正版现货 现代传感技术与系统 林玉池 曾 机械工业出版社9787111272366仪器科学与技术学科 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林玉池曾周末 编

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111272366

商品编码：28682443316

丛书名： 现代传感技术与系统

开本：16

出版时间：2010-06-01

书名:现代传感技术与系统

定价：49元

作者:林玉池，曾周末 主编

出版社：机械工业出版社

出版日期：2009-7-1

ISBN：9787111272366

页码：476

版次：1

装帧：平装

开本：16开

本书从传感器的基础理论人手，围绕传感技术的应用，介绍现代传感技术的共性知识，通过介绍典型传感技术和实际应用中传感系统的组成、结构，使读者掌握传感 器及测试系统的原理、结构和应用的一般规律，以便举一反三，能通过检索、阅读相关资料轻松使用新的传感器。书中内容既有传统传感器，又有近年出现的新传感 技术介绍，体现了现代传感技术的发展脉络。

本书内容突出传感领域的共性知识，涉及面宽，实用性强，适合作为仪器仪表、电子信息、自动化、机械工程、物理、材料等学科的研究生教学或自学用书，以及本科生的参考书，也可供相关领域的工程技术和科学研究人员使用。

前言

dy 篇 传感基础

dy 章 绪论

1.1 传感器及其分类

1.1.1 传感器的定义

1.1.2 传感器的分类

1.1.3 传感器与传感技术

1.2 信息与传感

1.2.1 信息与信息技术

1.2.2 信息的基本特征

1.2.3 传感技术是信息的源头技术

1.2.4 测量系统的信息模型

1.3 传感技术的特点和作用

1.3.1 传感技术的特点

1.3.2 传感技术的地位与作用

1.4 现代传感技术的发展现状与趋势

1.4.1 现代传感技术的发展现状

1.4.2 我国传感器产业发展现状及与国外的差距

1.4.3 现代传感技术的发展趋势

思考题

第2章 传感器的理论基础

2.1 信息获取与信息感知

2.1.1 信息获取

2.1.2 传感器涉及的基础理论

2.2 自然规律与传感器

2.2.1 守恒定律

2.2.2 场的定律——关于物质作用的定律

2.2.3 物质定律

2.2.4 统计物理学法则

2.3 传感器的基础效应

2.3.1 物质效应与物性型传感器

2.3.2 光电效应

2.3.3 电光效应

2.3.4 磁光效应

2.3.5 磁电效应

2.3.6 热电效应和热释电效应

2.3.7 压电、压阻和磁致伸缩效应

2.3.8 约瑟夫逊效应与核磁共振

2.3.9 光的多普勒效应和萨古纳克效应

2.3.10 声音的多普勒效应及声电、声光效应

2.3.11 与化学有关的效应

2.3.12 纳效应

2.4 传感器的新型敏感材料

2.4.1 敏感材料的工作机理

2.4.2 敏感材料的类型与特性

2.4.3 新型敏感材料

2.5 弹性敏感元件

2.5.1 概述

2.5.2 弹性敏感元件的基本特性

2.5.3 弹性敏感元件的材料

2.5.4 典型弹性敏感元件

思考题

第3章 传感器构成论

3.1 传感器的构成方法

3.1.1 传感器的基本构成

3.1.2 传感器的结构类型

3.2 传感器与被测对象的关联

3.2.1 传感器与固体对象的关联

3.2.2 传感器与流体对象的关联

3.3 传感器对信号的选择

3.3.1 传感器信号选择机理

3.3.2 传感器的信号选择方式

3.4 传感器的传递矩阵

3.4.1 二端口传感器的一般表达式

3.4.2 二端口传感器的传递矩阵

3.4.3 二端口传感器的负载效应

3.4.4 传感器的广义输入、输出特性

3.4.5 负载效应的理论机理及消除方法

……

第4章 传感器的应用基础

第2篇 典型传感技术

第5章 光电传感技术

第6章 光纤传感技术

第7章 视觉传感技术

第8章 声表面波传感技术

第9章 生物传感技术

dy 0章 化学传感技术

dy 1章 前沿传感技术

第3篇 现代传感系统

dy 2章 现代传感系统概述

dy 3章 多传感器数据融合

dy 4章 智能传感技术

dy 5章 无线传感器网络

