智能傳感器原理、設計與應用

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 傳感器的結構
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、新工藝
1.5.2 傳感器微型化技術和低功耗技術
1.5.3 智能信息處理技術
1.5.4 網(wǎng)絡化智能傳感器技術
思考題與習題
第2章 典型智能算法及其應用
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用
2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡
2.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡概述
2.4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基本組成
2.4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
2.4.4 算法實例
2.4.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡在智能傳感器中的應用
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用
思考題與習題
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)絡法
3.2 實時自校準
3.2.1 實現(xiàn)自校準功能的方法一
3.2.2 實現(xiàn)自校準功能的方法二
3.2.3 實現(xiàn)自校準功能的方法三
3.3 自補償
3.3.1 溫度補償
3.3.2 頻率補償
3.4 增益的自適應控制與量程自動調整
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
3.6.2 弱信號檢測技術
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)融合結構
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
思考題與習題
第4章 智能傳感器設計
4.1 智能傳感器設計
4.1.1 智能傳感器系統(tǒng)分析
4.1.2 硬件結構設計
4.1.3 軟件設計
4.2 智能傳感器設計實例
4.2.1 網(wǎng)絡化智能溫度傳感器的設計
4.2.2 智能壓力傳感器
思考題與習題
第5章 模糊傳感器及其應用
5.1 模糊數(shù)學基礎
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構與工作原理
5.3 模糊傳感器應用實例
5.3.1 汽車車內(nèi)溫度調節(jié)系統(tǒng)
5.3.2 模糊水分傳感器
思考與練習題
第6章 網(wǎng)絡傳感器及其應用
6.1 網(wǎng)絡傳感器
6.1.1 網(wǎng)絡傳感器概述
6.1.2 網(wǎng)絡傳感器的結構
6.1.3 網(wǎng)絡傳感器的類別
6.1.4 基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡位移傳感器
6.2 IEEE 標準
6.2.1 IEEE 標準產(chǎn)生的背景
6.2.2 IEEE1451內(nèi)容
6.2.3 IEEE1451標準在網(wǎng)絡傳感器中的應用
6.3 無線網(wǎng)絡傳感器
6.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡簡介
6.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點
6.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵技術
6.3.4 基于藍牙技術的無線傳感器網(wǎng)絡
6.3.5 基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡傳感器中網(wǎng)絡接口設計
6.3.6 無線傳感器網(wǎng)絡舉例
6.3.7 基于無線傳感器網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)定位機制
思考與練習題
第7章 微傳感器與MEMS技術
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
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)展狀況
8.2 虛擬傳感器應用實例
8.2.1 基于虛擬傳感器的氣體傳感器故障診斷與恢復
8.2.2 基于模糊邏輯的航空發(fā)動機虛擬傳感器
8.2.3 虛擬多結構光視覺傳感器
8.2.4 結構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 軟測量技術原理
9.2.1 軟測量技術的數(shù)學描述和結構
9.2.2 影響軟測量技術的因素
9.2.3 軟測量技術的實現(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 軟測量傳感器的結構
9.3.3 軟傳感器的設計
9.4 軟測量傳感器的應用
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
思考與練習題
第10章 仿生傳感器
10.1 仿生學概述
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 電子鼻的應用
思考題與習題
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構
11.1.4 嵌入式智能傳感器應用舉例——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構
11.2.3 陣列式傳感器應用舉例
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 用于構成分布式光纖傳感器的主要技術
11.3.4 分布式光纖傳感器舉例
思考題和習題