微型感測器（第2版）

《微型感測器（第2版）》是2018年10月清華大學出版社出版的圖書，作者是阮勇、董永貴。

基本介紹

• 中文名：微型感測器（第2版）
• 作者：阮勇、董永貴
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2018年10月
• 定價：59.8 元
• ISBN：9787302513988

內容簡介

針對微感測器技術發展速度快，一些理論、方法及實現技術尚未成熟的特點，本書緊密結合微感測器的最新發展動態，對熱、輻射、機械、磁、化學量微感測器的基本理論及實現技術進行分類闡述，同時介紹了微感測器系統及其數據獲取與處理方面的知識，旨在為讀者提供一本微感測器方面的入門讀物。幫助讀者在掌握微感測器基礎知識的同時，建立微感測器設計、研究、製作及實驗分析等方面的基本概念。做到面對具體的微感測器問題時，能查到專業文獻、能讀懂文獻內容、能自行設計實驗、能對實驗結果進行分析總結。同時順應微感測器發展潮流，引入更多微機電系統的新興套用，讓讀者對微感測器有一個更全面的認識。

本書所涉及的微感測器，是指那些至少有一個物理尺寸在亞毫米量級的感測器。全書共分10章： 引言、微感測器與信號、微感測器的常用材料及加工工藝、熱學量微感測器、輻射量微感測器、機械量微感測器、磁微感測器、化學量微感測器常用技術、化學量微感測器、微感測器的數據獲取。

本書可供高等工科院校微機電系統、測控技術與儀器、自動化工程、機電一體化及儀器儀表等專業師生使用，也可供從事儀器相關專業的研究、設計、製造、使用的工程技術人員學習和參考。

