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第一部分 多传感器基础3

第1章 多传感器系统描述分析的数学方法3

1．1 实际传感器系统描述3

1．1．1 模型建立4

1．1．2 实际系统性能描述8

1．2 基于调整和自组织的传感器系统优化21

1．2．1 系统参数的目标化调整21

1．2．2 基于自组织的系统变化30

1．2．3 传感器系统及其神经网络学习算法的应用30

第2章 基于实验的多元素优化技术32

2．1 实验优化技术32

2．2 高斯-塞德实验优化方法33

2．3 Box-Wilson实验优化方法33

2．4 建模方法34

2．5 实验系数的确定34

2．6 实验规划35

2．7 模型适应性36

2．8 实验计划37

2．9 标准化优化问题43

2．10 多元素优化算法44

2．11 标准优化问题的折中集合45

2．12 随机折中集合的确定47

第3章 化学传感器：基础以及在阵列中的应用50

3．1 引言50

3．1．1 化学传感器的定义及其分类50

3．1．2 化学传感器工作原理概况51

3．2 金属氧化物的电子电导传感器55

3．2．1 检测原理和材料要求概况55

3．2．2 偏压-电导关系(“校准曲线”)58

3．2．3 交流测量信号63

3．2．4 半导体传感器的多传感器应用64

3．3 聚合物和有机保持架连接传感器66

3．3．1 聚合物和有机保持架的辨识结构66

3．3．2 聚硅氧烷空间吸收的动力学和热动力学68

3．3．3 聚硅氧烷在传感器阵列中的应用71

3．3．4 聚合物热量传感器72

3．3．5 聚合物电容传感器74

3．3．6 聚合物光学传感器76

3．3．7 有机保持架化合物(超分子)77

第4章 多传感器电路技术80

4．1 引言80

4．1．1 用于产生信号的多传感器80

4．1．2 用于信号处理的电路技术81

4．1．3 分类81

4．2 敏感元件81

4．2．1 两端口元件作为信号源82

4．2．2 四端口元件作为信号源84

4．3 用于敏感两端口元件的电路84

4．3．1 从电压源采集信号84

4．3．2 从电流源采集信号85

4．3．3 从电阻上采集信号86

4．3．4 从电容上采集信号88

4．3．5 从电感上采集信号89

4．3．6 积分电路信号采集90

4．3．7 微分信号采集91

4．3．8 R,C和L相组合的信号采集91

4．3．9 比较电路和电桥电路91

4．4 敏感四端口电路92

4．4．1 电压控制电流源电路的信号采集92

4．4．2 电流控制电流源电路的信号采集93

4．4．3 无源RC和RCL电路的信号采集94

4．4．4 由无源延迟环节采集信号94

4．5 信号处理电路95

4．5．1 时间多路转换开关95

4．5．2 频率多路转换开关95

4．5．3 脉冲序列多路转换开关95

第5章 生物活性传感器(BAS)97

5．1 引言97

5．2 生物传感器的共性和限制97

5．2．1 概念97

5．2．2 测量系统结构100

5．3 测量过程101

5．3．1 电流式微生物传感器的测量过程101

5．3．2 可处理和可测量的量102

5．3．3 影响测量量的干扰因素103

5．4 仪器和材料104

5．5 在环境保护领域中的应用104

5．5．1 分解谱类型105

5．5．2 剂量-作用关系107

5．5．3 感应状态的优化108

5．6 在方法设计和方法优化中的应用109

5．6．1 动力学参数的获取109

5．6．2 最优工作评价准则的获取111

5．7 在基础研究中的应用111

5．8 展望113

第6章 具有多传感器的汽车电子115

6．1 引言115

6．2 汽车里的多传感器技术117

6．3 汽车里的多传感器118

6．4 在安全性重要的系统中使用的传感器119

6．4．1 用于气囊的加速度传感器119

6．4．2 短路环传感器121

6．4．3 接近式电容式角度传感器122

6．5 机械装置和极限值监测123

6．5．1 “爆击”传感器123

6．5．2 λ探头124

6．6 安全性不重要系统中的传感器125

6．6．1 距离和速度传感器126

6．6．2 燃料质量传感器126

6．7 展望128

第7章 采用CCD传感器的多通道配置130

7．1 引言130

7．2 CCD元件配置130

第8章 生物传感器阵列136

8．1 引言136

8．2 测量方法，可能的传感器组成和干扰因素136

8．3 生物传感器和传感器阵列结构的基本原理138

8．4 应用举例141

第二部分 多传感器应用举例149

第9章 用于腐蚀性测量的多传感器149

9．1 引言149

9．2 腐蚀测量的电化学方法149

9．3 传感器150

9．4 多测量装置153

9．5 实现155

第10章 SENSORiCCARDR和计算机组成的多传感器系统160

10．1 问题的提出160

1O．2 解决方案160

10．3 方案实施162

10．4 传感器软件SENSORiCSOFTR162

10．5 软件模块164

第11章 用于葡萄糖和乳酸盐监测的微型集成生物传感器167

11．1 问题的提出167

11．2 解决方案及其规划167

11．3 实现169

11．4 总结175

第12章 水文监测177

12．1 问题的提出177

12．2 解决方案179

12．3 解决方案实现180

12．3．1 传感器和信号预处理182

12．3．2 数据采集模块183

12．3．3 电源184

12．3．4 数据处理软件184

12．4 总结186

第13章 大脑磁场的多通道记录188

13．1 问题的提出188

13．2 传感器和测量方法190

13．3 解决方案：生物磁场测量系统193

13．4 结果193

13．5 总结196

第14章 多传感器配置中的一些问题198

14．1 问题的提出198

14．2 解决方法200

14．3 方案实现203

14．4 总结208

第15章 多传感器系统的状态诊断和过程监控209

15．1 问题的提出209

15．2 解决方法及实现209

15．3 铝带快速精轧辊机的监控217

第16章 火灾识别的信号处理：气体多传感器报警器221

16．1 问题的提出：火灾预防221

16．2 实现方案221

16．3 方案实施223

16．4 实现228

16．5 总结230

第17章 采用多传感器进行在线水质监控231

17．1 问题的提出231

17．2 解决途径231

17．3 方案实施234

17．4 实现235

第18章 用于污水分析的模糊处理及神经网络方法241

18．1 问题的提出241

18．2 解决方法241

18．3 结论246

第19章 采用多传感器和多执行器件的遥测学248

19．1 问题的提出248

19．2 环境技术数据的采集和传输方法248

19．3 方案实施251

19．4 实现254

第20章 生物过程监测的特征量选取和状态估计257

20．1 生物技术过程概论257

20．2 解决方法257

20．3 描述生物技术过程变量259

20．4 状态描述的阶段划分261

20．5 利用阶段模型的微生物有害物质分解的次优控制264

第21章 工业故障测量的多传感器信号268

21．1 问题的提出268

21．2 解决方法268

21．3 总结273

第22章 微电子技术里照像平板印刷方法的多目标优化275

22．1 问题的提出275

22．2 解决方法276

22．3 设计方案与实现277

22．4 广义求解算法281

第23章 补偿温度影响的修正系统282

23．1 问题的提出282

23．2 解决方法282

23．3 方案实施283

23．4 实现286