第0章緒論00
0.1智能制造簡介00
0.1.1智能制造的概念00
0.1.2智能制造關(guān)鍵技術(shù)00
0.2智能制造發(fā)展與應(yīng)用0
0.2.1智能制造發(fā)展0
0.2.2智能制造應(yīng)用0
0.3工業(yè)4.0與中國制造20250
0.3.1工業(yè)4.00
0.3.2中國制造20250
0.4智能制造與智能傳感0
第1篇傳感器與傳感器系統(tǒng)
第1章檢測技術(shù)基礎(chǔ)0
1.1傳感器與智能檢測0
1.1.1傳感器與智能檢測概述0
1.1.2傳感器的基本特性0
1.1.3傳感器校準(zhǔn)與標(biāo)定方法0
1.2測量誤差與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)0
1.2.1測量誤差及其分類0
1.2.2系統(tǒng)誤差的消除方法0
1.2.3隨機(jī)誤差及其估算0
1.2.4測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理0
1.3智能檢測系統(tǒng)0
1.3.1數(shù)據(jù)采集0
1.3.2輸入/輸出通道0
第2章數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)0
2.1特征工程0
2.1.1特征選擇0
2.1.2特征提取0
2.2數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)0
2.2.1模式分類0
2.2.2回歸預(yù)測0
2.2.3聚類分析0
第3章熱敏元件、溫度傳感器及應(yīng)用0
3.1熱電偶0
3.1.1熱電效應(yīng)0
3.1.2熱電偶的基本法則0
3.1.3熱電偶冷端溫度及其補(bǔ)償0
3.2熱電阻0
3.2.1鉑電阻0
3.2.2銅熱電阻0
3.2.3其他熱電阻0
3.3熱敏電阻0
3.3.1NTC熱敏電阻的溫度特性0
3.3.2NTC熱敏電阻的溫度系數(shù)0
3.3.3NTC熱敏電阻的伏安特性0
3.3.4NTC熱敏電阻的安時(shí)特性0
第4章應(yīng)變式電阻傳感器及應(yīng)用0
4.1應(yīng)變式電阻傳感器的工作原理0
4.2測量電路0
4.2.1直流電橋0
4.2.2交流電橋0
4.3應(yīng)變式傳感器的溫度特性0
4.3.1使應(yīng)變片產(chǎn)生熱輸出的因素0
4.3.2電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法0
4.4應(yīng)變式電阻傳感器的應(yīng)用0
4.4.1幾種常見的彈性敏感元件的應(yīng)變值ε與外作用力F之間的關(guān)系0
4.4.2應(yīng)變式電阻傳感器的應(yīng)用
第5章電感式傳感器及應(yīng)用
5.1變磁阻式傳感器
5.1.1工作原理
5.1.2輸出特性
5.1.3測量電路
5.1.4變磁阻式傳感器的應(yīng)用
5.2差動(dòng)變壓器式傳感器
5.2.1工作原理
5.2.2基本特性
5.2.3差動(dòng)變壓器式傳感器測量電路
5.2.4差動(dòng)變壓器式傳感器的應(yīng)用
5.3電渦流式傳感器
5.3.1工作原理
5.3.2基本特性
5.3.3電渦流形成范圍
5.3.4電渦流式傳感器的應(yīng)用
第6章電容式傳感器及應(yīng)用
6.1電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)
6.1.1變極距型電容式傳感器
6.1.2變面積型電容式傳感器
6.1.3變介質(zhì)型電容式傳感器
6.2電容式傳感器的靈敏度和非線性
6.3電容式傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)電路
6.3.1運(yùn)算放大器式電路
6.3.2電橋電路
6.4電容器式傳感器的應(yīng)用
6.4.1電容式位移傳感器
6.4.2電容式荷重傳感器
6.4.3電容式壓力傳感器
第7章壓電式傳感器及應(yīng)用
7.1壓電效應(yīng)
7.1.1壓電材料的主要特性參數(shù)
7.1.2壓電晶體的壓電效應(yīng)
7.1.3壓電陶瓷的壓電效應(yīng)
7.2壓電方程
7.2.1電場為零
7.2.2應(yīng)力為零
7.3電荷放大器
7.3.1電荷放大器的輸出電壓
7.3.2實(shí)際電荷放大器的運(yùn)算誤差
7.3.3電荷放大器的下限截止頻率
7.3.4電荷放大器的噪聲及漂移特性
7.4壓電式傳感器的應(yīng)用
7.4.1壓電式加速度傳感器
7.4.2壓電式壓力傳感器
第8章光電與光纖傳感器及應(yīng)用
8.1光電效應(yīng)
8.1.1外光電效應(yīng)
8.1.2內(nèi)光電效應(yīng)
8.2光敏電阻
8.2.1光敏電阻的原理和結(jié)構(gòu)
