物聯(lián)網(wǎng)與穿戴式應(yīng)用中的傳感器及其接口技術(shù)

第1章 傳統(tǒng)傳感器\t（1）
1．1 概述\t（1）
1．2 電阻傳感器\t（1）
1．2．1 電位器式位移或角位移傳感器\t（1）
1．2．2 電阻應(yīng)變片（絲）\t（2）
1．2．3 壓阻式傳感器\t（2）
1．2．4 熱電阻傳感器\t（3）
1．2．5 熱敏電阻傳感器\t（4）
1．3 電容傳感器\t（5）
1．4 光電傳感器\t（5）
1．4．1 光電效應(yīng)\t（6）
1．4．2 光敏電阻\t（7）
1．4．3 光敏晶體管\t（8）
1．5 超聲傳感器\t（12）
1．6 圖像傳感器\t（15）
1．6．1 CCD傳感器\t（15）
1．6．2 CMOS傳感器\t（19）
1．6．3 CCD和CMOS傳感器的主要參數(shù)\t（22）
1．6．4 CCD和CMOS傳感器的對比分析\t（23）
1．7 化學(xué)傳感器\t（24）
1．7．1 化學(xué)傳感器的工作原理\t（25）
1．7．2 化學(xué)傳感器的主要類型\t（25）
1．7．3 影響化學(xué)傳感器性能的主要因素\t（38）
1．8 生物傳感器\t（38）
第2章 傳統(tǒng)傳感器的接口電路\t（40）
2．1 概述\t（40）
2．2 熱電阻的接口電路\t（41）
2．3 電容傳感器的接口電路\t（43）
2．3．1 電容傳感器橋式接口電路\t（43）
2．3．2 電容傳感器諧振式接口電路\t（44）
2．3．3 電容傳感器調(diào)頻式接口電路\t（44）
2．3．4 電容傳感器運算式接口電路\t（45）
2．3．5 電容傳感器二極管雙T形交流電橋接口電路\t（46）
2．3．6 電容傳感器脈沖寬度調(diào)制電路\t（46）
2．4 電渦流式傳感器的接口電路\t（48）
2．5 電位器式傳感器的接口電路\t（49）
2．6 差動變壓器式位移傳感器的接口電路\t（50）
2．7 壓阻式壓力傳感器的接口電路\t（53）
2．8 壓電晶體傳感器的接口電路\t（54）
2．9 光電二極管（光電池）的接口電路\t（55）
2．9．1 光電二極管（光電池）的工作特性\t（55）
2．9．2 光電二極管的接口電路\t（56）
2．10 阻抗性傳感器的集成接口電路\t（57）
2．10．1 電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器（CDC）AD7747\t（57）
2．10．2 電容傳感器的集成接口電路AD7745\t（61）
2．10．3 線性位移差分變壓器（LVDT）的集成接口電路\t（65）
2．10．4 壓阻傳感器集成接口電路MAX1450\t（69）
2．10．5 數(shù)字化可編程信號調(diào)理芯片PGA309\t（78）
2．11 化學(xué)傳感器的集成接口電路\t（79）
2．11．1 電化學(xué)可編程模擬前端（AFE）LMP91000\t（80）
2．11．2 pH值傳感器（離子電極）集成接口電路LMP91200\t（81）
2．11．3 NDIR氣體傳感器集成接口2AFE LMP91050\t（82）
2．11．4 電化學(xué)傳感器接口電路LMP91002\t（83）
2．11．5 電化學(xué)傳感器接口電路AFE5809\t（84）
2．12 電壓輸出型傳感器的集成接口電路\t（86）
2．12．1 高集成、多通道、低功耗16位傳感器接口電路LMP90080\t（87）
2．12．2 高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）ADS1113/4/5\t（89）
2．12．3 低功耗16位傳感器模擬前端電路LMP90079/78/77\t（90）
2．12．4 傳感器模擬前端LMP90100/99/98/97\t（92）
2．13 圖像傳感器的集成接口電路\t（94）
2．13．1 CCD/CMOS 傳感器模擬前端VSP5620/21/22\t（94）
2．13．2 電荷耦合元件（CCD）模擬前端VSP8133\t（96）
2．14 溫度傳感器的集成接口電路\t（99）
2．14．1 高精度熱電偶至數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器MAX31856\t（99）
