电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115449986

商品编码：29448072700

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍
作者：	[美]Charles Platt Fredrik Jansson
定价：	89.0
出版社：	人民邮电出版社
出版日期：	2017-05-01
ISBN：	9787115449986
印次：	1
版次：	1
装帧：	平装-胶订
开本：	大16开

内容简介

本书介绍常用电子元器件的基本信息、工作原理、使用方法、参数、注意事项等，便于初学者查找相关元器件的应用方式，本卷侧重于介绍传感器，包括GPS、磁力计、红外传感器、倾斜传感器等。作为电子元件工具书介绍它们的经典用途的同时，本书又以DIY的新角度介绍如何在项目中使用这些电子元件，可以为制作爱好者提供准确的信息，甚至当作一部工具书来使用。

目录

1　GPS　1 1.1　它可以做什么　1 1.1.1　原理图符号　1 1.1.2　GPS子模块　1 1.2　它如何工作　1 1.3　演变　2 1.4　参数　2 1.5　如何使用它　2 1.5.0　每秒脉冲输出数　3 1.6　禁止事项　3 1.6.1　静电放电　3 1.6.2　接地不良　3 1.6.3　虚焊　3 1.6.4　许可限制　3 1.6.5　搜星失败　3 1.6.6　速度或高度超出限定值　3 2　磁力计　5 2.1　它可以做什么　5 2.1.1　原理图符号　5 2.1.2　IMU　5 2.1.3　应用　5 2.2　它如何工作　6 2.2.1　磁场　6 2.2.2　地轴　6 2.2.3　线圈磁力计　7 2.2.4　霍尔效应和磁阻　7 2.3　演变　7 2.4　如何使用它　8 2.5　禁止事项　8 2.5.1　磁干扰　8 2.5.2　安装不当　8 3　物体检测传感器　9 3.1　它可以做什么　9 3.1.0　原理图符号　9 3.2　演变　10 3.3　光检测　10 3.3.1　透射型光传感器　11 3.3.2　对射型光传感器　12 3.4　磁传感器　13 3.5　簧片开关　13 3.5.1　簧片开关种类　14 3.5.2　簧片开关参数　14 3.5.3　如何使用簧片开关　14 3.6　霍尔效应传感器　14 3.6.1　霍尔效应传感器的工作原理　15 3.6.2　霍尔效应传感器的种类　15 3.7　参数　15 3.8　如何使用霍尔效应传感器　15 3.9　如何使用物体检测传感器　15 3.9.1　线性移动检测　15 3.9.2　中断检测　16 3.9.3　角度检测　16 3.10　不同传感器的优缺点汇总　16 3.10.1　光学物体检测传感器的优点　16 3.10.2　光学物体检测传感器的缺点　16 3.10.3　簧片开关的优点　16 3.10.4　簧片开关的缺点　16 3.10.5　霍尔效应传感器的优点　17 3.10.6　霍尔效应传感器的缺点　17 3.11　禁止事项　17 3.11.1　光传感器　17 3.11.2　簧片开关　17 4　被动式红外传感器　19 4.1　它可以做什么　19 4.1.1　原理图符号　19 4.1.2　应用　19 4.2　它如何工作　19 4.2.1　热释电传感器　20 4.2.2　检测单元　20 4.2.3　镜头组　20 4.3　演变　22 4.4　禁止事项　23 4.4.1　高温灵敏度衰减　23 4.4.2　检测窗口损坏　23 4.4.3　受潮　23 5　距离传感器　25 5.1　它可以做什么　25 5.1.1　原理图符号　25 5.1.2　应用　25 5.2　演变　25 5.2.1　超声波　25 5.2.2　红外线　26 5.2.3　相对优势　26 5.3　常见的超声波传感器　26 5.3.1　进口产品　27 5.3.2　独立元器件　27 5.4　红外线传感器常见型号　27 5.4.0　红外线距离传感器的发展趋势　28 5.5　电容位移传感器　28 5.5.0　应用　29 5.6　它如何工作　29 5.6.1　误差来源　29 5.6.2　参数　29 5.7　光或超声波距离传感器的注意事项　29 5.7.1　待测物体距离太近　29 5.7.2　信号源混杂　30 5.7.3　反射面选取不当　30 5.7.4　环境因素　30 5.7.5　LED老化　30 6　线性位置传感器　31 6.1　它可以做什么　31 6.1.1　应用　31 6.1.2　原理图符号　31 6.2　它如何工作　31 6.2.1　线性电位计　31 6.2.2　磁性线性编码器　32 6.2.3　光学线性编码器　33 6.2.4　线性编码器的应用　33 6.2.5　线性可变差动变压器　33 6.3　注意事项　34 6.3.1　机械故障　34 6.3.2　LED老化　34 7　旋转位置传感器　35 7.1　它可以做什么　35 7.1.1　应用　35 7.1.2　原理图符号　35 7.2　电位计　35 7.2.1　弧形旋转电位计　35 7.2.2　限位柱　36 7.2.3　多匝旋转