深入探索，洞悉未来：智能感知新纪元 本书并非简单罗列数据与公式，而是邀您踏上一段深度探索智能感知领域奥秘的旅程。它旨在为读者勾勒出一幅由感官延伸至智慧的宏大画卷，揭示现代传感技术如何如同人类的触角，延伸至物理世界的每一个角落，感知、理解并重塑我们所处的世界。我们将跳出具体教材的范畴，从更广阔的视角审视传感技术的演进轨迹、核心原理、前沿发展及其在各个领域的颠覆性应用，激发您对这一充满活力的交叉学科的无限想象与深入思考。 一、 感知之源：人类与技术的共鸣 回溯历史的长河，人类对感知能力的渴求从未停歇。从早期基于肉眼、耳朵等自然感官的认知，到工具的发明，再到光学显微镜、望远镜等精密仪器的诞生，我们不断突破生理局限，拓展感知边界。而现代传感技术，正是这一历史进程的集大成者，是人类智慧与工程技术巧妙结合的结晶。它将物理世界中不可见的电磁波、声波、温度、压力、化学成分等转化为可被机器识别和处理的电信号，赋予机器“看”、“听”、“嗅”、“触”等能力，甚至超越了人类感官的极限。 本书的探讨将从这一哲学层面出发，理解传感技术不仅仅是冰冷的硬件，更是连接物质世界与信息世界的桥梁，是实现智能化、自动化、精细化控制的基石。我们将追溯其发展脉络，从最初简单的开关、电阻传感器，到如今集高精度、高灵敏度、智能化于一体的新一代传感器，感受技术迭代的澎湃动力。 二、 传感的艺术：原理的深度解析 脱离具体书籍的例证，我们将深入剖析现代传感技术的核心原理，如同庖丁解牛，层层剥离，展现其内在的精妙。 物理效应的转化： 传感器的根本在于利用各种物理、化学效应将外界的物理量（如光、热、力、电、磁、化学物质等）转化为电信号。我们将探讨几种基础而重要的传感原理： 压电效应： 介绍压电材料在受力时产生电荷，或施加电压时产生形变的特性，及其在压力传感器、加速度计、超声波换能器等领域的应用。 热电效应： 解释温差导致电压产生的塞贝克效应，以及如何利用其制成热电偶传感器，用于温度测量。 霍尔效应： 阐述当载流导体置于磁场中时，会产生垂直于电流和磁场方向的电压，这是磁场传感器和霍尔开关的核心原理。 光电效应： 深入理解光照引起半导体材料导电性变化的原理，包括光导效应、光伏效应，以及它们在光敏电阻、光电二极管、太阳能电池等中的应用。 电阻变化原理： 探讨温度（热敏电阻）、应力（应变片）、湿度（湿敏电阻）等物理量的变化如何导致材料电阻值发生变化，以及这些变化如何被测量和利用。 电容变化原理： 分析介电常数、距离、面积等变化引起的电容变化，这是电容式传感器的基础，广泛应用于触摸屏、液位传感器、位移传感器等。 电感变化原理： 讲解线圈的自感或互感因磁芯材料、气隙、位移等因素变化而改变，是电感式传感器（如接近开关、LVDT）的工作原理。 化学传感原理： 介绍基于化学反应、电化学过程、气体吸附等实现对特定化学物质检测的传感器，如气体传感器、pH传感器、离子选择电极等。 信号的采集与处理： 传感器产生的原始信号往往微弱、易受干扰。因此，信号的采集与处理是传感器系统不可或缺的组成部分。我们将讨论： 信号放大与调理： 介绍运算放大器、滤波器等电路在放大、滤波、线性化、阻抗匹配等方面的作用，以提高信号质量。 模数转换（ADC）： 解释模拟信号如何被转换为数字信号，以便计算机进行处理，并讨论ADC的精度、分辨率、采样率等关键参数。 数字信号处理（DSP）： 介绍滤波、降噪、特征提取、模式识别等数字信号处理技术，如何从原始数据中提取有用的信息。 传感器融合： 探讨如何整合来自多个不同类型传感器的信息，以获得更全面、更准确的感知结果，减少单点故障，提高系统的鲁棒性。 三、 创新的前沿：技术的发展趋势 传感技术的进步日新月异，新的材料、新的原理、新的应用不断涌现。我们将展望未来的发展方向： 微型化与集成化： 纳米技术、MEMS（微机电系统）技术的发展，使得传感器体积越来越小，功耗越来越低，可以集成到更小的设备中，甚至植入人体。这将催生可穿戴设备、生物传感器、微流控芯片等革命性应用。 智能化与自适应： 新一代传感器不再仅仅是数据采集器，而是具备一定的“智能”。它们可以进行本地化的数据处理、特征提取，甚至通过机器学习算法进行自学习和自适应，根据环境变化调整工作参数，提高测量精度和效率。 非接触式感知： 激光雷达（LiDAR）、毫米波雷达、超声波传感器等非接触式传感技术，在不受物理接触影响的情况下，能够实现距离、速度、形状等信息的测量，在自动驾驶、机器人导航、三维建模等领域发挥着越来越重要的作用。 新材料与新原理： 石墨烯、二维材料、柔性电子材料等新兴材料的出现，为开发具有更高灵敏度、更广测量范围、更低功耗的新型传感器提供了可能。例如，基于量子点、等离激元共振的传感器，将带来前所未有的感知能力。 多模态感知与环境感知： 未来传感器将更加关注对复杂环境的多模态感知，能够同时检测温度、湿度、光照、气味、声音等多种环境信息，构建出对周围环境更全面、更深刻的认知。 生物与医疗传感： 生物传感器、可穿戴健康监测设备、体内植入式传感器等，正以前所未有的速度发展，为疾病的早期诊断、个性化治疗、健康管理提供强大的技术支持。 