了得網工業技術_物聯網與穿戴式應用中的傳感器及其接口技術

內容簡介

傳感器在人類進入現代社會後已經到了無所不在的程度，如在物聯網、穿戴式裝置、機器人、汽車、飛機、高鐵等領域均廣泛應用。本書在介紹必要的傳感器原理的基本知識和傳感器技術的基礎上，全方位地介紹*型的、面向物聯網與穿戴式應用的傳感器及傳感器接口電路，為電子工程師開拓視野、研發有競爭力的新產品提供集成化傳感器及其接口電路的選擇參考。

作者簡介

林凌，天津大學精密儀器與光電子工程學院教授，博士生導師（生物醫學工程、儀器科學與技術兩個學科）。主要研究領域：信息檢測與處理、光譜檢測與分析。主持和參與了20多項國家自然科學基金、省部委以及企業合作項目。在國際和國內學術刊物與會議上發表論文100多篇，其中EI檢索70多篇、SCI檢索60多篇。獲得國家發明專利20多項。主編並出版教材和著作16本。已培養畢業博士10名和碩士30多名。獲九安獎教金和中國儀器儀表學會創新獎。

目錄
第1章傳統傳感器（1）
1.1 概述（1）
1.2 電阻傳感器（1）
1.2.1 電位器式位移或角位移傳感器（1）
1.2.2 電阻應變片（絲）（2）
1.2.3 壓阻式傳感器（2）
1.2.4 熱電阻傳感器（3）
1.2.5 熱敏電阻傳感器（4）
1.3 電容傳感器（5）
1.4 光電傳感器（5）
1.4.1 光電效應（6）
1.4.2 光敏電阻（7）
1.4.3 光敏晶體管（8）目錄
第1章傳統傳感器（1）
1.1 概述（1）
1.2 電阻傳感器（1）
1.2.1 電位器式位移或角位移傳感器（1）
1.2.2 電阻應變片（絲）（2）
1.2.3 壓阻式傳感器（2）
1.2.4 熱電阻傳感器（3）
1.2.5 熱敏電阻傳感器（4）
1.3 電容傳感器（5）
1.4 光電傳感器（5）
1.4.1 光電效應（6）
1.4.2 光敏電阻（7）
1.4.3 光敏晶體管（8）
1.5 超聲傳感器（12）
1.6 圖像傳感器（15）
1.6.1 CCD傳感器（15）
1.6.2 CMOS傳感器（19）
1.6.3 CCD和CMOS傳感器的主要參數（22）
1.6.4 CCD和CMOS傳感器的對比分析（23）
1.7 化學傳感器（24）
1.7.1 化學傳感器的工作原理（25）
1.7.2 化學傳感器的主要類型（25）
1.7.3 影響化學傳感器性能的主要因素（38）
1.8 生物傳感器（38）
第2章傳統傳感器的接口電路（40）
2.1 概述（40）
2.2 熱電阻的接口電路（41）
2.3 電容傳感器的接口電路（43）
2.3.1 電容傳感器橋式接口電路（43）
2.3.2 電容傳感器諧振式接口電路（44）
2.3.3 電容傳感器調頻式接口電路（44）
2.3.4 電容傳感器運算式接口電路（45）
2.3.5 電容傳感器二極管雙T形交流電橋接口電路（46）
2.3.6 電容傳感器脈衝寬度調制電路（46）
2.4 電渦流式傳感器的接口電路（48）
2.5 電位器式傳感器的接口電路（49）
2.6 差動變壓器式位移傳感器的接口電路（50）
2.7 壓阻式壓力傳感器的接口電路（53）
2.8 壓電晶體傳感器的接口電路（54）
2.9 光電二極管（光電池）的接口電路（55）
2.9.1 光電二極管（光電池）的工作特性（55）
2.9.2 光電二極管的接口電路（56）
2.10 阻抗性傳感器的集成接口電路（57）
2.10.1 電容數字轉換器（CDC）AD7747（57）
2.10.2 電容傳感器的集成接口電路AD7745（61）
2.10.3 線性位移差分變壓器（LVDT）的集成接口電路（65）
2.10.4 壓阻傳感器集成接口電路MAX1450（69）
2.10.5 數字化可編程信號調理芯片PGA309（78）
2.11 化學傳感器的集成接口電路（79）
2.11.1 電化學可編程模擬前端（AFE）LMP91000（80）
2.11.2 pH值傳感器（離子電極）集成接口電路LMP91200（81）
2.11.3 NDIR氣體傳感器集成接口2AFE LMP91050（82）
2.11.4 電化學傳感器接口電路LMP91002（83）
2.11.5 電化學傳感器接口電路AFE5809（84）
2.12 電壓輸出型傳感器的集成接口電路（86）
2.12.1 高集成、多通道、低功耗16位傳感器接口電路LMP90080（87）
2.12.2 高精度模數轉換器（ADC）ADS1113/4/5（89）