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本书是一本全彩的电子元件百科全书，读者可以在本书中得到所有想知道的信息，并且在风格上继承和发扬了《爱上制作》系列书的生动活泼，以DIY的新角度介绍如何在项目中使用传统的电子元件。 想知道如何熟练使用电子元器件吗？本丛书第三卷（共三卷）中涵盖了您在项目中会用到的传感器关键知识---包含照片、原理图和表格。通过本书您可以了解到各个器件的用途、工作方法、其中蕴含的道理、了解不同类型的衍生器件。不管是电子行业的新手还是高手，都可以在本书里探索到新的知识和技巧。

《电子元器件实用手册：Vol.3 传感器篇》 内容简介 本书是“电子元器件实用手册”系列中的第三卷，专注于电子元器件中至关重要的“传感器”这一大类。在当今高度智能化的世界里，传感器扮演着信息采集与转换的“眼睛”和“耳朵”的角色，它们将物理世界中的各种现象转化为可被电子系统理解和处理的电信号，从而实现对环境的感知、监测与控制。本卷力求为读者提供一个全面、深入且实用的传感器技术概览，旨在帮助电子工程师、技术爱好者以及相关专业的学生，在理解传感器原理、掌握其选型与应用方面打下坚实的基础。 本册内容涵盖了从基础的传感器分类、工作原理，到各种主流传感器的详细介绍、技术参数解析，再到实际应用案例分析与选型指南，力求做到内容翔实，条理清晰，既有理论深度，又不失实践指导意义。 第一章 传感器基础理论 本章将从传感器最根本的概念入手，首先阐述什么是传感器，其在整个电子系统中的地位和作用。我们将深入探讨传感器的基本工作原理，包括其如何响应外部物理量并将其转化为电信号，例如电阻式、电容式、压电式、半导体效应、磁效应、光电效应等多种转换机制。同时，本章还会介绍传感器性能评估的关键指标，如灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨率、响应时间、精度、稳定性等，并解释这些参数的含义及其对传感器选择和应用的重要性。此外，还将对传感器的分类方法进行梳理，例如按被测量、按工作原理、按输出信号类型等，为后续章节的具体传感器介绍建立清晰的框架。 第二章 温度传感器 温度是衡量物质冷热程度的物理量，在工业生产、科学研究、环境保护、日常生活等诸多领域都具有极其重要的意义。本章将详细介绍几种主流的温度传感器，包括： 热敏电阻 (Thermistor)：重点讲解NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）热敏电阻的结构、工作原理、阻温特性曲线，以及在不同应用场景下的选型考量。 热电偶 (Thermocouple)：阐述塞贝克效应，介绍不同类型（如K、J、T、E、R、S、B型）热电偶的材料特性、测温范围、精度和适用环境，并讨论冷端补偿技术。 铂电阻温度计 (RTD)：聚焦PT100、PT1000等铂电阻的原理，分析其高精度、高稳定性的特点，以及在精密测温中的应用。 集成温度传感器：介绍如LM35、TMP36等模拟输出温度传感器，以及DS18B20、DHT22等数字输出温度传感器的特点、接口方式和使用方法。 第三章 压力传感器 压力传感器是用于测量流体（液体或气体）或固体表面所承受压力的传感器。本章将深入探讨各种压力传感器的类型和原理： 压阻式压力传感器：讲解应变片工作原理，硅压阻效应，膜盒结构，以及基于惠斯通电桥的信号输出。 电容式压力传感器：阐述其通过测量膜片变形引起电容变化的原理，以及其高精度、低功耗的特点。 压电式压力传感器：介绍压电晶体受力产生电荷的效应，适用于动态压力测量。 应变片式压力传感器：详细讲解应变片粘贴在弹性体上的原理，以及其广泛的应用。 陶瓷压力传感器：介绍陶瓷材料的优越性能，适用于腐蚀性介质。 真空传感器：涵盖了Pirani真空计、电离真空计等不同原理的真空测量技术。 第四章 位移与速度传感器 测量物体的位置、距离以及运动速度是许多自动化和检测系统不可或缺的功能。