智能傳感器原理、設(shè)計與應(yīng)用

第1章 緒論
1.1 傳統(tǒng)傳感器與智能傳感器
1.1.1 傳感器的定義
1.1.2 傳感器的結(jié)構(gòu)
1.1.3 傳統(tǒng)傳感器的發(fā)展趨勢
1.2 智能傳感器的概念
1.2.1 智能傳感器的基本功能
1.2.2 智能傳感器的特點與分類
1.3 智能傳感器系統(tǒng)的基本組成形式
1.4 智能傳感器實例——智能式應(yīng)力傳感器
1.5 智能傳感器的發(fā)展趨勢
1.5.1 采用新機理、新材料、新技術(shù)、新工藝
1.5.2 傳感器微型化技術(shù)和低功耗技術(shù)
1.5.3 智能信息處理技術(shù)
1.5.4 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器技術(shù)
思考題與習(xí)題
第2章 典型智能算法及其應(yīng)用
2.1 智能算法概述
2.2 智能算法的特點及發(fā)展
2.3 回歸分析
2.3.1 回歸分析概述
2.3.2 一元線性回歸
2.3.3 多元線性回歸
2.3.4 算法實例
2.3.5 回歸分析法在智能傳感器中的應(yīng)用
2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
2.4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本組成
2.4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.4.4 算法實例
2.4.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能傳感器中的應(yīng)用
2.5 遺傳算法
2.5.1 遺傳算法概述
2.5.2 遺傳算法的原理
2.5.3 遺傳算法特點
2.5.4 算法實例
2.5.5 遺傳算法在智能傳感器中的應(yīng)用
2.6 模擬退火算法
2.6.1 模擬退火算法概述
2.6.2 物理學(xué)固體退火過程
2.6.3 模擬退火算法
2.6.4 模擬退火算法的操作過程
2.6.5 模擬退火算法的參數(shù)控制
2.6.6 算法舉例
2.6.7 模擬退火算法在智能傳感器中的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第3章 智能化的實現(xiàn)方法
3.1 非線性自校正
3.1.1 查表法
3.1.2 曲線擬合法
3.1.3 函數(shù)鏈神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
3.2 實時自校準(zhǔn)
3.2.1 實現(xiàn)自校準(zhǔn)功能的方法一
3.2.2 實現(xiàn)自校準(zhǔn)功能的方法二
3.2.3 實現(xiàn)自校準(zhǔn)功能的方法三
3.3 自補償
3.3.1 溫度補償
3.3.2 頻率補償
3.4 增益的自適應(yīng)控制與量程自動調(diào)整
3.5 自診斷
3.5.1 硬件冗余方法
3.5.2 解析冗余方法
3.6 噪聲抑制與弱信號檢測
3.6.1 噪聲抑制技術(shù)
3.6.2 弱信號檢測技術(shù)
3.7 多傳感器信息融合
3.7.1 多傳感器數(shù)據(jù)融合概述
3.7.2 多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)
3.7.3 多傳感器數(shù)據(jù)融合算法
3.7.4 多傳感器數(shù)據(jù)融合實例
思考題與習(xí)題
第4章 智能傳感器設(shè)計
4.1 智能傳感器設(shè)計
4.1.1 智能傳感器系統(tǒng)分析
4.1.2 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1.3 軟件設(shè)計
4.2 智能傳感器設(shè)計實例
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)化智能溫度傳感器的設(shè)計
4.2.2 智能壓力傳感器
思考題與習(xí)題
第5章 模糊傳感器及其應(yīng)用
5.1 模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
5.1.1 模糊現(xiàn)象和模糊概念
5.1.2 模糊集合及表示方法
5.1.3 確定隸屬函數(shù)的基本方法
5.1.4 模糊語言描述的基本方法
5.1.5 模糊推理系統(tǒng)
5.2 模糊傳感器
5.2.1 模糊傳感器的概念與特點
5.2.2 模糊傳感器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理
5.3 模糊傳感器應(yīng)用實例
5.3.1 汽車車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
5.3.2 模糊水分傳感器
思考與練習(xí)題
第6章 網(wǎng)絡(luò)傳感器及其應(yīng)用
6.1 網(wǎng)絡(luò)傳感器
