9787560985077 传感器技术与应用 华中科技大学出版社 魏学业 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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魏学业 著

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出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787560985077

商品编码：29563488117

包装：平装

出版时间：2013-07-01

基本信息

书名：传感器技术与应用

定价：35.00元

作者：魏学业

出版社：华中科技大学出版社

出版日期：2013-07-01

ISBN：9787560985077

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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在检测和自动控制领域，传感器是不可或缺的关键元件之一，学习和掌握各种类型传感器的特点特性，对于相关从业人员来说是非常重要的。本书的知识全面，内容详实，是一本不可多得的介绍传感器技术的好书。

内容提要

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传感器技术与应用是自动化、测控仪器等专业的专业课。随着我国物联网相关产业的蓬勃发展,传感器技术也在同时拓展着自身的应用领域。本书的编者们怀着培养应用型人才的愿望，编写了《传感器技术与应用》这本书。
本书在介绍传感器技术的同时，注重理论联系实际；在表达方式上力求做到语言通俗、简洁易懂，以提高学生的学习兴趣。
本书共19章。至17章介绍了传感器的基础知识，以及电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、热电式传感器、流量检测仪表、压电传感器、光电式传感器和集成式温度传感器等内容。这一部分围绕着基本原理、测量电路和应用实例三个方面进行介绍，使学生在掌握基本原理的基础上，学会将传感器得到的微弱信号通过测量电路转换成可测量的信号的方法。8章和9章介绍了温度和力学量参数的检测技术，使学生在掌握前面传感器的基础知识之后，能够扩展一下思路。
为了方便教学，本书还配有电子课件等教学资源包，任课教师和学生可以登录“我们爱读书网”(>.ibook4us.)免费注册下载，也可以发邮件至hustpeiit@163.索取。
本书可作为高等院校，特别是应用型本科院校的自动化、测控仪器、电子信息等专业的教材，也可供从事相关领域的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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魏学业，北京交通大学教授，主要教授《检测技术》、《DSP技术及其应用》、《数据结构》、《高级信号检测技术》、《现代检测技术》等课程，曾先后于2002年、2007年和2008年在日本千叶大学、英国利兹大学做访问学者。在相关领域有着丰富的教学和实践经验

