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- 内容简介
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本书重点介绍现代武器装备中应用的传感器。第1章传感器技术基础，介绍了传感器在武器装备中的地位与作用、传感器的概念及定义、传感器分类、传感器在军事上的应用、传感器的结构原理、传感器的性能及其评价方法，以及传感器技术的现状与发展趋势；其他章分别介绍了加速度传感器和位移传感器，力传感器，压力传感器，触觉传感器，液体参数传感器，毒气传感器，特种用途传感器、模块与系统，无线传感器网络，微机电系统传感器，智能传
感器，并结合具体实例，对每一种传感器的应用，进行了比较详细的介绍和分析。读者对象：从事电子信息、特别是传感器技术研制和应用的工程技术人员、研究人员及高等学校的师生。
第1章 传感器技术基础 20
1.1 传感器在武器装备中的地位与作用 20
1.1.1 传感器的概念 21
1.1.2 传感器的定义 22
1.1.3 传感器的分类 23
1.2 传感器在军事上的应用 24
1.2.1 传感器在航天、航空中的应用 25
1.2.2 传感器在火控系统中的应用 29
1.2.3 传感器在军用智能机器人中的应用 31
1.3 传感器中的物理定律 33
1.4 传感器的结构原理 34
1.4.1 传感器的基本功能单元 34
1.4.2 传感器的信号转换方式 35
1.5 传感器的性能及其评价方法 37
1.5.1 传感器数学模型的一般形式 37
1.5.2 传感器的静态特性及其评价 39
1.5.3 传感器的动态特性及其评价 40
1.5.4 传感器的标定 44
1.6 国内外传感器的发展趋势 45
1.6.1 传感器的重要地位和作用 45
1.6.2 传感器技术的发展趋势 45
1.7 传感器的选用原则 50
1.7.1 传感器的选择方法 50
1.7.2 传感器应用中的注意事项 50
参考文献 51
第2章 加速度、速度、位移传感器 52
2.1 加速度传感器 52
2.1.1 压电石英加速度传感器 53
2.1.2 压电陶瓷加速度传感器 53
2.1.3 硅微压阻式加速度传感器 54
2.1.4 硅微电容式加速度传感器 55
2.1.5 气体摆式线性加速度传感器 57
2.2 角加速度传感器 58
2.2.1 压阻式角加速度传感器 58
2.2.2 压电射流角加速度传感器 59
2.3 速度传感器 59
2.3.1 振动速度传感器 59
2.3.2 角速度传感器 60
2.4 转速传感器 61
2.4.1 磁电式转速传感器 61
2.4.2 光电式转速传感器 62
2.4.3 霍耳元件转速传感器 63
2.5 位移传感器 64
2.5.1 线位移传感器 64
2.5.2 角位移传感器 65
2.6 倾角仪及水平传感器 66
2.6.1 气体摆式倾角传感器 66
2.6.2 水平姿态传感器 67
2.6.3 变面积式电容倾角传感器 68
参考文献 70
第3章 力、压力与触觉传感器 71
3.1 力传感器 71
3.1.1 电阻应变式荷重传感器 71
3.1.2 光纤式荷重传感器 72
3.2 压力传感器 72
3.2.1 硅压阻式压力传感器 73
3.2.2 电容式压力传感器 74
3.3 差压传感器 75
3.4 高温压力传感器 76
3.4.1 多晶硅压力传感器 76
3.4.2 SOI高温压力传感器 77
3.4.3 SiC高温压力传感器 77
3.4.4 硅—蓝宝石压力传感器 79
3.4.5 谐振式石英压力传感器 79
3.4.6 陶瓷厚膜高温压力传感器 80
3.5 触觉传感器 81
3.5.1 接触觉传感器 81
3.5.2 力/力矩觉传感器 84
3.5.3 压觉传感器 85
3.5.4 滑觉传感器 85
3.6 接近觉传感器 86
3.6.1 工作原理 86
3.6.2 应用 88
参考文献 89
第4章 磁与声、光传感器 91
4.1 磁传感器 91
4.1.1 磁通门传感器 91
4.1.2 霍耳效应传感器 93
4.1.3 磁阻传感器 95
4.1.4 其他磁传感器 97
4.2 声传感器 97
4.2.1 空气声传感器 97
4.2.2 水声传感器 102
4.2.3 固体声传感器 110
4.2.4 超声传感器 111
4.2.5 声表面波传感器 117
4.3 光传感器的分类 117
4.3.1 固体图像传感器 117
4.3.2 红外传感器 118
4.3.3 激光传感器 118
4.3.4 光纤传感器 118
参考文献 120
第5章 液体参数、流量传感器 121
5.1 液位传感器 121
5.1.1 投入式、插入式、法兰式液位传感器 121
5.1.2 低温及超低温液位传感器 122
5.1.3 浮球连续（开关式）液位传感器 122
5.1.4 超声固体（液体）物位传感器 123
5.2 密度、浓度、浊度传感器 124
5.2.1 在线密度传感器 124
5.2.2 悬浮颗粒浓度传感器 125
5.2.3 肼类浓度监测传感器 125
5.2.4 表面散射浊度传感器 126
5.2.5 表面粗糙度传感器 126
5.3 流量传感器 127
5.3.1 气体质量流量传感器 128
5.3.2 热线式质量流量传感器 129