2.12.3 低功耗16位傳感器模擬前端電路LMP90079/78/77（90）
2.12.4 傳感器模擬前端LMP90100/99/98/97（92）
2.13 圖像傳感器的集成接口電路（94）
2.13.1 CCD/CMOS 傳感器模擬前端VSP5620/21/22（94）
2.13.2 電件（CCD）模擬前端VSP8133（96）
2.14 溫度傳感器的集成接口電路（99）
2.14.1 高精度熱電偶至數字輸出轉換器MAX31856（99）
2.14.2 熱敏電阻RTD至數字輸出轉換器MAX31865（100）
2.15 超聲傳感器的集成接口電路（112）
2.15.1 完全集成的超聲波感測模擬前端TDC1000（112）
2.15.2 面向液位感測、濃度感測應用的單通道超聲波感測模擬前端TDC1011（113）
第3章智能傳感器（116）
3.1 集成MEMS傳感器（116）
3.1.1 單軸加速度傳感器ADXL193（116）
3.1.2 雙軸加速計ADXL202/ADXL210（119）
3.1.3 雙軸加速度傳感器ADXL206（125）
3.1.4 數字加速度計ADXL312（126）
3.1.5 3軸加速計ADXL343（127）
3.1.6 低噪聲、低漂移、低功耗3軸MEMS加速度計ADXL356/ADXL357（129）
3.1.7 微功耗、3軸、±200 g數字輸出MEMS ADXL372（130）
3.1.8 角速率傳感器ADXRS450（132）
3.1.9 高性能角速率傳感器ADXRS646（133）
3.1.10 角速率傳感器ADXRS800（135）
3.1.11 側翻檢測層內陀螺儀ADXRS910（136）
3.1.12 角速度傳感器ADIS16120（137）
3.1.13 慣性傳感器ADIS16448（140）
3.1.14 ADXL203型雙軸加速度傳感器（162）
3.1.15 四自由度集成慣性測量傳感器ADIS16300（165）
3.1.16 集成3軸角速度傳感器MAX21000（168）
3.1.17 振動傳感器ADIS16000/ADIS16229（178）
3.1.18 可編程數字陀螺儀ADIS16266（183）
3.1.19 集成三軸加速度計ADXL377（195）
3.1.20 集成慣性傳感器ADIS16445（199）
3.1.21 集成慣性傳感器ADIS16375（201）
3.2 集成溫度傳感器（203）
3.2.1 集成溫度傳感器TMP05（203）
3.2.2 溫度傳感器AD7416/AD7417/AD7418（206）
3.2.3 集成溫度傳感器MAX6632（216）
3.2.4 集成溫度傳感器ADT75（219）
3.2.5 集成溫度傳感器ADT7310（221）
3.2.6 高精度數字溫度傳感器ADT7320（236）
3.3 集成溫濕度傳感器（252）
3.3.1 16位數字I2C溫度傳感器ADT7420（252）
3.3.2 16位175℃數字SPI溫度傳感器ADT7312（253）
3.3.3 ±0.5℃精度的16位數字SPI溫度傳感器ADT7311（254）
3.3.4 數字相對濕度和溫度傳感器Si7015（255）
3.3.5 濕度和溫度傳感器Si701x/2x（256）
3.3.6 具有溫度傳感器的低功耗、高精度數字濕度傳感器HDC1010（259）
3.3.7 具有雙線制接口的11位至14位數字溫度傳感器LM73-Q1（259）
3.3.8 汽車類遠程溫度傳感器監視器TMP421/2/3-Q1（261）
3.3.9 9通道高精度溫度傳感器TMP468（263）
3.3.10 汽車用電阻可編程溫度開關TMP708-Q1（265）
3.3.11 汽車用電阻可編程溫度開關TMP709-Q1（267）
3.3.12 集成數字溫度傳感器TMP75C-Q1（268）
3.3.13 高精度雙引腳溫度傳感器LMT01-Q1（269）
3.3.14 具有溫度傳感器的低功耗、高精度數字濕度傳感器 HDC1080（271）
3.4 集成光電傳感器（272）
3.4.1 光度測量前端ADPD103（272）
3.4.2 集成一個輸出和SPI的光度測量前端ADPD105/ADPD106/ADPD107（273）
3.4.3 帶環境光抑制功能的光度測量繫統ADPD142RG/ADPD142RI（276）