文摘

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序言

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《微机械与精密制造》 内容简介 《微机械与精密制造》一书深入探讨了微机电系统（MEMS）的设计、制造、封装以及在各个领域的广泛应用。本书旨在为读者提供一个全面而系统的知识框架，从基础理论到前沿技术，层层递进，帮助读者理解微纳尺度下物质的独特行为，并掌握相关的设计与制造方法。 第一部分：微机械基础理论 本书的第一部分奠定了微机械研究的基础。首先，我们将从微观世界的物理特性入手，阐述宏观与微观尺度下物质力学、热学、电学等性能的差异。这包括量子效应、表面效应、体积效应等在微纳尺度下对材料性能的影响，以及如何利用这些特性进行微机械的设计。 接着，我们将详细介绍微机械的基本组成单元和工作原理。这部分将涵盖微传感器、微执行器、微流控器件等核心组件，并深入剖析它们的设计理念、动力学模型以及相互作用的机制。例如，在微传感器部分，我们会介绍压阻式、电容式、压电式、光学式等多种传感原理，并分析它们在不同应用场景下的优劣势。在微执行器部分，我们将探讨静电力、热膨述、压电效应、磁致伸缩等驱动方式，以及如何实现精确的位移和力控制。 同时，本书还将着重讲解微机械的设计方法学。这包括有限元分析（FEA）、计算流体力学（CFD）等数值仿真工具在微机械设计中的应用，以及如何通过仿真优化结构、提高性能。我们还将介绍设计自动化（EDA）工具在微机械电路和系统设计中的作用，以及如何进行系统级集成与验证。 第二部分：微纳制造工艺 随着微机械基础理论的深入，本书进入了至关重要的微纳制造工艺部分。这一部分将全面梳理当前主流的微纳制造技术，并对其原理、工艺流程、适用范围以及优缺点进行详细介绍。 首先，我们将重点介绍传统的半导体制造工艺，如光刻（photolithography）、刻蚀（etching，包括干法刻蚀和湿法刻蚀）、薄膜沉积（thin-film deposition，包括物理气相沉积PVD和化学气相沉积CVD）、离子注入（ion implantation）等。这些工艺是制造复杂微结构的基础，我们将详细解析每种工艺的原理、关键参数控制以及在微机械制造中的具体应用。 在此基础上，本书将深入探讨先进的微纳制造技术。这包括： 微注塑成型（Micro-injection molding）：一种适用于大规模生产聚合物微结构的技术，我们将分析其模具设计、工艺参数以及产品精度。 激光微加工（Laser micromachining）：利用高能量激光束实现微尺度材料的去除、焊接或改性，我们将介绍不同类型的激光器、加工模式以及其在微结构制造中的应用。 3D打印（3D printing）：特别是针对微纳尺度的3D打印技术，如立体光刻（SLA）、数字光处理（DLP）以及多光子聚合（MPP）等，我们将阐述其工作原理、材料选择、精度限制以及在复杂微结构制造中的优势。 微电子束加工（Electron beam lithography）：一种高分辨率的图案化技术，常用于制造纳米级结构，我们将介绍其原理、应用领域以及与光刻技术的比较。 自组装技术（Self-assembly）：利用分子间的相互作用或外场驱动，使纳米或微米级别的单元自发形成有序结构，我们将探讨其在纳米器件制造和功能材料制备中的潜力。 微流控器件制造（Microfluidic device fabrication）：专门针对微流控芯片的设计与制造，包括PDMS、玻璃、硅等材料的加工方法，以及如何集成微通道、阀门、泵等功能单元。 此外，本书还将详细介绍晶圆键合（wafer bonding）和封装技术（packaging）。晶圆键合是多层微机械器件集成和实现三维结构的关键步骤，我们将讨论湿式键合、干式键合、玻璃过渡层键合等不同方法的原理与应用。微机械器件的封装是保护器件免受环境影响、实现与外部电路连接的重要环节，我们将分析各种封装技术（如陶瓷封装、塑料封装、倒装芯片封装等）的特点以及如何满足不同器件的封装需求。 第三部分：微机械应用 在掌握了微机械的基础理论和制造工艺后，本书的第三部分将聚焦于微机械在各个领域的广泛应用。这一部分将展示微机械技术如何驱动各个行业的创新与发展。 生物医学领域（Biomedical Applications）： 微流控芯片与即时诊断（Lab-on-a-chip and Point-of-care Diagnostics）：介绍如何利用微流控技术实现样本处理、生化分析、DNA扩增等，从而实现快速、低成本的疾病诊断。 微型植入式医疗器械（Miniaturized Implantable Medical Devices）：探讨微型传感器、微型泵、微型驱动器等在药物释放、血糖监测、神经刺激等方面的应用。 生物传感器（Biosensors）：介绍如何将微机械结构与生物识别元件结合，用于检测生物分子、细胞等。 微创手术器械（Minimally Invasive Surgical Instruments）：展示微型机器人、微型摄像头等在辅助手术中的应用。 汽车与航空航天领域（Automotive and Aerospace Applications）： 汽车安全系统（Automotive Safety Systems）：例如，安全气囊传感器、电子稳定控制（ESC）系统中的惯性传感器（陀螺仪和加速度计）等。 发动机管理系统（Engine Management Systems）：压力传感器、温度传感器在燃油喷射、排放控制中的作用。 导航与定位系统（Navigation and Positioning Systems）：惯性导航单元（IMU）的应用。 航空航天中的微传感器：用于监测飞行状态、环境参数，以及在微卫星和无人机中的应用。 消费电子与通信领域（Consumer Electronics and Communication）： 智能手机与可穿戴设备（Smartphones and Wearable Devices）：加速度计、陀螺仪、磁力计在运动检测、屏幕方向调整、游戏控制等方面的应用。 MEMS麦克风与扬声器（MEMS Microphones and Speakers）：在提高音质、降低功耗方面的优势。 射频微机电系统（RF MEMS）：用于无线通信中的开关、滤波器、调谐器等，以提高通信效率和降低功耗。 工业与环境监测领域（Industrial and Environmental Monitoring）： 工业自动化与过程控制（Industrial Automation and Process Control）：压力、流量、温度、气体等微型传感器在监测和控制工业生产过程中的应用。 环境监测（Environmental Monitoring）：用于检测空气质量、水质、气体泄漏等的微型传感器。 