁阻微传感器
7.4 磁敏二极管及磁敏三极管
7.5 磁微传感器的典型应用
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练习与思考
第8章 化学量微传感器常用技术
8.1 电化学检测技术
8.1.1 电极电位与电极过程
8.1.2 电化学分析方法
8.1.3 离子选择电极
8.2 石英晶体微天平
8.2.1 石英晶体谐振器
8.2.2 石英晶体谐振器对表面负载的敏感特性
8.2.3 石英晶体微天平在化学量检测方面的应用
8.3 表面等离子体谐振检测技术
8.4 主元分析方法
8.4.1 多元数据分析中的特征提取
8.4.2 主元分析原理
8.4.3 主元分析实例
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练习与思考
第9章 化学量微传感器
9.1 化学量微传感器的基本概念
9.1.1 化学量微传感器的基本原理
9.1.2 化学量微传感器的分类
9.1.3 MEMS化学量传感器
9.2 气体微传感器
9.2.1 气体的检测与气体微传感器
9.2.2 电化学气体微传感器
9.2.3 半导体气体微传感器
9.2.4 湿度敏感元件
9.2.5 基于MEMS技术的气体微传感器
9.3 生物微传感器
9.3.1 生物微传感器概述
9.3.2 生物微传感器的特性
9.3.3 分子识别与生物探针
9.3.4 生物探针的固定
9.3.5 电化学生物微传感器
9.3.6 热量型生物微传感器
9.3.7 声表面波生物微传感器
9.3.8 悬臂梁式生物微传感器
9.3.9 基于MOSFET器件的生物微传感器
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第10章 微传感器的数据获取
10.1 准数字传感器
10.1.1 传感器输出信号的类型及其离散化
10.1.2 准数字传感器中的参数转换
10.1.3 几种准数字微传感器
10.2 时间调制信号的数字编码转换
10.2.1 频率测量法
10.2.2 周期测量法
10.2.3 混合测量方法
10.2.4 基于傅里叶变换的频率-编码转换
10.2.5 相位-编码转换
10.3 微传感器系统的数据获取技术
10.3.1 数据获取系统的基本概念
10.3.2 灵巧传感器的结构及数据获取
10.3.3 多通道数据获取系统的主要误差
10.4 微传感器数据获取系统的软硬件协同设计
10.4.1 数据获取系统的构成及虚拟仪器
10.4.2 数据获取系统的软硬件协同设计
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练习与思考
参考文献