8.2.2光敏電阻的主要參數(shù)和基本特性
8.2.3光敏電阻與負(fù)載的匹配
8.3光電池
8.3.1光電池的結(jié)構(gòu)原理
8.3.2基本特性
8.3.3光電池的轉(zhuǎn)換效率及最佳負(fù)載匹配
8.4光敏二極管和光敏三極管
8.4.1光敏管的結(jié)構(gòu)和工作原理
8.4.2光敏管的基本特性
8.4.3光敏晶體電路的分析方法
8.5光電傳感器的類型及應(yīng)用
8.5.1光電傳感器的類型
8.5.2應(yīng)用
8.6光纖傳感器
8.6.1光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的基本原理
8.6.2光纖傳感器及其應(yīng)用
第9章超聲波/激光/紅外傳感器
9.1超聲波傳感器的工作原理
9.1.1超聲波的激發(fā)
9.1.2超聲波的接收
9.1.3超聲波的特性
9.2激光/紅外傳感器
9.2.1激光傳感器的基本概念
9.2.2紅外傳感器的基本概念
9.3超聲波傳感器的應(yīng)用
9.3.1超聲波測距
9.3.2超聲波測流速
9.3.3超聲波探傷
9.4激光傳感器的主要應(yīng)用
9.4.1激光測長
9.4.2激光測距
9.4.3激光測振
9.5紅外傳感器的主要應(yīng)用
9.5.1紅外測溫儀
9.5.2紅外線氣體分析儀
第10章氣體傳感器
10.1氣體傳感器概述
10.2氣體傳感器分類
10.2.1氣敏材料及其傳感器陣列
10.2.2半導(dǎo)體氣體傳感器
10.2.3催化燃燒式氣體傳感器
10.2.4電化學(xué)型氣體傳感器
10.2.5NDIR氣體傳感器
10.2.6光學(xué)式氣體傳感器
10.3氣體傳感器的應(yīng)用
10.3.1MQ2煙霧傳感器
10.3.2TGS2602氣體傳感器
10.3.3定電位電解式氣體傳感器
10.4智能氣體傳感面臨的挑戰(zhàn)及其解決方案
10.4.1可重復(fù)性和可重用性
10.4.2電路集成和小型化
10.4.3實(shí)時(shí)傳感
第11章視覺傳感器
11.1視覺檢測技術(shù)
11.1.1機(jī)器視覺的發(fā)展
11.1.2視覺檢測的應(yīng)用分類
11.1.3視覺檢測的特點(diǎn)
11.2視覺傳感器的硬件組成
11.2.1照明系統(tǒng)
11.2.2光學(xué)鏡頭
11.2.3攝像機(jī)
11.2.4圖像處理器
11.3視覺傳感器的工作原理
11.3.1視覺傳感的成像模型
11.3.2視覺傳感的圖像處理
11.4視覺傳感器的應(yīng)用
11.4.1單目視覺傳感系統(tǒng)
11.4.2雙目視覺傳感系統(tǒng)
第12章生物傳感器
12.1概述
12.1.1生物傳感器的工作原理
12.1.2生物傳感器的類型
12.1.3生物傳感器的應(yīng)用
12.2典型生物傳感器
12.2.1酶傳感器
12.2.2免疫傳感器
12.2.3微生物傳感器
12.3生物傳感器的應(yīng)用案例
12.3.1血糖測試儀
12.3.2基因芯片
第13章MEMS傳感器技術(shù)
13.1MEMS傳感器概述
13.1.1MEMS技術(shù)及MEMS傳感器介紹
13.1.2智能制造對(duì)MEMS傳感器的需求
13.1.3MEMS傳感器的發(fā)展趨勢和展望
13.2MEMS傳感器的微型化技術(shù)和基本原理
13.2.1微尺度效應(yīng)
13.2.2物理效應(yīng)
13.2.3MEMS工藝的影響
13.3MEMS傳感器的設(shè)計(jì)
13.3.1MEMS傳感器的設(shè)計(jì)方法和過程
13.3.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及CoventorWare設(shè)計(jì)軟件介紹
13.4MEMS技術(shù)的應(yīng)用
第14章量子測量及傳感技術(shù)
14.1概述
14.1.1量子傳感技術(shù)簡介
14.1.2量子傳感器與智能制造
14.2量子物理學(xué)基本知識(shí)
14.2.1波粒二象性
14.2.2原子結(jié)構(gòu)理論
14.2.3冷原子物理
14.3芯片化量子傳感器
14.3.1芯片化量子傳感器動(dòng)態(tài)
14.3.2基于微型堿金屬原子氣室的量子傳感技術(shù)
14.3.3基于微腔的量子傳感技術(shù)
14.4量子測量技術(shù)的應(yīng)用
14.4.1量子測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)勢
14.4.2量子測量技術(shù)的研究發(fā)展趨勢
第15章傳感器網(wǎng)絡(luò)
15.1傳感器的網(wǎng)絡(luò)化
15.1.1傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念
