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目录1

前言1

第1章　绪论1

1.1　检测技术基础2

1.1.1　测量的基本方法2

1.1.2　测量的误差3

1.1.3　检测系统的性能7

1.2　现代检测系统20

1.2.1　现代检测系统构成20

1.2.2　现代传感技术概述25

1.3.1　现代传感器技术的发展27

1.3　现代检测技术的发展27

1.3.2　现代检测系统通信的发展28

1.3.3　现代检测系统信息处理的发展29

第2章　硅微传感器31

2.1　薄膜技术32

2.2　硅微机械加工38

2.2.1　硅的各向异性刻蚀技术39

2.2.2　键合技术49

2.2.3　X射线深层光刻电铸成形技术53

2.2.4　其他微加工材料和微加工技术56

2.3　硅微型传感器57

3.1　光探测器69

3.1.1　光电子发射探测器69

第3章　光与光纤传感器69

3.1.2　光电导探测器71

3.1.3　光伏探测器74

3.1.4　MSM光电探测器81

3.1.5　图像传感器81

3.1.6　光电探测器阵列84

3.1.7　热探测器84

3.2　光检测的基本方法88

3.2.1　光的强度检测88

3.2.2　光的波长检测90

3.2.3　光的频率检测91

3.3　光纤传感器概述92

3.2.4　光的相位检测92

3.3.1　光纤的基本理论与技术93

3.3.2　几种主要光纤100

3.3.3　光纤的激励与连接101

3.4　光纤传感器的调制技术105

3.4.1　光纤的强度调制105

3.4.2　光纤的相位调制112

3.4.3　光纤的频率调制115

3.4.4　光纤的波长调制116

3.4.5　光纤的偏振调制117

3.5　光纤光栅120

3.5.1　光纤光栅原理120

3.5.2　光纤光栅的调制与解调123

3.6.1　准分布式光纤传感器126

3.6　准分布式与分布式光纤传感器126

3.6.2　分布式光纤传感器128

3.7　光纤传感器131

第4章　化学传感器及其应用146

4.1　气敏传感器概述146

4.1.1　半导体气敏传感器的机理147

4.1.2　半导体气敏传感器的结构149

4.2　电阻型气敏传感器150

4.2.1　表面电阻型气敏传感器150

4.2.2　体电阻控制型气敏传感器157

4.2.3　集成薄厚膜及复合型气敏传感器161

4.3　固体电解质气敏传感器162

4.4.1　MOSFET的基本原理164

4.4　MOSFET气敏传感器164

4.4.2　几种MOSFET气敏传感器166

4.5　气敏传感器的应用171

4.6　离子选择电极172

4.7　ISFET离子敏传感器175

4.7.1　ISFET的工作原理175

4.7.2　各种ISFET的结构176

4.7.3　固态参比电极182

4.8　ISFET的特点与应用183

4.8.1　ISFET的特点183

4.8.2　ISFET的应用183

5.1　生物传感器概述185

第5章　生物传感器及其应用185

5.2　生物敏感膜的制备与信号转换器187

5.2.1　生物识别功能物质与固定化技术188

5.2.2　信号转换方式189

5.3　酶传感器192

5.3.1　酶传感器及其特性192

5.3.2　几种酶传感器195

5.4　微生物传感器200

5.4.1　微生物传感器的原理200

5.4.2　微生物传感器的特点204

5.4.3　微生物传感器的应用204

5.5　免疫传感器207

5.6　基因传感器212

5.6.1　基因传感器的分类213

5.6.2　电化学DNA传感器214

5.6.3　光纤DNA传感器216

5.6.4　压电DNA传感器218

5.6.5　DNA传感器的应用219

5.6.6　DNA传感器的发展220

5.7　生物FET传感器221

5.7.1　酶FET222

5.7.2　免疫FET223

5.8　微阵列生物传感器225

5.9　生物芯片技术227

5.9.1　各种基因芯片228

5.9.2　生物芯片的应用229

5.10　生物传感器的发展231

第6章　智能传感器及其标准接口232

6.1　智能传感器232

6.1.1　智能传感器概述232