5.3.3 薄膜式质量流量传感器 129
5.3.4 浮子式质量流量传感器 130
5.3.5 涡街式流量传感器 130
5.3.6 涡轮式流量传感器 131
5.3.7 差压式流量传感器 133
5.3.8 超声流量传感器 134
5.3.9 旋转活塞式流量传感器 134
5.3.10 电磁流量传感器 135
参考文献 136
第6章 可燃气体、毒气和气象传感器 137
6.1 可燃气体传感器 137
6.1.1 甲烷传感器 137
6.1.2 乙炔传感器 138
6.1.3 氧气传感器 139
6.1.4 二氧化碳传感器 140
6.2 毒气传感器——一氧化碳传感器 141
6.3 气象传感器 142
6.3.1 气压传感器 142
6.3.2 风速风向传感器 143
6.3.3 热线式风速传感器 144
6.3.4 微风速传感器 144
6.3.5 数字式风速/温度传感器 145
6.3.6 电阻式温度传感器 145
6.3.7 红外测温传感器 146
6.3.8 数字式热流传感器 147
6.3.9 热电偶式温度传感器 147
6.3.10 湿度传感器 149
6.3.11 有机高分子式湿度传感器 149
6.3.12 陶瓷式湿度传感器 150
6.3.13 露点湿度传感器 151
6.3.14 红外三波长水分传感器 152
6.3.15 微量水分传感器 153
6.3.16 油中水分传感器 153
参考文献 154
第7章 特种用途传感器、模块与系统 155
7.1 特殊用途传感器 155
7.1.1 光电自准直传感器 155
7.1.2 烟雾传感器 156
7.1.3 紫外火焰传感器 158
7.1.4 地震动传感器 159
7.1.5 超声波探测器 159
7.1.6 光电式接近觉传感器 160
7.2 传感器模块 162
7.2.1 头盔用方位姿态模块 162
7.2.2 数字式磁航向模块 163
7.2.3 无线振动声音模块 164
7.2.4 集成加速度模块 165
7.2.5 微惯性测量组合模块 166
7.3 传感系统 167
7.3.1 三维测量传感系统 167
7.3.2 扫描激光成像系统 169
7.3.3 合成孔径聚焦成像系统 169
7.3.4 光学测距传感系统 170
7.3.5 战场侦察传感系统 171
参考文献 172
第8章 无线传感器网络 173
8.1 概述 173
8.2 工作原理 174
8.2.1 基本概念 174
8.2.2 无线传感器网络结构 175
8.2.3 物理层技术 176
8.2.4 介质访问控制协议 177
8.2.5 无线传感器网络的路由 177
8.2.6 无线传感器网络传输协议 178
8.2.7 无线传感器网络的管理技术 179
8.3 无线网络及无线传感器网络的特点 180
8.3.1 无线网络的特点 180
8.3.2 无线传感器网络的特点 181
8.4 无线传感器网络的应用 181
8.4.1 无线传感器网络在军事领域的应用 181
8.4.2 无线传感器网络在民用领域的应用 183
8.5 无线传感器网络的发展现状和趋势 184
8.5.1 无线传感器和执行器网络 186
8.5.2 无线集成化网络传感器 188
8.5.3 智能微尘 191
8.5.4 用做无人值守地面传感器的加速度传感器 192
8.5.5 NeuRFon^TM系统 193
参考文献 195
第9章 微机电系统传感器及器件 196
9.1 微机电系统的基本概念 196
9.2 微机电系统的构成与原理 197
9.3 微机电系统用材料及其制备 198
9.3.1 金属 198
9.3.2 半导体 200
9.3.3 陶瓷、聚合物和复合材料 202
9.4 微机电系统的工艺技术 202
9.4.1 体微机械加工技术 202
9.4.2 表面微机械加工技术 213
9.4.3 LIGA技术 215
9.4.4 准LIGA技术 217
9.4.5 微立体光刻技术 217
9.5 微机电系统—叉指换能器（MEMS-IDT）式传感器件 222
9.5.1 MEMS-IDT式加速度传感器的原理 222
9.5.2 MEMS-IDT式加速度传感器的制作 223
9.6 MEMS器件及系统 229
9.6.1 微传感器 229
9.6.2 微执行器 234
9.6.3 微型光机电器件和系统 240
9.6.4 微型生物化学芯片 242
9.6.5 微型机器人 244
9.6.6 微型动力系统 246
9.7 MEMS技术的应用 247
参考文献 249
第10章 智能传感器 250
10.1 智能传感器的结构、功能、特点及分类 251
10.1.1 智能传感器的结构 251
10.1.2 智能传感器的主要功能 251
10.1.3 智能传感器的特点 253
10.1.4 智能传感器主要产品的分类 254
10.2 几种智能传感器的介绍 256
10.2.1 智能温度传感器 256
10.2.2 人工神经网络智能气体传感器 263
10.2.3 智能惯性传感器 264
10.2.4 智能磁场传感器 270
10.2.5 智能压力传感器 272
10.2.6 智能差压传感器 274
10.2.7 智能温度压力传感器 274
10.3 智能传感器在武器装备中的应用 275
参考文献 277
缩略语 278