2．14．2 熱敏電阻RTD至數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換器MAX31865\t（100）
2．15 超聲傳感器的集成接口電路\t（112）
2．15．1 完全集成的超聲波感測模擬前端TDC1000\t（112）
2．15．2 面向液位感測、濃度感測應(yīng)用的單通道超聲波感測模擬前端TDC1011\t（113）
第3章 智能傳感器\t（116）
3．1 集成MEMS傳感器\t（116）
3．1．1 單軸加速度傳感器ADXL193\t（116）
3．1．2 雙軸加速計ADXL202/ADXL210\t（119）
3．1．3 雙軸加速度傳感器ADXL206\t（125）
3．1．4 數(shù)字加速度計ADXL312\t（126）
3．1．5 3軸加速計ADXL343\t（127）
3．1．6 低噪聲、低漂移、低功耗3軸MEMS加速度計ADXL356/ADXL357\t（129）
3．1．7 微功耗、3軸、±200 g數(shù)字輸出MEMS ADXL372\t（130）
3．1．8 角速率傳感器ADXRS450\t（132）
3．1．9 高性能角速率傳感器ADXRS646\t（133）
3．1．10 角速率傳感器ADXRS800\t（135）
3．1．11 側(cè)翻檢測層內(nèi)陀螺儀ADXRS910\t（136）
3．1．12 角速度傳感器ADIS16120\t（137）
3．1．13 慣性傳感器ADIS16448\t（140）
3．1．14 ADXL203型雙軸加速度傳感器\t（162）
3．1．15 四自由度集成慣性測量傳感器ADIS16300\t（165）
3．1．16 集成3軸角速度傳感器MAX21000\t（168）
3．1．17 振動傳感器ADIS16000/ADIS16229\t（178）
3．1．18 可編程數(shù)字陀螺儀ADIS16266\t（183）
3．1．19 集成三軸加速度計ADXL377\t（195）
3．1．20 集成慣性傳感器ADIS16445\t（199）
3．1．21 集成慣性傳感器ADIS16375\t（201）
3．2 集成溫度傳感器\t（203）
3．2．1 集成溫度傳感器TMP05\t（203）
3．2．2 溫度傳感器AD7416/AD7417/AD7418\t（206）
3．2．3 集成溫度傳感器MAX6632\t（216）
3．2．4 集成溫度傳感器ADT75\t（219）
3．2．5 集成溫度傳感器ADT7310\t（221）
3．2．6 高精度數(shù)字溫度傳感器ADT7320\t（236）
3．3 集成溫濕度傳感器\t（252）
3．3．1 16位數(shù)字I2C溫度傳感器ADT7420\t（252）
3．3．2 16位175℃數(shù)字SPI溫度傳感器ADT7312\t（253）
3．3．3 ±0．5℃精度的16位數(shù)字SPI溫度傳感器ADT7311\t（254）
3．3．4 數(shù)字相對濕度和溫度傳感器Si7015\t（255）
3．3．5 濕度和溫度傳感器Si701x/2x\t（256）
3．3．6 具有溫度傳感器的低功耗、高精度數(shù)字濕度傳感器HDC1010\t（259）
3．3．7 具有雙線制接口的11位至14位數(shù)字溫度傳感器LM73-Q1\t（259）
3．3．8 汽車類遠程溫度傳感器監(jiān)視器TMP421/2/3-Q1\t（261）
3．3．9 9通道高精度溫度傳感器TMP468\t（263）
3．3．10 汽車用電阻可編程溫度開關(guān)TMP708-Q1\t（265）
3．3．11 汽車用電阻可編程溫度開關(guān)TMP709-Q1\t（267）
3．3．12 集成數(shù)字溫度傳感器TMP75C-Q1\t（268）
3．3．13 高精度雙引腳溫度傳感器LMT01-Q1\t（269）
3．3．14 具有溫度傳感器的低功耗、高精度數(shù)字濕度傳感器 HDC1080\t（271）
3．4 集成光電傳感器\t（272）
3．4．1 光度測量前端ADPD103\t（272）
3．4．2 集成一個輸出和SPI的光度測量前端ADPD105/ADPD106/ADPD107\t（273）
3．4．3 帶環(huán)境光抑制功能的光度測量系統(tǒng)ADPD142RG/ADPD142RI\t（276）