6.1.1 網(wǎng)絡(luò)傳感器概述
6.1.2 網(wǎng)絡(luò)傳感器的結(jié)構(gòu)
6.1.3 網(wǎng)絡(luò)傳感器的類別
6.1.4 基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)位移傳感器
6.2 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)
6.2.1 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的背景
6.2.2 IEEE1451內(nèi)容
6.2.3 IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)絡(luò)傳感器中的應(yīng)用
6.3 無線網(wǎng)絡(luò)傳感器
6.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介
6.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
6.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)
6.3.4 基于藍(lán)牙技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
6.3.5 基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳感器中網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計
6.3.6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)舉例
6.3.7 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)定位機制
思考與練習(xí)題
第7章 微傳感器與MEMS技術(shù)
7.1 微機電系統(tǒng)
7.1.1 微機電系統(tǒng)概述
7.1.2 微機電系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展
7.2 微傳感器
7.2.1 微傳感器概述
7.2.2 微傳感器的制造技術(shù)
7.2.3 典型的微傳感器
7.2.4 微傳感器與物聯(lián)網(wǎng)
思考與練習(xí)題
第8章 虛擬傳感器
8.1 虛擬傳感器概述
8.1.1 虛擬傳感器的概念
8.1.2 虛擬傳感器的應(yīng)用
8.1.3 虛擬傳感器建模與實現(xiàn)
8.1.4 虛擬傳感器的國內(nèi)外研究及發(fā)展?fàn)顩r
8.2 虛擬傳感器應(yīng)用實例
8.2.1 基于虛擬傳感器的氣體傳感器故障診斷與恢復(fù)
8.2.2 基于模糊邏輯的航空發(fā)動機虛擬傳感器
8.2.3 虛擬多結(jié)構(gòu)光視覺傳感器
8.2.4 結(jié)構(gòu)型小管徑小流量虛擬傳感器
8.2.5 無線電子鼻中的虛擬傳感器陣列
思考與習(xí)題
第9章 軟測量與軟傳感器
9.1 軟測量概述
9.2 軟測量技術(shù)原理
9.2.1 軟測量技術(shù)的數(shù)學(xué)描述和結(jié)構(gòu)
9.2.2 影響軟測量技術(shù)的因素
9.2.3 軟測量技術(shù)的實現(xiàn)
9.3 軟測量傳感器
9.3.1 軟測量傳感器的基本概念
9.3.2 軟測量傳感器的結(jié)構(gòu)
9.3.3 軟傳感器的設(shè)計
9.4 軟測量傳感器的應(yīng)用
9.4.1 測量木糖醇濃度和底物濃度的軟測量傳感器
9.4.2 測量鋁酸鈉溶液成分濃度的軟傳感器
9.4.3 檢測電飯鍋飯量的軟傳感器
思考與練習(xí)題
第10章 仿生傳感器
10.1 仿生學(xué)概述
10.2 仿生傳感器
10.2.1 仿生傳感器的定義
10.2.2 仿生傳感器的工作原理
10.2.3 仿生傳感器的分類
10.3 電子鼻
10.3.1 電子鼻簡介
10.3.2 電子鼻工作原理與類型
10.3.3 電子鼻的應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第11章 嵌入式傳感器、分布式傳感器、陣列式傳感器
11.1 嵌入式智能傳感器
11.1.1 嵌入式智能傳感器的定義
11.1.2 嵌入式智能傳感器的性能特點
11.1.3 嵌入式智能傳感器的一般結(jié)構(gòu)
11.1.4 嵌入式智能傳感器應(yīng)用舉例——模糊推理型嵌入式智能甲烷傳感器
11.2 陣列式智能傳感器
11.2.1 陣列式智能傳感器的概念
11.2.2 陣列式智能傳感器的結(jié)構(gòu)
11.2.3 陣列式傳感器應(yīng)用舉例
11.3 分布式傳感器系統(tǒng)
11.3.1 分布式傳感器的基本概念
11.3.2 分布式傳感器的工作原理
11.3.3 用于構(gòu)成分布式光纖傳感器的主要技術(shù)
11.3.4 分布式光纖傳感器舉例
思考題和習(xí)題