《感測器非線性信號的智慧型處理與融合》是2010年冶金工業出版社出版的圖書，作者是孫以材。
基本介紹
- 書名：感測器非線性信號的智慧型處理與融合
- 作者：孫以材
- 出版社：冶金工業出版社
- 出版時間： 2010-5-1
基本信息,內容簡介,圖書目錄,
基本信息
書 名： 感測器非線性信號的智慧型處理與融合
I S B N ： 9787502451882
定 價： ￥29.00
內容簡介
本書介紹了壓力感測器、圓環力敏感測器、氧感測器、有機蒸氣感測器及其輸出的非線性信號。因感測器是將輸入的非電量轉化為電學量的元件，要求將測得的電學量反演輸出並顯示為非電量，以達到測量的最終目的，這就要依靠除經典算法以外的各種先進的算法，例如規範化多項式擬合法、輸入-輸出的歸十算法、模擬退火算法、遺傳算法、蟻群算法、量子粒子群算法、神經網路算法、模糊算法才能完成反演轉換。本書重點就是結合實際套用介紹這些算法，書中有的算法是本書作者獨創的。此外本書還介紹了不同非線性信號的自然和強制融合過程，從而可實現感測器的補償，以提高其測量精度。
本書適合於信息、半導體、微電子、物理電子、電機、自動化等專業本科生、研究生及高校教師閱讀參考，也可供從事感測器套用及計量、人臉圖像識別、機器人、電網調度、半導體材料等方面的工程技術人員參考。
圖書目錄
1 感測器中的非線性信號及其反演
1.1 感測器中的非線性信號
1.1.1 壓力感測器的零點電漂移特性指標
1.1.2 壓力感測器的零點電漂移特性的理論分析
1.1.3 零點電漂移的利用和抑制
1.1.4 小結
1.2 反向漏電對熱零點漂移的影響
1.2.1 國外科學家提出的熱零點漂移模型
1.2.2 反向漏電流對熱零點漂移影響模型
1.3 壓力感測器靈敏度電壓非線性分析
1.3.1 擴散電阻的理論模型
1.3.2 靈敏度電壓非線性理論分析
1.3.3 對靈敏度電壓非線性特性的模擬及實驗
1.3.4 小結
1.4 壓力感測器零點電漂移與熱漂移特性的模擬
1.4.1 概述
1.4.2 利用PSPICE處理非線性電阻的方法
1.4.3 模擬結果
1.4.4 實驗結果
1.4.5 小結
1.5 氣敏感測器的靈敏度非線性信號
1.5.1 以TiO2膜為基的NO2氣敏感測器中的靈敏度非線性
1.5.2 新型智慧型TiO2基的氧敏感測器中的靈敏度非線性
1.5.3 ZnO薄膜的丙酮氣敏特性
1.6 轎車門二限位器疲勞試驗平台與拉力感測器的非線性信號
1.6.1 概述
1.6.2 疲勞實驗平台機械結構
1.6.3 力感測器的製作
1.7 非線性信號的反演
1.7.1 反演問題的困難
1.7.2 電阻率測量中的反演問題
2 經典非線性信號(函式)擬合法
2.1 最小二乘法
2.1.1 直線最小二乘法
2.1.2 曲線最小二乘法
2.2 牛頓插值法
2.2.1 牛頓插值法基本原理
2.2.2 用牛頓插值法對感測器輸出的非線性信號進行反演
2.2.3 小結
3 近代非線性信號(函式)擬合法
3.1 MATLAB算法
3.1.1 曲線擬合
3.1.2 坐標點不在一條曲線上的擬合
3.2 模擬退火算法
3.2.1 模擬退火算法的模型
3.2.2 模擬退火算法的參數控制問題
3.2.3 模擬退火算法的套用
3.3 遺傳算法
3.3.1 遺傳算法定義
3.3.2 遺傳算法的特點
3.3.3 遺傳算法的一般過程
3.3.4 遺傳算法的運算過程
3.3.5 遺傳算法的套用
3.4 非線性函式規範化多項式擬合法
3.4.1 原理
3.4.2 擬合精度的影響因素
3.4.3 規範化矩陣的各階同構逆矩陣
3.5 輸出信號基於規範化多項式擬合的智慧型壓力感測器
3.5.1 概述