3．4．4 集成環(huán)境光抑制功能和兩個LED的光學(xué)模塊ADPD144RI\t（277）
3．4．5 集成環(huán)境光抑制功能和三個LED的光學(xué)模塊ADPD174GGI\t（278）
3．4．6 集成環(huán)境光抑制功能和三個LED的光學(xué)模塊ADPD175GGI\t（279）
3．4．7 手勢和近距光度傳感器ADUX1020\t（280）
3．4．8 集成化的光電傳感器OPT101\t（281）
3．4．9 采用密封封裝的集成光電二極管和放大器OPT301\t（283）
3．4．10 環(huán)境光傳感器OPT3001\t（284）
3．4．11 光數(shù)字傳感器OPT3002\t（285）
3．4．12 超薄環(huán)境光傳感器OPT3006\t（286）
3．4．13 可編程彩色光/頻轉(zhuǎn)換器T/CS230\t（288）
3．4．14 集成光強度傳感器TSL2560和TSL2561\t（292）
3．4．15 集成色彩傳感器MAX44006/MAX44008\t（296）
3．4．16 接近光及環(huán)境光感應(yīng)器Si1120\t（310）
3．4．17 光電傳感器Si1141/2/3\t（320）
3．4．18 用于煙霧檢測應(yīng)用的高靈敏度光傳感器MAX30105\t（321）
3．4．19 環(huán)境光和紅外接近檢測傳感器MAX44000\t（323）
3．4．20 低功耗環(huán)境光傳感器MAX44009\t（324）
3．5 特定應(yīng)用光學(xué)傳感器\t（325）
3．5．1 3D飛行時間（ToF）傳感器\t（325）
3．5．2 集成指紋傳感器FCD4B14\t（327）
3．6 集成傳聲器前置放大器ADAU1301的數(shù)字傳聲器\t（331）
3．7 集成氣壓計模塊MS5534\t（335）
3．8 集成液位傳感器LM1042\t（341）
3．9 地球位置與時間傳感―全球定位系統(tǒng)\t（344）
3．9．1 GPS的發(fā)展、原理與組成\t（344）
3．9．2 GPS接收機的內(nèi)部功能\t（347）
3．9．3 GPS接收器件MAX2742\t（347）
3．9．4 GPS-41SMD接收器模塊\t（350）
3．9．5 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)MXTOS2-200\t（353）
3．10 集成霍爾傳感器\t（355）
3．10．1 集成式AMR角度傳感器和信號調(diào)理器ADA4571\t（355）
3．10．2 集成式AMR角度傳感器和信號調(diào)理器ADA4571-2\t（356）
3．10．3 數(shù)字鎖存霍爾效應(yīng)傳感器DRV5013\t（358）
3．10．4 超靈敏雙通道正交霍爾效應(yīng)雙極開關(guān)A1230\t（360）
3．10．5 連續(xù)型比例式線性霍爾效應(yīng)傳感器A1301和A1302\t（362）
3．10．6 帶開路漏極脈寬調(diào)制輸出的高精度線性霍爾效應(yīng)傳感器A1356\t（364）
3．10．7 帶三態(tài)輸出微功率3 V線性霍爾效應(yīng)傳感器系列A139x\t（365）
3．10．8 單元件齒狀檢測速度傳感器ATS601\t（367）
3．10．9 動態(tài)自行校準(zhǔn)峰值偵測差分霍爾效應(yīng)齒輪齒傳感器ATS616\t（369）
3．10．10 動態(tài)自行校準(zhǔn)差分霍爾效應(yīng)齒輪齒傳感器ATS617\t（370）
3．10．11 具有TPOS功能的可編程霍爾效應(yīng)開關(guān)ATS128\t（372）
3．10．12 帶持續(xù)校準(zhǔn)的三線式真零速差分峰值偵測傳感器A1468\t（373）
3．10．13 雙線真零速高精度傳感器A1688\t（375）
3．10．14 凸輪軸傳感器ATS601\t（376）
3．10．15 雙輸出差分速度和方向傳感器ATS605\t（378）
3．10．16 真零速齒輪齒傳感器ATS667\t（379）
3．11 集成胎壓監(jiān)控傳感器MPXY8300\t（381）
3．12 時間/速度傳感器\t（384）
