傳感器及應用第2版 9787111132813 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

王煜東 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 傳感器技術
• 測量技術
• 電子技術
• 自動化
• 儀器儀錶
• 電子工程
• 應用
• 第2版
• 高等教育教材

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111132813

商品編碼：29670359679

包裝：平裝

基本信息

書名:傳感器及應用第2版

：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:王煜東

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：

ISBN：9787111132813

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.459kg

編輯推薦

本書係統地介紹瞭傳感器的基本知識，全麵介紹瞭應變式、電位器式、電容式、電感式、電渦流式、壓電式、超聲波式、霍爾式、光電式、光縴、激光、熱敏、氣敏、濕敏、頻率式、數字編碼器、感應同步器、磁柵等內容，可作為高職高專機電技術、電氣自動化、汽車電子、樓字智能化、應用電子等專業的教材，也適用於成人教育和職業培訓的同類專業，還可供有關專業的工程技術人員參考。

內容提要

本書係統地介紹瞭傳感器的基本知識，全麵介紹瞭應變式、電位器式、電容式、電感式、電渦流式、壓電式、超聲波式、霍爾式、光電式、光縴、激光、熱敏、氣敏、濕敏、頻率式、數字編碼器、感應同步器、磁柵、光柵、容柵、球柵等傳感器的原理、特性及應用，其中有紅外、紫外、CCD、PSD、色彩等新型敏感元件及其應用，以及智能式傳感器的原理；完整介紹瞭傳感器信號的處理技術、數據采集技術及抗乾擾技術；適當介紹瞭顯示與調節儀錶的基本組成、原理及應用；重點介紹瞭傳感器在製造業中的機械量和熱工量檢測中的應用；列舉瞭傳感器在機床、自動生産綫、汽車、傢用電器和安全防範係統中的應用實例；突齣介紹瞭傳感器的安裝、調整等實踐技能。
本書內容豐富新穎、涵蓋麵廣、語言精練、概念清晰、結構嚴謹、重點明確；書中適當插入瞭一些傳感器的實物照片，增強瞭直觀性和真實感；每章末均附有適當的思考與練習以便於教學，是一本能夠適應經濟發展、科技進步和生産實踐的實用性和教學功能較強的教科書。
本書可作為高職高專機電技術、電氣自動化、汽車電子、樓字智能化、應用電子等專業的教材，也適用於成人教育和職業培訓的同類專業，還可供有關專業的工程技術人員參考。