四、 应用的画卷：赋能千行百业 现代传感技术的应用已经渗透到社会经济的方方面面，深刻地改变着我们的生活方式和生产模式。 工业自动化与智能制造： 在制造业中，各种传感器被用于监测生产过程中的温度、压力、流量、振动、位置等关键参数，实现生产过程的精确控制、质量检测、故障预警，推动智能工厂的建设。例如，机器视觉系统通过图像传感器实现产品的缺陷检测和尺寸测量。 交通运输与自动驾驶： 汽车中的雷达、激光雷达、摄像头、超声波传感器等协同工作，为自动驾驶系统提供环境感知信息，实现车辆的自主导航、避障、车道保持等功能。 智慧城市与物联网： 城市中的环境监测传感器（空气质量、噪音）、交通流量传感器、智能电网传感器、安防传感器等，构成了智慧城市的基础，提升城市管理效率和居民生活品质。物联网（IoT）的核心就是海量传感器的互联互通。 医疗健康与生命科学： 血糖传感器、心率传感器、血氧传感器、脑电图传感器等，在疾病的诊断、监测和治疗中发挥着关键作用。基因测序、蛋白质分析等领域也离不开高精度的生物传感器。 环境保护与食品安全： 环境监测传感器用于检测空气、水源中的污染物，为环境保护提供数据支持。食品安全传感器则用于检测食品中的有害物质，保障人民的饮食健康。 消费电子与智能家居： 智能手机中的陀螺仪、加速度计、光线传感器、指纹传感器等，以及智能家居设备中的温湿度传感器、人体感应器、烟雾报警器等，极大地提升了用户体验和生活便利性。 科学研究与空间探索： 在天文学、物理学、地质学等基础科学研究领域，以及太空探测、深海探索等前沿领域，高性能的传感器是获取关键数据的唯一途径。 五、 挑战与展望：迈向更智能的未来 尽管传感技术取得了巨大的成就，但仍然面临诸多挑战。如何提高传感器的精度、灵敏度和可靠性？如何降低成本，实现大规模部署？如何解决传感器网络中的数据安全与隐私问题？如何更好地实现不同传感器之间的数据融合与互操作？ 本书的探索将引导读者思考这些问题，并展望未来。传感技术的发展将继续与人工智能、大数据、5G通信等前沿技术深度融合，构建一个更加智能、互联、高效的世界。我们不仅仅在关注“是什么”，更在探寻“为什么”和“将走向何方”。 这是一次对现代传感技术及其背后深刻原理的深度挖掘，一次对技术发展趋势的战略性审视，以及一次对未来无限可能的价值启发。它旨在为您打开一扇通往智能感知新纪元的大门，激发您在这一激动人心的领域进行更深入的学习、研究与创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于我这个刚刚踏入自动化控制领域的研究生来说，简直就像及时雨！我之前一直对传感器的工作原理、各种类型传感器的特性以及它们在实际系统中的应用感到有些模糊，尤其是那些复杂的数学模型和集成电路设计，常常让我望而却步。但读了这本书后，我才真正理解了“现代化”这三个字的分量。它没有像很多基础教材那样，上来就堆砌一堆晦涩的公式，而是从实际的应用场景出发，循序渐进地介绍了诸如温度、压力、位移、力等常用传感器的基本原理。我尤其喜欢它对霍尔传感器和光电传感器的详细讲解，特别是关于它们在无接触测量和位置检测方面的应用，让我茅塞顿开。书中大量的图示和案例分析，也让那些抽象的概念变得生动形象。比如，书中关于如何根据不同的测量需求选择合适的传感器，以及如何对传感器信号进行预处理和滤波的部分，都给我提供了非常实用的指导。我之前在做项目时，常常纠结于信号噪声问题，读完这部分内容后，我终于找到了有效解决办法。总而言之，这本书以一种非常友好的方式，为我打开了现代传感技术的大门，让我对这个领域充满了探索的兴趣和信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一个在工业自动化行业摸爬滚打了十多年的工程师，一直以来，我都在寻找一本能够真正将理论与实践深度结合的书籍，尤其是在系统集成和故障诊断方面。市面上很多书要么过于偏重理论，要么只讲皮毛，真正能指导我们实际工作的却不多。这本书的出现，让我眼前一亮。它在介绍各种传感器技术的同时，更注重将这些技术融入到具体的系统设计和应用中。书中对数据采集系统（DAS）的详细阐述，让我对整个数据流的构建和优化有了更深入的理解。特别是它在智能传感器和网络化传感系统部分的论述，让我看到了未来自动化发展的趋势。我之前一直困惑于如何构建一个高效、可靠的分布式传感网络，这本书提供了很多思路和方法，比如基于CAN总线和Ethernet的通信协议选择，以及如何处理大规模数据的一致性和同步问题。此外，书中关于传感器在使用过程中可能出现的各种故障以及相应的诊断和维护方法，也给了我极大的启发。很多时候，我们都在被动地处理问题，而这本书则教会我们如何主动地去预防和排除隐患。这本书的实用性，在我看来是其最大的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