3．12．1 集成模擬前端的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX35101\t（384）
3．12．2 帶有AFE、RTC和閃存的低功耗時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX35103\t（386）
3．13 LDC電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器LDC1000\t（388）
第4章 智能傳感器接口電路與混合信號微處理器\t（391）
4．1 高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器\t（392）
4．1．1 16位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MAX1358B\t（393）
4．1．2 2、3通道隔離式∑-Δ型ADE7912/ADE7913\t（394）
4．1．3 14位、500 MSPS 4通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9694\t（395）
4．1．4 16位、1 MSPS、集成數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)ADAQ7980/ADAQ7988\t（397）
4．1．5 用于電源控制和保護應(yīng)用的模擬前端ADS131E04\t（399）
4．1．6 16位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MAX11359A\t（400）
4．1．7 具微微安培輸入的緩沖型18位8通道ADC LTC2358-18\t（402）
4．1．8 18位、1 MSPS、8通道差分輸入ADC LTC2335-18\t（404）
4．1．9 低噪聲、高速24位逐次逼近型寄存器（SAR）ADC LTC2380-24\t（405）
4．1．10 具可配置數(shù)字濾波器的32位過采樣ADC LTC2500-32\t（406）
4．2 旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器\t（408）
4．2．1 12位R/D轉(zhuǎn)換器AD2S1205\t（408）
4．2．2 分辨率可變的10位至16位R/D轉(zhuǎn)換器AD2S1210\t（409）
4．2．3 12位R/D轉(zhuǎn)換器AD2S1200\t（410）
4．2．4 分辨率可變的旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD2S83\t（411）
4．2．5 14位雙通道自整角機/旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD2S44\t（412）
4．2．6 旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD2S80A/AD2S81A/AD2S82A\t（413）
4．2．7 14位自整角機數(shù)字轉(zhuǎn)換器SDC1740\t（414）
4．3 無源傳感器集成接口電路\t（415）
4．3．1 低成本、高精度傳感器信號調(diào)理器MAX1452\t（415）
4．3．2 帶有過壓保護的高精度信號調(diào)理器MAX1454\t（417）
4．3．3 MAX1455低成本、汽車傳感器信號調(diào)理器\t（418）
4．3．4 電容傳感器的集成接口電路AD7745\t（420）
4．3．5 12位阻抗轉(zhuǎn)換器網(wǎng)絡(luò)分析儀AD5934\t（424）
4．3．6 單電極電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7147A\t（425）
4．3．7 雙通道電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7156\t（426）
4．3．8 12位電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7152/AD7153\t（427）