15.1.2傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
15.2多傳感器信息融合
15.2.1多傳感器信息融合的必要性
15.2.2多傳感器信息融合的層次模型
15.2.3多傳感器信息融合的結(jié)構(gòu)模型
15.2.4多傳感器信息融合方法
15.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
15.3.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
15.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
15.3.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)
15.3.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
第2篇工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
第16章物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)
16.1概述
16.1.1物聯(lián)網(wǎng)
16.1.2傳感網(wǎng)
16.1.3工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
16.2物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成
16.2.1物聯(lián)網(wǎng)的工作原理
16.2.2物聯(lián)網(wǎng)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
16.2.3物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
16.3物聯(lián)網(wǎng)特征
16.3.1物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
16.3.2物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫
16.3.3邊緣計(jì)算
16.3.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用舉例
16.4物聯(lián)網(wǎng)倫理
16.5總結(jié)與展望
第17章物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)
17.1物聯(lián)網(wǎng)感知層
17.1.1傳感器技術(shù)
17.1.2RFID技術(shù)
17.1.3標(biāo)識(shí)與編碼
17.1.4數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)
17.2物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層
17.2.1藍(lán)牙技術(shù)
17.2.2ZigBee
17.2.3LoRa
17.2.4NBIoT
17.2.54G/5G
17.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層
17.3.1物聯(lián)網(wǎng)中間件
17.3.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
17.3.3云計(jì)算
17.4物聯(lián)網(wǎng)安全
17.4.1感知層安全問題
17.4.2網(wǎng)絡(luò)層安全問題
17.4.3應(yīng)用層安全問題
第18章物聯(lián)網(wǎng)工程案例
18.1物聯(lián)網(wǎng)與智慧生活
18.1.1物聯(lián)網(wǎng)與智能家居
18.1.2物聯(lián)網(wǎng)與智慧醫(yī)療
18.2物聯(lián)網(wǎng)與智慧工業(yè)
18.2.1物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)
18.2.2物聯(lián)網(wǎng)與智慧物流
18.3物聯(lián)網(wǎng)與智慧農(nóng)業(yè)
18.3.1農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
18.3.2農(nóng)產(chǎn)品溯源管理
18.4物聯(lián)網(wǎng)與人類社會(huì)發(fā)展
參考文獻(xiàn)
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