本章将详细介绍： 位移传感器： 线性电位器：讲解其结构、工作原理、输出电压与位移的关系，以及其优缺点。 LVDT (线性可变差动变压器)：详细介绍其精密位移测量能力，工作原理，以及在工业自动化中的应用。 编码器 (Encoder)：区分增量编码器和绝对编码器，讲解其光学、磁学原理，以及在角度和直线位移测量中的应用。 霍尔效应位移传感器：介绍其利用霍尔效应测量磁场变化来感知位移的原理。 超声波位移传感器：讲解其利用声波回波时间测量距离的原理。 激光测距传感器：介绍其利用激光反射时间或相位差进行高精度测距的原理。 速度传感器： 测速发电机 (Tachometer)：介绍其将转速转化为电压输出的原理。 多普勒雷达测速传感器：讲解其利用多普勒效应测量物体速度的原理。 编码器积分测速：通过对编码器输出脉冲的计数来计算速度。 第五章 力与扭矩传感器 测量力、压力、扭矩是理解物体受力状态的关键。本章将重点介绍： 力传感器 (Load Cell)： 应变片式力传感器：详细讲解其工作原理，常见的传感器结构（如S型、轮辐型），以及在称重、拉力、压力测量中的应用。 压电式力传感器：介绍其适用于动态力测量。 扭矩传感器： 应变片式扭矩传感器：讲解其在轴上测量扭矩的原理。 磁弹性扭矩传感器：介绍其利用磁场变化测量扭矩的原理。 第六章 气体传感器 气体传感器用于检测和测量空气中的各种有害或重要气体，在环境监测、安全防护、工业过程控制等领域发挥着重要作用。本章将介绍： 半导体气体传感器：讲解金属氧化物半导体（MOS）气体传感器的原理，如催化氧化、还原反应引起的电导率变化，以及其对CO、H2、CH4、VOCs等的敏感性。 电化学气体传感器：介绍其通过电化学反应产生电流或电压来测量气体浓度的原理，如氧气传感器、CO传感器、H2S传感器等。 催化燃烧式气体传感器：讲解其利用可燃气体在催化剂表面燃烧放热来升高温度，从而改变电阻值的原理。 红外气体传感器：介绍其利用特定气体对红外线吸收的原理来测量气体浓度。 光离子化检测器 (PID)：讲解其利用紫外光激发气体分子产生离子，并通过测量离子电流来检测挥发性有机化合物（VOCs）的原理。 第七章 光学传感器 光学传感器利用光信号的产生、传输、反射、吸收等特性来获取信息。本章将深入探讨： 光敏电阻 (LDR)：介绍其材料特性（如CdS、CdSe），以及光照强度与其电阻值之间的关系。 光电二极管 (Photodiode)：讲解其光生伏特效应和光电导效应，以及其在光信号检测、光通信中的应用。 光电三极管 (Phototransistor)：介绍其与普通三极管的异同，以及其光信号放大能力。 光电耦合器 (Optocoupler)：阐述其隔离功能，由发光二极管和光敏器件组成，用于信号隔离和驱动。 CCD (Charge-Coupled Device) 和 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 图像传感器：详细介绍其成像原理，像素结构，以及在数码相机、扫描仪等设备中的应用。 接近传感器：包括光电接近传感器（对射式、漫反射式、镜面反射式）和超声波接近传感器，讲解其检测物体有无的原理。 颜色传感器：介绍其识别物体颜色的原理。 第八章 生物与化学传感器 随着生命科学和化学技术的飞速发展，生物与化学传感器在医疗诊断、食品安全、环境监测等方面展现出巨大的应用潜力。本章将介绍： pH传感器：详细介绍玻璃电极pH传感器的工作原理，以及其校准和维护。 离子选择性电极 (ISE)：讲解其选择性检测特定离子浓度的原理。 酶电极：介绍其利用固定化的酶作为生物识别元件，通过酶促反应来检测特定物质。 DNA传感器：概述其利用DNA杂交等分子识别原理进行检测的技术。 生物传感器：更广泛地介绍基于生物识别单元（如抗体、抗原、核酸、细胞等）和换能器结合的各类传感器。 第九章 惯性与导航传感器 惯性传感器是实现自主导航、姿态测量、运动分析等功能的核心组件。