3.4.4 集成環境光抑制功能和兩個LED的光學模塊ADPD144RI（277）
3.4.5 集成環境光抑制功能和三個LED的光學模塊ADPD174GGI（278）
3.4.6 集成環境光抑制功能和三個LED的光學模塊ADPD175GGI（279）
3.4.7 手勢和近距光度傳感器ADUX1020（280）
3.4.8 集成化的光電傳感器OPT101（281）
3.4.9 采用密封封裝的集成光電二極管和放大器OPT301（283）
3.4.10 環境光傳感器OPT3001（284）
3.4.11 光數字傳感器OPT3002（285）
3.4.12 超薄環境光傳感器OPT3006（286）
3.4.13 可編程彩色光/頻轉換器T/CS230（288）
3.4.14 集成光強度傳感器TSL2560和TSL2561（292）
3.4.15 集成色彩傳感器MAX44006/MAX44008（296）
3.4.16 接近光及環境光感應器Si1120（310）
3.4.17 光電傳感器Si1141/2/3（320）
3.4.18 用於煙霧檢測應用的高靈敏度光傳感器MAX30105（321）
3.4.19 環境光和紅外接近檢測傳感器MAX44000（323）
3.4.20 低功耗環境光傳感器MAX44009（324）
3.5 特定應用光學傳感器（325）
3.5.1 3D飛行時間（ToF）傳感器（325）
3.5.2 集成指紋傳感器FCD4B14（327）
3.6 集成傳聲器前置放大器ADAU1301的數字傳聲器（331）
3.7 集成氣壓計模塊MS5534（335）
3.8 集成液位傳感器LM1042（341）
3.9 地球位置與時間傳感—全球定位繫統（344）
3.9.1 GPS的發展、原理與組成（344）
3.9.2 GPS接收機的內部功能（347）
3.9.3 GPS接收器件MAX2742（347）
3.9.4 GPS-41SMD接收器模塊（350）
3.9.5 北鬥衛星導航繫統MXTOS2-200（353）
3.10 集成霍爾傳感器（355）
3.10.1 集成式AMR角度傳感器和信號調理器ADA4571（355）
3.10.2 集成式AMR角度傳感器和信號調理器ADA4571-2（356）
3.10.3 數字鎖存霍爾效應傳感器DRV5013（358）
3.10.4 超靈敏雙通道正交霍爾效應雙極開關A1230（360）
3.10.5 連續型比例式線性霍爾效應傳感器A1301和A1302（362）
3.10.6 帶開路漏極脈寬調制輸出的高精度線性霍爾效應傳感器A1356（364）
3.10.7 帶三態輸出微功率3 V線性霍爾效應傳感器繫列A139x（365）
3.10.8件齒狀檢測速度傳感器ATS601（367）
3.10.9 動態自行校準峰值偵測差分霍爾效應齒輪齒傳感器ATS616（369）
3.10.10 動態自行校準差分霍爾效應齒輪齒傳感器ATS617（370）
3.10.11 具有TPOS功能的可編程霍爾效應開關ATS128（372）
3.10.12 帶持續校準的三線式真零速差分峰值偵測傳感器A1468（373）
3.10.13 雙線真零速高精度傳感器A1688（375）
3.10.14 凸輪軸傳感器ATS601（376）
3.10.15 雙輸出差分速度和方向傳感器ATS605（378）
3.10.16 真零速齒輪齒傳感器ATS667（379）
3.11 集成胎壓監控傳感器MPXY8300（381）
3.12 時間/速度傳感器（384）
3.12.1 集成模擬前端的時間數字轉換器MAX35101（384）
3.12.2 帶有AFE、RTC和閃存的低功耗時間數字轉換器MAX35103（386）
3.13 LDC電感數字轉換器LDC1000（388）
第4章智能傳感器接口電路與混合信號微處理器（391）
4.1 高精度模數轉換器（392）
4.1.1 16位數據采集繫統MAX1358B（393）
4.1.2 2、3通道隔離式∑-Δ型ADE7912/ADE7913（394）
4.1.3 14位、500 MSPS 4通道模數轉換器AD9694（395）
4.1.4 16位、1 MSPS、集成數據采集子繫統ADAQ7980/ADAQ7988（397）
4.1.5

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