Elektrotekno.com Ana Sayfa || Kitaplar, Dergiler (E-Books, Magazines) || Robotics Books


Handbook Of Modern Sensors physics, designs and applications

Kayıt: 25 Oca 2008
Mesajlar: 146
Konum: İstanbul
Offline
aragorn06
Tarih: 23 02 2008 00:49

http://www.speedyshare.com/936652903.html

Handbook Of Modern Sensors physics, designs and applications

1 data acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 sensors, signals, and systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 sensor classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3 units of measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2 sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1 transfer function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 span (full-scale ınput) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 full-scale output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 accuracy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.5 calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.6 calibration error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.7 hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.8 nonlinearity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.9 saturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.10 repeatability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.11 dead band . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.12 resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.13 special properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.14 output ımpedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.15 excitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.16 dynamic characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.17 environmental factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.18 reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.19 application characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.20 uncertainty. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
x contents
3 physical principles of sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1 electric charges, fields, and potentials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.2 capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.2.1 capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.2.2 dielectric constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.3 magnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3.1 faraday’s law. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.3.2 solenoid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.3.3 toroid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.3.4 permanent magnets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.4 ınduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.5 resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.5.1 specific resistivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.5.2 temperature sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.5.3 strain sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.5.4 moisture sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.6 piezoelectric effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.6.1 piezoelectric films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.7 pyroelectric effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.8 hall effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.9 seebeck and peltier effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.10 soundwaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.11 temperature and thermal properties of materials . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.11.1 temperature scales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.11.2 thermal expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.11.3 heat capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.12 heat transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.12.1 thermal conduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.12.2 thermal convection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.12.3 thermal radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.12.3.1 emissivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.12.3.2 cavity effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.13 light . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.14 dynamic models of sensor elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
3.14.1 mechanical elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
3.14.2 thermal elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.14.3 electrical elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
3.14.4 analogies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4 optical components of sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.1 radiometry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2 photometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.3 windows. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.4 mirrors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
contents xı
4.5 lenses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.6 fresnel lenses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.7 fiber optics andwaveguides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.8 concentrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.9 coatings for thermal absorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
4.10 electro-optic and acousto-optic modulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
4.11 ınterferometric fiber-optic modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
5 ınterface electronic circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
5.1 ınput characteristics of ınterface circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
5.2 amplifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
5.2.1 operational amplifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
5.2.2 voltage follower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
5.2.3 ınstrumentation amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.2.4 charge amplifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
5.3 excitation circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
5.3.1 current generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
5.3.2 voltage references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
5.3.3 oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
5.3.4 drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
5.4 analog-to-digital converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.4.1 basic concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.4.2 v/f converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
5.4.3 dual-slope converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
5.4.4 successive-approximation converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
5.4.5 resolution extension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
5.5 direct digitization and processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
5.6 ratiometric circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
5.7 bridge circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
5.7.1 disbalanced bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
5.7.2 null-balanced bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
5.7.3 temperature compensation of resistive bridge . . . . . . . . . . . 195
5.7.4 bridge amplifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
5.8 data transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
5.8.1 two-wire transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
5.8.2 four-wire sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
5.8.3 six-wire sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
5.9 noise in sensors and circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
5.9.1 ınherent noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
5.9.2 transmitted noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
5.9.3 electric shielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
5.9.4 bypass capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
5.9.5 magnetic shielding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
5.9.6 mechanical noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
xıı contents
5.9.7 ground planes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
5.9.8 ground loops and ground ısolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
5.9.9 seebeck noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
5.10 batteries for low power sensors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
5.10.1 primary cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
5.10.2 secondary cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
6 occupancy and motion detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
6.1 ultrasonic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
6.2 microwave motion detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
6.3 capacitive occupancy detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.4 triboelectric detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
6.5 optoelectronic motion detectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
6.5.1 sensor structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
6.5.1.1 multiple sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
6.5.1.2 complex sensor shape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
6.5.1.3 ımage distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
6.5.1.4 facet focusing element . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
6.5.2 visible and near-ınfrared light motion detectors . . . . . . . . . 243
6.5.3 far-ınfrared motion detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
6.5.3.1 pır motion detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
6.5.3.2 pır sensor efficiency analysis . . . . . . . . . . . . . . . . 247
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
7 position, displacement, and level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
7.1 potentiometric sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
7.2 gravitational sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
7.3 capacitive sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
7.4 ınductive and magnetic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
7.4.1 lvdt and rvdt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
7.4.2 eddy current sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
7.4.3 transverse ınductive sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
7.4.4 hall effect sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
7.4.5 magnetoresistive sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
7.4.6 magnetostrictive detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
7.5 optical sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
7.5.1 optical bridge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
7.5.2 proximity detector with polarized light . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
7.5.3 fiber-optic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
7.5.4 fabry–perot sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
7.5.5 grating sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
7.5.6 linear optical sensors (psd) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
7.6 ultrasonic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
7.7 radar sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
contents xııı
7.7.1 micropower ımpulse radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
7.7.2 ground-penetrating radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
7.8 thickness and level sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
7.8.1 ablation sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
7.8.2 thin-film sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
7.8.3 liquid-level sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
8 velocity and acceleration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
8.1 accelerometer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
8.2 capacitive accelerometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
8.3 piezoresistive accelerometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
8.4 piezoelectric accelerometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
8.5 thermal accelerometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
8.5.1 heated-plate accelerometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