本章将重点介绍： 加速度计：讲解其测量物体加速度的原理，包括压电式、电容式、MEMS（微电子机械系统）加速度计，以及其在姿态稳定、跌落检测等方面的应用。 陀螺仪：介绍其测量角速度的原理，包括机械式陀螺仪、MEMS陀螺仪、光纤陀螺仪、激光陀螺仪，以及其在姿态测量、惯性导航中的作用。 磁力计：讲解其测量地磁场强度的原理，以及其在电子罗盘、姿态参考中的应用。 IMU (Inertial Measurement Unit)：介绍集成加速度计、陀螺仪、有时还包括磁力计的惯性测量单元，以及其在无人机、机器人、智能穿戴等领域的广泛应用。 第十章 传感器信号处理与接口技术 传感器输出的原始信号往往需要经过放大、滤波、A/D转换等处理才能被微处理器或控制系统有效利用。本章将重点探讨： 信号调理电路：介绍放大器（运算放大器）、滤波电路（低通、高通、带通）、激励电路等的设计与应用。 A/D转换器 (ADC)：讲解不同类型的ADC（逐次逼近型、Σ-Δ型、流水线型等）的原理、分辨率、采样率等参数，以及其在模拟信号数字化中的作用。 传感器接口与通信协议：介绍常用的传感器接口，如模拟接口、I2C、SPI、UART、CAN、Ethernet等，并讲解相应的通信协议和数据格式。 传感器融合：探讨如何通过融合来自多个传感器的数据，提高系统的精度、鲁棒性和可靠性。 第十一章 传感器选型与应用实例 本章将为读者提供实用的传感器选型指南，并结合实际应用案例，帮助读者更好地理解传感器的选择依据和应用技巧。 传感器选型原则：从测量精度、量程范围、响应速度、工作环境（温度、湿度、腐蚀性）、功耗、成本、接口方式等多个维度，指导读者如何选择最适合自身需求的传感器。 典型应用案例分析： 智能家居：温湿度传感器、气体传感器、人体存在传感器、光线传感器等的应用。 工业自动化：压力传感器、温度传感器、位移传感器、液位传感器在生产过程中的应用。 汽车电子：车速传感器、氧传感器、碰撞传感器、胎压监测传感器等的应用。 医疗器械：生物传感器、血氧传感器、心率传感器等的应用。 环境监测：气体传感器、水质传感器、噪声传感器等的应用。 附录 常用传感器型号参数速查表 传感器术语汇编 本书力求以清晰的语言、严谨的逻辑、丰富的图示，将复杂的传感器理论与实用的工程应用相结合，为广大读者提供一份宝贵的参考资料。希望通过本手册的学习，读者能够对电子元器件中的传感器领域有更深入的理解，并在未来的技术探索和产品开发中，能够更加得心应手地运用各类传感器，创造出更多智能、便捷、可靠的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在自动化领域摸爬滚打多年的工程师，平时工作中经常需要接触和设计各种传感器相关的系统。电子元器件的更新换代速度非常快，尤其是传感器这一块，每年都有不少新型号和新技术出现，想要跟上步伐，一本高质量的参考书是必不可少的。这本书《电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍》就给我带来了不少启发。它最让我欣赏的一点是，在介绍各种传感器时，非常注重从“问题导向”的角度出发。比如，在介绍压力传感器时，书中并没有简单地列出压阻式、电容式、压电式等分类，而是先分析了我们在实际工业生产中，会遇到哪些测量压力的问题，例如高压、低压、动态压力、静态压力等等，然后再针对这些问题，介绍最适合的传感器类型以及它们的优缺点。这种讲解方式，能够让我立刻联想到自己遇到的具体工程难题，从而更有针对性地去理解和学习。此外，书中对传感器接口电路的设计也进行了详细的阐述，包括信号调理、放大、滤波等环节，这对于我们实际搭建系统至关重要。我尤其喜欢书中关于传感器选择的章节，里面列举了大量表格，对比了不同传感器在精度、响应时间、功耗、成本等方面的表现，并给出了具体的应用场景建议。这大大缩短了我进行方案选型的时间。虽然我自认为经验比较丰富，但在阅读过程中，还是有不少关于新型传感器的知识点和应用技巧让我眼前一亮，比如书中对 MEMS 传感器的介绍，就比我之前了解的要深入和全面得多。

