内容简介
本书系统阐述了磁敏感元器件和磁传感器、压电式传感器、压阻式传感器等物理传感器结构、工作原理和特性,介绍了硅各向异性腐蚀技术、传感器集成化及传感器CAD等传感器技术。本书具有较系统的基础理论和实用技术,概念清楚。全书共15章,主要内容包括绪论、磁传感器概述、霍尔元件、磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管、其他磁传感器、压电效应与压阻效应、弹性元件的力学分析、压电式传感器、压阻式传感器、电容式传感器、硅各向异性腐蚀技术、传感器集成化及传感器CAD。
书中包括采用MEMS技术制造硅磁敏三极管、硅各向异性腐蚀技术和MOSFETs压磁传感器集成化等内容,是作者在国家自然科学基金和黑龙江省科技计划项目支持下取得的科研成果,对研究生和从事传感器MEMS研究开发的科技人员具有重要参考价值。
本书可作为电子信息类、电气信息类、仪器仪表类等专业的本科生和研究生教材,也可供相关领域工程技术人员参考。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 传感器的定义和组成
1.1.1 传感器的定义
1.1.2 传感器的组成
1.2 传感器的分类
1.2.1 按传感器检测的量分类
1.2.2 按传感器输出的信号性质分类
1.2.3 按传感器的结构分类
1.2.4 按传感器的功能分类
1.2.5 按传感器的能源分类
1.2.6 按传感器的转换原理分类
1.3 传感器的特性与主要性能指标
1.3.1 传感器静态特性与主要性能指标
1.3.2 传感器动态特性
1.4 传感器的发展趋势
1.4.1 开发新型传感器
1.4.2 开发新材料
1.4.3 微型传感器加工工艺的发展
1.4.4 传感器多功能集成化发展
1.4.5 传感器的智能化和网络化发展
参考文献
第2章 磁传感器概述
2.1 磁场概述
2.1.1 磁场的定义
2.1.2 磁场的分类
2.2 磁传感器的定义和分类
2.2.1 磁传感器的定义
2.2.2 磁传感器的分类
2.3 磁传感器的发展动向及展望
参考文献
第3章 霍尔元件
3.1 霍尔效应
3.2 霍尔元件及其效率
3.3 霍尔元件的设计
3.3.1 几何尺寸对霍尔输出电压的影响
3.3.2 霍尔输出电极宽度对霍尔输出电压的影响
3.3.3 霍尔元件的不等位电势及其影响因素
3.4 霍尔元件的电磁特性
3.4.1 VH-B关系
3.4.2 VH-I关系
3.4.3 R-B关系
3.5 霍尔元件的温度特性
3.5.1 一般分析
3.5.2 温度补偿
3.5.3 允许控制电流
3.6 霍尔元件的频率特性
3.7 霍尔元件参数的测试方法
3.7.1 常用参数
3.7.2 测试方法
3.8 霍尔元件的应用
3.8.1 磁钢
3.8.2 无刷直流电机
参考文献
第4章 磁敏电阻
4.1 半导体磁阻效应
4.1.1 物理磁阻效应
4.1.2 几何磁阻效应
4.1.3 磁阻比特性
4.2 半导体磁敏电阻
4.2.1 磁敏电阻的材料
4.2.2 圆板型磁敏电阻
4.2.3 栅格状磁敏电阻
4.2.4 InSb-NiSb共晶磁敏电阻
4.3 半导体磁敏电阻特性及其补偿
4.3.1 磁敏电阻的特性参数
4.3.2 磁阻比特性
4.3.3 温度特性
4.4 强磁性金属磁敏电阻的工作原理与特性
4.4.1 强磁性金属的磁阻效应
4.4.2 强磁性金属磁敏电阻的工作原理
4.4.3 磁场强度-输出电压特性
4.5 强磁性金属磁敏电阻及其特性
4.5.1 元件的构成
4.5.2 强磁性金属磁敏电阻的工作特性
4.6 巨磁电阻的工作原理及其应用
4.6.1 巨磁阻效应
4.6.2 巨磁电阻的工作原理
4.6.3 Co/Cu/Co多层膜巨磁电阻
4.6.4 巨磁电阻的应用
参考文献
第5章 磁敏二极管
5.1 磁敏二极管工作原理
5.2 磁敏二极管的设计原则
5.2.1 材料选择
5.2.2 尺寸选择
5.3 磁敏二极管的制备工艺
5.3.1 锗磁敏二极管的制备工艺
5.3.2 硅磁敏二极管制备工艺
5.4 磁敏二极管特性与测试方法
5.4.1 磁灵敏度及其测试方法
5.4.2 输出电压随磁场变化的特性
5.4.3 温度特性
5.4.4 频率特性
5.4.5 噪声
5.5 温度补偿方法
参考文献
第6章 磁敏三极管
6.1 磁敏三极管的工作原理
6.2 磁敏三极管的设计原则
6.3 磁敏三极管的制备工艺
6.3.1 锗磁敏三极管的制备工艺
6.3.2 硅磁敏三极管3CCM的制备工艺
6.3.3 采用MEMS技术制造硅磁敏三极管
6.4 磁敏三极管的特性与测试方法
6.4.1 磁灵敏度
6.4.2 温度特性
6.4.3 频率特性
6.5 磁敏三极管的温度补偿方法
6.5.1 差分补偿方法
6.5.2 用三极管做温度补偿的方法
参考文献
第7章 其他磁传感器
7.1 韦根德元件
7.1.1 韦根德效应和韦根德元件
7.1.2 韦根德元件应用举例
7.2 约瑟夫逊超导量子干涉元件
7.2.1 正常电子的隧道效应<