8.5.2 heated-gas accelerometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
8.6 gyroscopes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
8.6.1 rotor gyroscope. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
8.6.2 monolithic silicon gyroscopes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
8.6.3 optical gyroscopes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
8.7 piezoelectric cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
9 force, strain, and tactile sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
9.1 strain gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
9.2 tactile sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
9.3 piezoelectric force sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
10 pressure sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.1 concepts of pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.2 units of pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
10.3 mercury pressure sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.4 bellows, membranes, and thin plates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
10.5 piezoresistive sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
10.6 capacitive sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
10.7 vrp sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
10.8 optoelectronic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
10.9 vacuum sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
10.9.1 pirani gauge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
10.9.2 ıonization gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
10.9.3 gas drag gauge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
xıv contents
11 flow sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
11.1 basics of flow dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
11.2 pressure gradient technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
11.3 thermal transport sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
11.4 ultrasonic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
11.5 electromagnetic sensors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
11.6 microflow sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
11.7 breeze sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
11.8 coriolis mass flow sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
11.9 drag force flow sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
12 acoustic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
12.1 resistive microphones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
12.2 condenser microphones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
12.3 fiber-optic microphone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
12.4 piezoelectric microphones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
12.5 electret microphones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
12.6 solid-state acoustic detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
13 humidity and moisture sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
13.1 concept of humidity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
13.2 capacitive sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
13.3 electrical conductivity sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
13.4 thermal conductivity sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.5 optical hygrometer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
13.6 oscillating hygrometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
14 light detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
14.1 ıntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
14.2 photodiodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
14.3 phototransistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
14.4 photoresistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
14.5 cooled detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
14.6 thermal detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
14.6.1 golay cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
14.6.2 thermopile sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
14.6.3 pyroelectric sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
14.6.4 bolometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
14.6.5 active far-ınfrared sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
14.7 gas flame detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
contents xv
15 radiation detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
15.1 scintillating detectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
15.2 ıonization detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
15.2.1 ıonization chambers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
15.2.2 proportional chambers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
15.2.3 geiger–müller counters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
15.2.4 semiconductor detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
16 temperature sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
16.1 thermoresistive sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
16.1.1 resistance temperature detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
16.1.2 silicon resistive sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
16.1.3 thermistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
16.1.3.1 ntc thermistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
16.1.3.2 self-heating effect in ntc thermistors . . . . . . . . . 474
16.1.3.3 ptc thermistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
16.2 thermoelectric contact sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
16.2.1 thermoelectric law . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
16.2.2 thermocouple circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
16.2.3 thermocouple assemblies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
16.3 semiconductor p-n junction sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
16.4 optical temperature sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
16.4.1 fluoroptic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
16.4.2 ınterferometric sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
16.4.3 thermochromic solution sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
16.5 acoustic temperature sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
16.6 piezoelectric temperature sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
17 chemical sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
17.1 chemical sensor characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
17.2 specific difficulties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
17.3 classification of chemical-sensing mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . 501
17.4 direct sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
17.4.1 metal-oxide chemical sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
17.4.2 chemfet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
17.4.3 electrochemical sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
17.4.4 potentiometric sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
17.4.5 conductometric sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
17.4.6 amperometric sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
17.4.7 enhanced catalytic gas sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
17.4.8 elastomer chemiresistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
17.5 complex sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
17.5.1 thermal sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
xvı contents
17.5.2 pellister catalytic sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
17.5.3 optical chemical sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
17.5.4 mass detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
17.5.5 biochemical sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
17.5.6 enzyme sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
17.6 chemical sensors versus ınstruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
17.6.1 chemometrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
17.6.2 multisensor arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
17.6.3 electronic noses (olfactory sensors) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
17.6.4 neural network signal (signature) processing for
electronic noses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
17.6.5 “smart” chemical sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
18 sensor materials and technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
18.1 materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
18.1.1 silicon as a sensing material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
18.1.2 plastics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
18.1.3 metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
18.1.4 ceramics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
18.1.5 glasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
18.2 surface processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
18.2.1 deposition of thin and thick films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
18.2.2 spin-casting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
18.2.3 vacuum deposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
18.2.4 sputtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545
18.2.5 chemical vapor deposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
18.3 nano-technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
18.3.1 photolithography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
18.3.2 silicon micromachining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
18.3.2.1 basic techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
18.3.2.2 wafer bonding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554
references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
table a.1 chemical symbols for the elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
table a.2 sı multiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
table a.3 derivative sı units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
table a.4 sı conversion multiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
table a.5 dielectric constants of some materials
at room temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
table a.6 properties of magnetic materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
table a.7 resistivities and temperature coefficients
of resistivity of some materials at room temperature . . . . 565
table a.8 properties of piezoelectric materials at 20◦c . . . . . . . . . . . . . 565
contents xvıı
table a.9 physical properties of pyroelectric materials . . . . . . . . . . . . . 566
table a.10 characteristics of thermocouple types . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
table a.11 thermoelectric coefficients and volume resistivities
of selected elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
table a.11a thermocouples for very low and very
high temperatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
table a.12 densities of some materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
table a.13 mechanical properties of some solid materials . . . . . . . . . . . 568
table a.14 mechanical properties of some crystalline materials . . . . . . 569
table a.15 speed of soundwaves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
table a.16 coefficient of linear thermal expansion
of some materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
table a.17 specific heat and thermal conductivity
of some materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
table a.18 typical emissivities of different materials . . . . . . . . . . . . . . . 571
table a.19 refractive ındices of some materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
table a.20 characteristics of c–zn and alkaline cells. . . . . . . . . . . . . . . 573
table a.21 lithium–manganese dioxide primary cells . . . . . . . . . . . . . . 573
table a.22 typical characteristics of “aa”-size secondary cells . . . . . 573
table a.23 miniature secondary cells and batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . 574
table a.24 electronic ceramics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
table a.25 properties of glasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
ındex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 579
Başa dön
Kayıt: 20 Mar 2008
Mesajlar: 4