精密测量与仪器仪表（Precision Measurement and Instrumentation）：在测量精度和集成度方面的提升。 科学研究与前沿探索（Scientific Research and Frontier Exploration）： 微型机器人与微操作（Microrobots and Micromanipulation）：在纳米材料加工、细胞操作等领域的探索。 微纳光学器件（Micro- and Nano-Optical Devices）：如微透镜阵列、光栅等在光学成像、光通信中的应用。 量子器件与纳米技术（Quantum Devices and Nanotechnology）：微机械在构建和探测量子效应中的作用。 第四部分：未来展望与挑战 本书的最后一章将着眼于微机械与精密制造的未来发展趋势和面临的挑战。我们将探讨以下几个关键方向： 集成度与智能化：如何将更多的功能单元集成到单个微型芯片上，以及如何实现微机械系统的自主学习和决策能力。 新材料与新工艺：柔性材料、智能材料在微机械中的应用，以及更高效、更环保的制造技术的发展。 能量收集与自供能微系统：如何为微型设备提供可靠的能源，例如利用环境能量（光能、动能、热能）进行能量收集。 生物相容性与体内应用：在生物医学领域，如何进一步提高微机械器件的生物相容性，并实现更复杂的体内功能。 可靠性与标准化：如何提高微机械器件的长期可靠性，以及建立统一的行业标准。 伦理与社会影响：探讨微机械技术发展可能带来的伦理和社会问题，并提出相应的应对策略。 通过对这些内容的深入剖析，《微机械与精密制造》一书将帮助读者建立扎实的理论基础，掌握前沿的技术方法，并对微机械的广阔应用前景有深刻的认识。本书适合从事微电子、微机械、材料科学、生物工程、机械工程、自动化等相关领域的科研人员、工程师、研究生以及对该领域感兴趣的读者阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实挺吸引人的，那种科技蓝配上一些电路图的线条勾勒，初看之下就给人一种专业和严谨的感觉。我当初选这本书，很大程度上就是被这种视觉语言打动的。拿到手后，掂了掂分量，感觉内容应该挺充实的。我最期待的是它能深入浅出地讲解一些前沿的传感器原理，比如MEMS技术在现代工业自动化中的实际应用案例。毕竟，现在的智能制造对传感器的精度和可靠性要求越来越高，如果能有足够的篇幅去剖析这些高性能传感器的设计思路和优化方法，那就太值了。我希望它不仅仅停留在理论公式的堆砌，而是能有大量的实例支撑，最好是那种能让人立刻在实验室或者实际项目中找到对应思路的干货。特别是关于数据融合和信号处理的部分，这往往是区分理论和实践的关键，如果能提供一些实用的算法流程图或者代码片段的伪代码，那就更完美了。这本书的排版也挺重要，希望字体大小和行距舒适，阅读起来不会产生视觉疲劳，毕竟，这么厚的一本书，我要是想啃完，舒适的阅读体验是必不可少的保障。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这是一本厚重而实在的技术专著，它的分量感不仅体现在页数上，更体现在其内容的密度和广度上。阅读体验上，我发现这本书的参考文献列表极其丰富，涵盖了大量的近五年内的国际顶级期刊论文，这表明作者在编写时是紧跟学术前沿的，而非简单地整理旧有资料。这种对信息源的审慎态度，让读者能够信任书中所传达的知识体系是当前领域内最前沿、最权威的观点之一。如果说有什么可以期待改进的地方，我希望在电子接口和数据传输协议的部分，能有更多关于工业以太网（如EtherCAT）或新型无线低功耗广域网（如NB-IoT）在传感器数据采集层面的具体应用案例和协议栈分析，毕竟，数据的快速、稳定传输是现代物联网应用成功的基石。如果能将硬件层的原理与软件层的通信架构更紧密地结合起来探讨，这本书的实用价值将得到质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度显然是奔着研究生甚至初级工程师的水平去的，它没有采取那种过度简化的教学方法，而是直面了传感器系统设计中那些最棘手的问题。比如，在探讨热敏电阻的非线性补偿时，作者没有满足于简单的多项式拟合，而是深入探讨了基于神经网络模型的动态补偿策略，这种前瞻性的内容设置，无疑提升了本书的学术价值。我注意到，书中的许多图表制作得非常精良，数据可视化做得极好，即便是复杂的传输函数或阻抗匹配电路图，也能清晰地展示出信号流动的路径和关键节点的参数影响。我希望作者能更进一步，在一些关键的实验方法论上多加着墨，例如，如何设计一个“黄金标准”的校准流程来确保新传感器的绝对精度，以及如何利用统计学工具来量化和控制测量不确定性。只有扎实地掌握了校准和误差分析的方法，所学到的传感器原理才能真正转化为可靠的工程产品。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的实体书后，我花了整整一个下午快速翻阅了目录和部分章节的重点。我感觉作者在内容的选择和侧重点的把握上，展现了非常成熟的专业判断力。它似乎有意避开了那些已经被泛滥的网络资料占据了大部分篇幅的“基础中的基础”，而是将笔墨集中在了那些需要深厚背景知识才能理解的核心技术点上。比如说，关于生物传感器中酶固定化技术的研究进展，这部分内容在市面上同类教材中往往是一笔带过，但这本书却给出了相当详尽的图示和实验条件分析，这对于从事相关研发工作的专业人士来说，简直是雪中送炭。我个人对其中的“智能传感器网络构建”一章特别感兴趣，期待它能提供一套系统化的框架，教我们如何在高带宽、低功耗的约束下，设计出既鲁棒又节能的分布式传感系统。如果能配上一些业界公认的最佳实践案例分析，哪怕只是简短的案例摘要，也能极大地增强知识的可迁移性。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的章节组织结构给我留下了深刻的印象，它不像很多教科书那样生硬地将知识点罗列出来，而是采取了一种循序渐进的叙事方式，仿佛一位经验丰富的老教授带着你一步步走进传感器技术的殿堂。从最基础的物理量转换机制讲起，到后来复杂的集成电路和接口技术，逻辑性非常强。我尤其欣赏它在介绍每一种新型传感器时，都会先回顾其经典模型的局限性，然后再引出新技术如何突破这些瓶颈，这种“批判性学习”的引导方式，非常有助于读者建立起对技术演进的全局观。例如，在讨论光电传感器时，它不仅详细分析了光电二极管和光敏电阻的特性，还花了不少篇幅探讨了如何利用先进的滤波技术来抑制环境噪声对测量结果的干扰，这在实际的户外监测项目中是至关重要的课题。这本书如果能多提供一些不同领域（比如医疗诊断、环境监测和自动驾驶）的跨学科应用对比，让读者看到同一原理在不同场景下的魔术般变形，那这本书的价值就不仅仅停留在技术手册的层面了。