6.1.2　智能传感器示例234

6.2　智能传感器通信标准接口240

6.2.1 IEEE1451.1242

6.2.2 IEEE1451.2244

6.2.3 IEEEP1451.3251

6.2.4 IEEEP1451.4251

6.2.5　智能传感器网络在机器人中的应用252

7.1　GPIB接口概述255

第7章　自动测试仪器接口系统255

7.2　GPIB的数据传输258

7.2.1　消息编码258

7.2.2　3线挂钩过程259

7.3　接口功能状态图260

7.4　GPIB接口的实现265

7.4.1　CPIB接口电路设计265

7.4.2　利用LSI组成GPIB接口267

7.5　基于GPIB接口的测试系统的组建270

7.6　VXI模块化测试系统概述272

7.6.1　VXI总线的特点272

7.6.2　VXI系统的结构272

7.7.1　VME计算机总线274

7.7　VXI系统的总线结构274

7.7.2　VXI增加的信号线279

7.8　VXI器件及其通信协议282

7.8.1　VXI器件282

7.8.2　VXI通信协议285

7.8.3　VXI总线器件的协议289

7.9　VXI测试系统的构成形式292

第8章　通用串行通信总线296

8.1　USB系统296

8.2　USB物理接口300

8.3 USB通信协议301

8.3.1 信息流字段格式301

8.3.2 USB信息包304

8.3.3 USB事务处理308

8.3.4 USB数据传输309

8.3.5 差错控制310

8.4 USB设备描述符及其配置操作311

8.4.1 USB设备描述符311

8.4.2 配置操作312

8.5 USB系统应用313

8.5.1 带USB接口的传感器标定系统313

8.5.2 远距离数据传输313

8.5.3 带USB接口的大规模集成电路314

8.6 IEEE1394总线概述318

8.7 IEEE1394协议的结构320

8.8 IEEE1394物理层与链路层接口327

8.9 IEEE 1394数据包329

8.9.1 物理层数据包330

8.9.2 主数据包332

8.9.3 应答数据包333

第9章 现场总线334

9.1　现场总线概述334

9.1.1　现场总线的国际标准335

9.1.2　现场总线的特点335

9.1.3　现场总线通信模型与协议336

9.1.4　现场总线模型337

9.2　CAN现场总线339

9.2.1　CAN总线技术规范340

9.2.2　CAN总线通信介质及收发装置特性352

9.3　CAN总线的LSI器件355

9.4　CAN总线组建实例366

第10章　现代检测信息处理方法368

10.1　测量性能的改善和噪声抑制368

10.1.1　非线性校正368

10.1.2　校正与补偿方法371

10.1.3　噪声抑制方法375

10.2　基于人工神经网络的检测377

10.2.1　人工神经网络信号处理概述377

10.2.2　人工神经网络的基本原理378

10.2.3　BP模型及其应用380

10.3.1　基本定义和定理384

10.3　模糊原理在检测中的应用384

10.3.2　模糊检测实例387

10.4　基于小波变换的检测方法391

10.4.1　小波变换392

10.4.2　小波变换在检测中的应用395

第11章　信息融合技术403

11.1　信息融合概述403

11.2　融合系统的功能和结构模型407

11.2.1　数据融合的级别408

11.2.2　时间融合和空间融合409

11.2.3　融合系统的功能和结构模型410

11.3　信息融合的方法416

11.3.1　不确定性推理的概率方法417

11.3.2　可信度方法427

11.3.3　多传感器数据融合的D-S证据理论431

11.3.4　人工神经网络和模糊集合方法437

11.3.5　其他融合方法440

11.4　分布式检测与信息融合441

11.4.1　分布式信息融合概述441

11.4.2　分布式系统的多步反馈融合算法442

11.5　融合中心的贝叶斯判决准则的讨论446

11.6　多传感器系统参数估计与目标识别448

11.6.1　参数估计的多传感器数据融合448

11.6.2　多传感器目标识别451

参考文献454