Offline
demon_hunter
Tarih: 20 03 2008 19:16

Saol ama verdiğinten nasıl download edilecek bide açıklarsan memnun olurum. Linkte reklamlar ve açıklamadan başka bişey yok.
Başa dön
Kayıt: 25 Oca 2008
Mesajlar: 146
Konum: İstanbul
Offline
aragorn06
Tarih: 20 03 2008 23:40

resimdeki çizdiğim yere tıklarsan download yapabilirsin

Handbook Of Modern Sensors physics, designs and applications
Başa dön
Kayıt: 25 Ksm 2007
Mesajlar: 81

Offline
mcaner
Tarih: 19 10 2008 11:24

Slm, link ölü arkadaş, yeni link verebilir misin?
Başa dön
Kayıt: 25 Oca 2008
Mesajlar: 146
Konum: İstanbul
Offline
aragorn06
Tarih: 19 10 2008 17:10



Handbook Of Modern Sensors physics, designs and applications


Benzer Konular
- Power Electronics: Converters, Applications, and Design
- Estimation with Applications to Tracking and Navigation Solutions
- Power Electronics & Principles Applications- J. Michael Jacob

- Modern Control Engineering 4th edition by K.Ogata (Solution Manual)

- Mobile Robots: towards New Applications (İngilizce)
- A Practical Guide to Testing Wireless Smartphone Applications
- Sensors and Low Power Signal Processing
- Applications in Time-Frequency Signal Processing
- Optoelectronic Sensors

- Modern Control Engineering - Ogata icin Solution Manual

- Advanced Radio Frequency Identification Design and Applications

Sitemize üyelik ve içeriğin indirilmesi tamamen ücretsizdir. Sitemizde paylaşılan tüm dokümanlar (Tezler, makaleler, ders notları, sınav soru cevaplar, projeler) paylaşımcıların bireysel çalışmaları olup telif hakları kendilerine aittir ya da açık bir şekilde kamusal alana yerleştirilmiş dokümanların birer kopyalarıdır. Kişilerin bireysel çalışmalarını sitemizde yüklemesinde, sitemizde paylaşıma teşvik eden puanlama sisteminin de etkisi büyüktür. Bunlara rağmen hala size ait olan ve burada bulunmasına izin vermediğiniz dokümanlar varsa iletişim bölümünden yöneticilere bildirmeniz durumunda derhal silineceklerdir.
Powered by phpBB | Translated by phpBB Turkiye | Ads by Google Adsense | Design by Crazy Bat based
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72