圖書目錄

第1章引言1

1.1微電子與微感測器1

1.1.1微電子與微器件1

1.1.2微感測器4

1.1.3微機電系統5

1.1.4微器件的相關理論與技術7

1.2微感測器與測量系統10

1.2.1測量系統10

1.2.2微感測器的分類12

1.2.3微感測器系統14

1.3本書內容的學習20

1.3.1專業文獻的查找20

1.3.2專業文獻的閱讀22

1.3.3數據的總結與表達25

推薦閱讀29

練習與思考29第2章微感測器與信號31

2.1微感測器的理想特性及實用中的局限性31

2.1.1微感測器的誤差31

2.1.2微感測器的靜態特性33

2.1.3微感測器的動態特性38

2.2微感測器的標定41

2.2.1微感測器標定的基本概念41

2.2.2精度、精密度、誤差、不確定度42

2.2.3微感測器的標定與數據處理44

2.2.4微感測器標定實驗的設計46微型感測器（第2版） 2.3微感測器信號的數據獲取47

2.3.1微感測器的信號調理48

2.3.2接口與數域49

2.3.3電阻的檢測50

2.3.4電容的檢測56

推薦閱讀64

練習與思考64第3章微感測器的常用材料及加工工藝66

3.1材料的基本知識66

3.1.1材料的基本物理特性66

3.1.2導體、半導體和電介質材料68

3.1.3MEMS常用材料71

3.2微感測器的常用材料73

3.2.1半導體敏感材料73

3.2.2敏感陶瓷材料74

3.2.3高分子敏感材料80

3.2.4磁性材料86

3.2.5微感測器的封裝88

3.3常用的微加工技術90

3.3.1矽的刻蝕技術90

3.3.2表面膜的加工工藝94

3.3.3矽的平面微加工工藝101

3.3.4三維結構的微加工工藝102

推薦閱讀105

練習與思考105第4章熱學量微感測器106

4.1基本知識及定義106

4.1.1基本的熱學量106

4.1.2溫度及其標定108

4.1.3熱學量微感測器的分類111

4.2熱電偶112

4.2.1熱電效應112

4.2.2熱電偶的材料及其製作113

4.3熱電阻117

4.3.1金屬熱電阻118

4.3.2半導體熱敏電阻119

4.4熱敏二極體和熱敏三極體121

4.4.1熱敏二極體122

4.4.2熱敏三極體123

4.5其他形式的熱學量感測器124

4.5.1石英體聲波溫度感測器124

4.5.2聲表面波溫度感測器127

4.5.3光纖溫度感測器129

推薦閱讀131

練習與思考132第5章輻射量微感測器133

5.1輻射量微感測器的基本概念與定義133

5.1.1核輻射與電磁輻射133

5.1.2輻射的計量參數134

5.1.3輻射量微感測器的分類137

5.2核輻射微感測器137

5.2.1核輻射的類型及其計量138

5.2.2閃爍探測器140

5.2.3固態探測器142

5.3紫外光、可見光與近紅外光微感測器144

5.3.1電導型光敏微感測器144

5.3.2光電型光敏微感測器148

5.4紅外輻射微感測器154

5.4.1紅外輻射的基本知識154

5.4.2紅外光敏微感測器155

5.4.3紅外熱敏微感測器158

5.4.4MEMS紅外感測器的套用161

5.5微波微感測器162

推薦閱讀162

練習與思考162第6章機械量微感測器164

6.1機械量的測量164

6.1.1常見機械量及機械量微感測器164

6.1.2微機械元件166

6.1.3微機械諧振器170

6.1.4諧振式微感測器176

6.2壓力微感測器180

6.2.1壓力測量的基本概念181

6.2.2壓阻式壓力微感測器182

6.2.3電容式壓力微感測器187

6.2.4矽諧振式壓力微感測器191

6.3加速度微感測器194

6.3.1加速度微感測器的基本概念194

6.3.2壓阻式加速度微感測器197

6.3.3電容式加速度微感測器200

6.3.4諧振式加速度微感測器204

6.4流量微感測器208

6.4.1機械式流量微感測器209

6.4.2熱式流量微感測器210

推薦閱讀211

練習與思考211第7章磁微感測器213

7.1磁微感測器的基本知識213

7.1.1磁場的描述213

7.1.2微感測器中的磁效應214

7.2霍爾感測器216

7.2.1霍爾效應216

7.2.2基於霍爾效應的微感測器217

7.2.3霍爾感測器的檢測電路220

7.3磁阻效應與磁敏電阻223

7.3.1磁阻效應223

7.3.2各向異性磁敏電阻224

7.3.3巨磁阻微感測器226

7.4磁敏二極體及磁敏三極體228

7.5磁微感測器的典型套用230

推薦閱讀236

練習與思考236第8章化學量微感測器常用技術238

8.1電化學檢測技術238

8.1.1電極電位與電極過程238

8.1.2電化學分析方法247

8.1.3離子選擇電極253

8.2石英晶體微天平259

8.2.1石英晶體諧振器259

8.2.2石英晶體諧振器對表面負載的敏感特性262

8.2.3石英晶體微天平在化學量檢測方面的套用264

8.3表面電漿諧振檢測技術268

8.4主元分析方法272

8.4.1多元數據分析中的特徵提取272

8.4.2主元分析原理274

8.4.3主元分析實例276

推薦閱讀279

練習與思考280第9章化學量微感測器283

9.1化學量微感測器的基本概念283

9.1.1化學量微感測器的基本原理283

9.1.2化學量微感測器的分類285

9.1.3MEMS化學量感測器287

9.2氣體微感測器289

9.2.1氣體的檢測與氣體微感測器289

9.2.2電化學氣體微感測器293

9.2.3半導體氣體微感測器295

9.2.4濕度敏感元件299

9.2.5基於MEMS技術的氣體微感測器303

9.3生物微感測器305

9.3.1生物微感測器概述305

9.3.2生物微感測器的特性308

9.3.3分子識別與生物探針311

9.3.4生物探針的固定315

9.3.5電化學生物微感測器319

9.3.6熱量型生物微感測器323

9.3.7聲表面波生物微感測器325

9.3.8懸臂樑式生物微感測器328

9.3.9基於MOSFET器件的生物微感測器331

推薦閱讀334

練習與思考335第10章微感測器的數據獲取336

10.1準數字感測器336

10.1.1感測器輸出信號的類型及其離散化337

10.1.2準數字感測器中的參數轉換339

10.1.3幾種準數字微感測器340

10.2時間調製信號的數字編碼轉換344

10.2.1頻率測量法344

10.2.2周期測量法347

10.2.3混合測量方法348

10.2.4基於傅立葉變換的頻率編碼轉換350

10.2.5相位編碼轉換352

10.3微感測器系統的數據獲取技術353

10.3.1數據獲取系統的基本概念353

10.3.2靈巧感測器的結構及數據獲取355

10.3.3多通道數據獲取系統的主要誤差357

10.4微感測器數據獲取系統的軟硬體協同設計358

10.4.1數據獲取系統的構成及虛擬儀器358

10.4.2數據獲取系統的軟硬體協同設計361

推薦閱讀365

練習與思考365

參考文獻367