微传感系统与应用PDF电子书下载

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第1章 微传感系统概述 1

1.1 微系统概述 2

1.1.1 微系统的概念 2

1.1.2 微系统的基本特点 3

1.2 微传感系统的概念 5

1.2.1 微传感器 5

1.2.2 集成微传感器 6

1.2.3 微传感器系统 7

1.2.4 微传感系统的主要特点 8

1.3 微传感系统的基本特性 10

1.3.1 微传感器的静态特性 10

1.3.2 微传感器的动态特性 14

1.3.3 微传感器的分类 15

1.4 微传感系统的常用材料 17

1.4.1 单晶硅与多晶硅 17

1.4.2 氧化硅和氮化硅 19

1.4.3 半导体敏感材料 19

1.4.4 陶瓷敏感材料 20

1.4.5 高分子敏感材料 23

1.4.6 机敏材料 25

1.4.7 纳米材料 26

1.5 微传感系统的产业现状与发展趋势 27

1.5.1 产业现状 27

1.5.2 发展趋势 29

参考文献 32

第2章 微系统制造技术 33

2.1 微制造概述 34

2.2 硅基MEMS加工技术 37

2.2.1 体微机械加工技术 38

2.2.2 表面微机械加工技术 41

2.2.3 小结 44

2.3 聚合物MEMS加工技术 45

2.3.1 SU-84 6

2.3.2 聚酰亚胺（PI） 49

2.3.3 Parylene C 51

2.4 特种微加工技术 55

2.4.1 电火花微加工技术 55

2.4.2 激光束微加工技术 57

2.4.3 电化学微加工技术 60

2.5 封装与集成技术 63

2.5.1 引线键合技术 65

2.5.2 倒装芯片技术 66

2.5.3 多芯片封装技术 67

2.5.4 3D封装技术 68

参考文献 68

第3章 硅基微传感技术与应用 71

3.1 硅基压阻式传感器 72

3.1.1 硅基压阻式传感器原理 72

3.1.2 典型的硅基压阻式传感器 72

3.2 硅基电容式传感器 78

3.2.1 电容式传感器原理 78

3.2.2 典型的硅基电容式传感器 78

3.3 硅基压电式传感器 83

3.3.1 压电式传感器原理 83

3.3.2 MEMS压电触觉传感器 83

3.3.3 MEMS电流传感器 88

3.3.4 MEMS声学传感器 91

3.3.5 MEMS力磁传感器 92

3.3.6 MEMS病毒检测传感器 94

参考文献 95

第4章 非硅基柔性传感技术 98

4.1 柔性传感器的特点和常用材料 99

4.1.1 柔性传感器的特点 99

4.1.2 柔性基底材料 101

4.1.3 金属导电材料 101

4.1.4 碳基纳米材料 104

4.1.5 纳米功能材料 106

4.1.6 导电聚合物材料 107

4.2 非硅基柔性触觉传感器 108

4.2.1 柔性触觉传感原理 109

4.2.2 柔性触觉传感器发展趋势 118

4.3 生理信号传感技术 119

4.3.1 柔性温度传感 119

4.3.2 柔性心率传感 121

4.3.3 柔性血压传感 125

4.3.4 生物传感器 126

4.3.5 关键技术挑战 128

4.4 非硅基柔性传感技术应用举例 130

参考文献 135

第5章 自供能微传感系统 138

5.1 自供能微传感系统与能量收集技术 139

5.1.1 自供能微传感系统概述 139

5.1.2 能量收集技术 139

5.2 振动能量收集技术 142

5.2.1 压电式振动能量收集技术 142

5.2.2 电磁式振动能量收集技术 153

5.2.3 静电式振动能量收集技术 163

5.2.4 摩擦电式振动能量收集技术 167

5.3 风能收集技术 176

5.3.1 旋转式风能收集技术 177

5.3.2 颤振式风能收集技术 179

5.3.3 涡激振动式风能收集技术 181

5.3.4 共振腔式风能收集技术 184

5.4 自供电微传感系统应用举例 186

参考文献 192

第6章 新兴微传感系统应用展望 199

6.1 新兴功能材料在微纳传感系统的应用展望 200

6.1.1 金属功能材料 200

6.1.2 非金属功能材料 201

6.1.3 有机高分子材料 204

6.1.4 量子点 207

6.2 新兴微传感系统在智慧工农业领域的应用 207

6.2.1 新兴微传感系统在智慧工业物联网领域的应用 208

6.2.2 新兴微传感系统在智慧农业领域的应用 211

6.3 新兴微传感系统在生物医疗领域的应用展望 214

6.3.1 可穿戴医疗设备 214

6.3.2 植入式医疗设备 218

参考文献 221

索引 223

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