3.5.2 融入環境溫度信息的壓力解析表達式
3.5.3 小結
3.6 利用多項式擬合規範化方法實現范德堡函式的高精度反演
3.6.1 概述
3.6.2 范德堡函式的局域反演和全局反演
3.6.3 范德堡函式非線性多項式在矽單晶圓片測試中的套用
3.6.4 范德堡函式非線性擬合多項式的誤差分析
3.6.5 小結
3.7 對矽的電阻率溫度係數與電阻率的關係曲線的各種擬合方法結果的比較
3.7.1 各種擬合方法結果
3.7.2 小結
3.8 非線性函式反演“歸十”擬合法
3.8.1 算法的基本原理
3.8.2 實驗數據擬合成規範化多項式時各階變數係數間的關係
3.8.3 歸十化多項式中│wi/wi-1│的關係
3.8.4 包括│wi/wi-1│>1的全部情況的β、γ、δ的取值範圍
3.8.5 歸十的反演擬合多項式去“歸十”化
3.8.6 算法的套用
3.8.7 小結
3.9 神經網路擬合法
3.9.1 人工神經網路模型
3.9.2 人工神經網路的分類
3.9.3 有學習率神經網路擬合法
3.10 無學習率權值調整神經計算法擬合范德堡函式多項式
3.10.1 樣本數與權值數相等的神經網路擬合算法擬合范德堡函式
3.10.2 樣本數大於權值數時誤差疊代下降的神經網路擬合算法
3.10.3 兩種神經算法的比較
3.11 量子粒子群最佳化算法及仿真分析
3.11.1 QPsO算法
3.11.2 QDPS0算法
3.11.3 典例仿真與對比分析
3.12 模糊擬合算法
3.12.1 模糊數學的名詞
3.12.2 四控制要素模糊算法
3.12.3 三控制要素模糊算法
3.13 基於三控制要素的多項式模糊擬合在人臉圖像識別中的套用
3.13.1 人臉識別問題
3.13.2 人臉圖像數據的非線性降維
3.13.3 實驗結果
3.14 利用模糊數學分類和繪製矽片上電阻率等值線
3.14.1 概述
3.14.2 模糊數學在矽片上電阻率等值線連線中的套用
3.14.3 編程及利用現有的軟體畫出等值線
3.14.4 如何利用MATIAB軟體將現有的10個模糊集繪製成等值線
3.14.5 等值線的連線質量評價
3.15 蟻群最佳化算法
3.15.1 算法基本原理
3.15.2 改進蟻群最佳化算法及其在多機器人氣味源定位中的套用
4 感測器非線性信號的補償與融合
4.1 非線性信號補償
4.1.1 圖形補償
4.1.2 函式補償
4.2 非線性信號信息融合
4.2.1 概述
4.2.2 自然融合法
4.2.3 強制融合法
4.2.4 小結
4.3 網路熱敏結點的可變電阻、二極體並聯脫敏法脫敏套用
4.3.1 概述
4.3.2 理論分析
4.3.3 實驗結果與理論分析的比較
4.3.4 熱敏基元在壓力感測器中的套用
4.3.5 小結
4.4 壓力感測器靈敏度溫漂補償技術
4.4.1 壓阻型壓力感測器靈敏度溫漂
4.4.2 靈敏度溫漂產生的原因
4.4.3 靈敏度溫漂補償方法及技術
4.5 壓力感測器的熱零點漂移現象各種補償方法的比較
4.5.1 概述
4.5.2 壓力感測器的熱零點漂移現象
4.5.3 最佳擬合直線的補償原理
4.5.4 非線性反函式補償方法
4.5.5 非線性函式多項式規範化擬合原理
4.5.6 基於神經網路的非線性補償
4.5.7 各種補償方法擬合結果的比較
4.6 自平衡電橋激勵的壓力感測器零點輸出信號的電漂移特性及熱漂移消除
4.6.1 概述
4.6.2 理論分析
4.6.3 小結
4.7 電阻率測量中的有限厚度樣品電場分布的畸變修正補償問題
4.7.1 方形探針測試法的厚度修正
4.7.2 非線性厚度修正係數的規範化多項式擬合
4.7.3 試驗驗證
4.7.4 小結
參考文獻