作为一名传感器爱好者，我一直在寻找一本能够系统梳理传感器发展脉络，并能预见未来发展方向的书籍。我之前阅读过不少关于传感器原理的书籍，但往往都停留在某个单一的传感器类型或者基础理论上，难以形成一个宏观的认识。这本书的特点在于其广度和深度并存。它不仅详细介绍了各种传统传感器的原理和应用，更将视角投向了新兴的传感技术，比如 MEMS 传感器、纳米传感器以及生物传感器等。书中对这些前沿技术的发展历程、核心原理、以及在各个领域的潜在应用都做了深入的探讨，让我对传感器技术的未来充满了期待。我尤其对书中关于传感器融合和智能信息处理部分的分析印象深刻。如何将来自不同传感器的信息进行有效的融合，以获得更全面、更准确的环境信息，是当前传感器技术发展的一个重要方向。这本书在这方面给出了很多有价值的参考，包括各种融合算法的介绍和比较。读完这本书，我感觉自己对整个传感器技术领域都有了一个更清晰、更全面的认识，也激发了我进一步深入研究的动力。

评分☆☆☆☆☆

我是一位电子工程专业的学生，之前在学习信号处理和嵌入式系统时，对于如何将传感器的数据有效地转换为数字信号并进行后续处理，一直感到有些困惑。这本书在这方面提供了非常好的补充。它不仅讲解了传感器的基本原理，更将重点放在了传感器与后端处理系统之间的接口技术和信号调理方法上。书中对模数转换（ADC）的原理、选择以及采样率、分辨率等关键参数的讲解，非常透彻。我之前在设计嵌入式系统时，常常为选择合适的ADC而烦恼，这本书提供了详细的指导，让我能够根据具体需求做出最优选择。此外，书中关于传感器信号的放大、滤波、去噪等预处理技术，也为我提供了宝贵的实践经验。我之前在处理一些微弱信号时，常常难以有效抑制噪声，读完这本书后，我掌握了多种实用的滤波方法，极大地提高了信号的处理效果。这本书的理论讲解与实际应用结合得非常紧密，让我能够将学到的知识直接应用到我的课程设计和毕业论文中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面和书名就足以吸引我——“现代传感技术与系统”，这正是我一直以来想要深入了解的领域。我是一名在光学领域工作多年的研究人员，近年来，光学传感器的发展速度之快，应用范围之广，让我感到非常兴奋，但也意识到自己在这方面的知识体系存在一些不足。这本书以一种非常系统和全面的方式，梳理了现代传感技术的全貌。虽然它并非只专注于光学传感器，但其中关于信号处理、系统集成、以及数据分析的通用性原理，对于我理解和应用光学传感器有着极大的帮助。我尤其欣赏书中在介绍不同传感器类型时，所体现出的那种严谨的科学态度和深入的探究精神。它不仅仅停留在现象的描述，而是深入到每一个技术背后的原理和演进过程。阅读过程中，我发现书中对于如何评估传感器性能、如何进行传感器标定和校准的论述，对我的实验设计非常有启发。这本书的价值在于它提供了一个坚实的理论基础，并且能够引导读者去思考更深层次的问题，从而在自己的研究领域内做出更创新的工作。