4．3．9 24位電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7747\t（428）
4．3．10 超低功耗雙通道電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD7150\t（429）
4．3．11 適用于閉環(huán)磁通門傳感器的信號調(diào)節(jié)IC DRV401-Q1\t（429）
4．3．12 LVDT傳感器信號調(diào)節(jié)器PGA970\t（431）
4．3．13 車用超聲信號處理與換能器驅(qū)動IC PGA460\t（433）
4．3．14 可編程微功耗電化學(xué)模擬前端LMP91000\t（434）
4．4 混合信號微處理器\t（436）
4．4．1 低功耗、低噪聲、多路傳感器信號處理器MAX1464\t（436）
4．4．2 6電流通道和1電壓通道電能計量IC ADE7816\t（437）
4．4．3 單相電能計量IC ADE7116/7156/7166/7169/7566/7569\t（439）
4．4．4 單相有功和視在功率計量IC ADE7763\t（442）
4．4．5 帶有10位ADC的微控制器MAXQ7670\t（443）
4．4．6 基于16位RISC微控制器的超聲測距系統(tǒng)MAXQ7667\t（445）
4．4．7 帶有12位ADC的微控制器MAXQ7670A\t（447）
4．4．8 無RTC時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX35102\t（449）
4．4．9 集成電源管理和128 KB閃存的超低功耗ARM ADuCM3027/3029\t（450）
4．4．10 集成電源管理的超低功耗ARM ADuCM4050\t（453）
4．5 無線片上系統(tǒng)\t（456）
4．5．1 第二代2．4 GHz SoC CC2530\t（456）
4．5．2 Texas Instruments公司的CC2531\t（459）
4．5．3 具有USB的SimpleLink藍牙智能無線MCU CC2540\t（463）
4．5．4 Texas Instruments公司的CC2541-Q1\t（466）
4．5．5 針對藍牙智能應(yīng)用的SimpleLink超低功耗無線MCU CC2640\t（469）
4．5．6 SimpleLinkTM Bluetooth?低功耗無線MCU CC2640R2F\t（473）
4．5．7 Nordic Semiconductor公司的nRF24LE1\t（476）
4．5．8 微芯科技公司的rfPIC12F675\t（481）
4．5．9 芯科實驗室有限公司的Si102x和Si103x\t（484）
4．5．10 賽普拉斯半導(dǎo)體公司的PSoC 4XX8_BLE\t（487）
第5章 穿戴式裝置中的人體信息傳感模擬前端\t（493）
5．1 生物電位測量模擬前端\t（494）
5．1．1 生物電位測量模擬前端ADS1294/6/8/4R/6R/8R\t（494）
5．1．2 極低功耗單通道生物電位測量模擬前端MAX30003\t（496）
5．1．3 全集成單導(dǎo)聯(lián)ECG模擬前端AD8232\t（498）
5．1．4 低功耗5電極心電圖模擬前端ADAS1000/-1/-2\t（501）
5．1．5 低功耗3電極心電圖模擬前端ADAS1000-3/ADAS1000-4\t（505）
5．2 血氧飽和度與心率測量模擬前端\t（510）
5．2．1 脈搏血氧飽和度和心率測量模擬前端MAX30101\t（510）
5．2．2 用于健身的高靈敏度脈搏血氧飽和度和心率傳感器MAX30102\t（512）
5．2．3 低成本極小體積的脈搏血氧飽和度和心率傳感器AFE4403\t（513）
5．2．4 極小體積的心率與SpO2測量模擬前端AFE4404\t（515）
5．2．5 具有FIFO的極小體積心率與SpO2測量模擬前端AFE4405\t（517）
5．2．6 脈搏血氧飽和度測量模擬前端AFE4490\t（518）
5．3 體溫傳感器\t（521）
5．3．1 體溫傳感器MAX30205\t（521）
5．3．2 紅外線測溫器MLX90614\t（522）
5．4 體重計和人體成分測量模擬前端AFE4300\t（523）