评分☆☆☆☆☆

我对物联网（IoT）领域一直充满兴趣，而传感器作为物联网感知层最核心的组成部分，其重要性不言而喻。这本《电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍》为我打开了认识传感器世界的新大门。书中对于各种适用于物联网应用的传感器的介绍，都非常贴合实际需求。例如，在介绍环境传感器时，书中不仅涵盖了温度、湿度、光照、气压等基础参数，还重点介绍了CO2、PM2.5、VOC等对空气质量监测至关重要的传感器，并详细分析了它们在智能家居、智慧农业等物联网场景中的应用。我最喜欢的是书中关于功耗优化和无线通信集成设计的章节。在物联网设备设计中，低功耗是关键，而这本书则详细讲解了如何选择低功耗传感器，以及如何优化传感器的数据采集和传输策略来降低整体功耗。同时，书中也对与传感器集成的各类无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等进行了概述，并结合传感器数据传输的特点，给出了相应的技术选型建议。这对于我构建低功耗、长续航的物联网终端设备非常有指导意义。此外，书中对传感器在智能穿戴设备、工业自动化等领域的应用案例分析，也极大地激发了我对物联网项目创新的灵感。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍》的封面设计就带着一种沉稳的科技感，仿佛预示着里面内容的严谨和实用。我拿到这本书的时候，最先吸引我的就是它的厚度和目录的详实程度。虽然我是一名电子工程专业的学生，但接触到的传感器种类繁多，很多细节和应用场景我还是感到模糊。这本书的优点在于，它并没有仅仅罗列各种传感器的参数，而是深入浅出地讲解了每种传感器的基本原理、工作方式、以及在实际电路中的应用。例如，在讲解温度传感器时，书中不仅介绍了热敏电阻、半导体温度传感器等常见类型，还详细分析了它们在不同温度范围内的响应曲线、线性度、精度等关键指标，并提供了相应的选型建议和注意事项。更让我惊喜的是，书中还穿插了一些实际的案例分析，比如如何利用红外传感器实现非接触式测温，或者如何通过超声波传感器构建避障系统。这些案例的讲解非常到位，不仅有理论指导，还有电路图和调试思路，这对于我们这些理论结合实际的学习者来说，简直是如获至宝。尤其是对于一些参数的解读，以前我常常会纠结于某个指标的具体含义，而这本书则用非常清晰的语言，结合图示，把这些复杂的概念变得易于理解。我甚至花了整整一个下午，就仅仅在仔细阅读关于霍尔传感器的部分，因为它在磁场检测、角度测量等方面的应用实在太广泛了，而书中对不同封装、不同灵敏度的霍尔传感器的对比分析，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

我是一位刚入行不久的电子爱好者，平时喜欢自己动手做一些小项目，但总是感觉在核心的元器件选择和理解上存在短板，尤其是传感器这个领域，感觉非常神秘。所以，当我在书店看到这本《电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍》时，就毫不犹豫地买了。这本书对我的帮助真的太大了！它用一种非常友好的方式，把我从一个对传感器一无所知的小白，变成了一个能够初步理解和运用传感器的人。书中对于各种传感器的介绍，没有使用太多晦涩难懂的术语，而是通过很多生动形象的比喻和图解，把复杂的原理讲清楚。比如，在讲到光敏传感器的时候，它会用“眼睛”来比喻，然后解释不同的光敏传感器就像人的眼睛对不同颜色的光敏感度不一样一样。更重要的是，书中提供了很多实际的电路连接和代码示例，我跟着书中的例子，成功地在我自己制作的智能小车上实现了避障功能，这让我成就感爆棚！以前总觉得传感器是很高端的东西，只有专业人士才能玩转，但这本书让我发现，原来我们普通人也可以通过学习，去理解和掌握这些技术。书中对各种传感器的应用场景的介绍，也极大地拓展了我的思路，我开始思考，是不是可以用这些传感器来做一些更有趣、更实用的东西，比如一个简单的空气质量监测仪，或者一个自动开关的台灯。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业工作多年的技术人员，对各种信号的采集和处理有着非常深入的需求，而传感器是这一切的起点。因此，一本涵盖广泛且深入的传感器实用手册对于我来说，是不可或缺的工具。《电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍》这本书，在我看来，是一本集理论深度和实践广度于一体的优秀读物。书中对于不同类型传感器的物理原理的阐述，虽然严谨，但并未显得枯燥，而是巧妙地结合了通信系统对数据的要求，例如对信号的噪声、带宽、灵敏度等关键参数的讨论，都与通信领域的实际需求息息相关。我特别关注书中关于射频传感器和微波传感器的部分，它们在雷达、通信基站等领域有着至关重要的作用，而书中对这些先进传感器的原理、性能指标以及最新发展趋势的介绍，都让我耳目一新。此外，书中还详细介绍了传感器在信号解调、数据传输以及抗干扰等方面的设计考量，这对于我优化现有的通信系统设计非常有帮助。我曾经在一个项目中，因为传感器选型不当，导致信号传输质量不佳，而这本书中的相关章节，则为我提供了宝贵的经验和解决方案，让我能够避免类似的错误。总而言之，这本书不仅仅是元器件的介绍，更是将传感器技术与通信工程实践紧密结合的典范。