目錄

第2版前言
第1版前言
第1章 傳感器的基本知識
1.1 傳感器的定義與作用
1.2 傳感器的組成與分類
1.3 傳感器的基本特性
1.4 傳感器的測量誤差與準確度
1.5 傳感器中的彈性敏感元件
思考與練習
第2章 綫性位移傳感器及應用
2.1 電阻式傳感器
2.2 電容式傳感器
2.3 電感式傳感器
2.4 電渦流式傳感器
2.5 壓電式傳感器
2.6 超聲波傳感器
2.7 磁敏傳感器
2.8 光電式傳感器
2.9 光縴與激光傳感器
2.10 頻率式傳感器
2.11 智能式傳感器
思考與練習
第3章 位移傳感器在製造業中的應用
3.1 角編碼器及應用
3.2 感應同步器及應用
3.3 光柵傳感器及應用
3.4 磁柵傳感器及應用
3.5 容柵傳感器
3.6 球同步器
3.7 數顯錶與數顯量具
3.8 接近傳感器及應用
3.9 傳感器在MPS係統中的應用
3.10 傳感器在無損檢測中的應用
思考與練習
第4章 力與運動學量傳感器及應用
4.1 測力與稱重
4.2 運動學量傳感器及應用
思考與練習
第5章 壓力、流量和物位傳感器
第6章 溫度傳感器及應用
第7章 氣體與濕度傳感器及應用
第8章 傳感器在汽車中的應用
第9章 傳感器在傢用電器及安全防範中的應用
第10章 傳感器與微機的接口和抗乾擾技術
第11章 顯示與調節儀錶
附錄
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《精密傳感器原理與創新設計》 內容簡介 本書聚焦於現代精密傳感器技術的核心原理、關鍵設計方法以及前沿應用，旨在為讀者構建一個全麵而深入的理解框架。內容涵蓋瞭傳感器領域最核心的物理現象、材料科學、信號處理與集成技術，並著重探討瞭如何將這些基礎知識轉化為具有創新性的傳感器設計與實際應用。本書旨在為從事傳感器研發、産品設計、係統集成以及相關領域研究的工程師、研究人員和學生提供一份兼具理論深度與實踐指導價值的參考。 第一部分：傳感器核心原理 本部分深入剖析瞭各類精密傳感器的基本工作原理，從最基礎的物理效應入手，逐步展現不同傳感器類型的設計理念與性能錶現。 力學傳感器： 壓阻式傳感器： 詳細闡述瞭應變片材料的電阻變化特性，以及半導體材料（如矽）的壓阻效應。重點分析瞭不同結構（如惠斯通電橋）的設計如何提高靈敏度和減小溫度漂移。討論瞭應變片敏感梁的設計、封裝技術對測量精度的影響，以及其在壓力、應變、加速度、力矩等方麵的廣泛應用，例如汽車安全氣囊、工業過程控製、生物醫學監測等。 電容式傳感器： 講解瞭電容與幾何尺寸、介電常數之間關係的物理基礎。重點分析瞭可變極闆電容、可變介電常數電容等結構，以及它們的電學特性。深入探討瞭電容式傳感器在位移、角度、液位、濕度、材料成分測量中的應用，以及如何通過高精度電容測量電路（如電荷放大器、電容-頻率轉換器）實現高靈敏度測量。特彆關注瞭其在微機械係統（MEMS）中的重要作用。 壓電式傳感器： 闡述瞭壓電效應的物理機製，以及晶體材料（如石英、鋯鈦酸鉛）在受力時産生電荷的現象。詳細分析瞭壓電傳感器的動態測量原理，以及其在衝擊、振動、聲波、超聲波檢測中的應用。探討瞭壓電傳感器的自發電特性，以及其在能量收集領域的潛力。 電感式傳感器： 講解瞭電磁感應定律在傳感器設計中的應用，特彆是綫圈電感與被測對象（如金屬目標）相對位置、磁導率變化的關係。詳細分析瞭差動電感傳感器、綫性可變差動變壓器（LVDT）等結構，以及它們在位移、角度、厚度測量中的精確性。探討瞭其在惡劣環境下的魯棒性以及在高精度定位係統中的應用。 光學傳感器： 光電探測器： 詳細介紹瞭光電導效應、光伏效應、光電倍增效應等物理原理。重點分析瞭光敏電阻、光電二極管、光電三極管、CCD、CMOS等不同類型光電探測器的結構、工作特性與響應速度。 光發射與光傳播： 闡述瞭LED、激光二極管等光源的特性，以及光縴、棱鏡、透鏡等光學元件在光信號傳輸與調製中的作用。 光學測量方法： 深入分析瞭光電編碼器（角度、綫位移）、光電測距儀（TOF、相位法）、光譜分析（可見光、紅外、紫外）、圖像傳感器（機器視覺、光譜成像）等典型應用。 熱學傳感器： 熱電阻（RTD）： 詳細介紹瞭鉑、銅、鎳等金屬材料的電阻溫度係數，以及RTD的工作原理。重點分析瞭二綫製、三綫製、四綫製接綫的優劣，以及影響測溫精度的因素（如自熱效應、引綫電阻）。 熱電偶： 闡述瞭塞貝剋效應，以及不同金屬組閤（如K型、J型、T型）的熱電勢-溫度特性麯綫。深入分析瞭熱電偶的測溫範圍、響應速度、精度以及冷端補償技術。 紅外傳感器： 講解瞭黑體輻射理論，以及熱釋電紅外傳感器、熱電堆紅外傳感器的作用原理。分析瞭其在非接觸測溫、人體感應、氣體檢測等方麵的應用。 半導體溫度傳感器： 介紹瞭PN結的正嚮壓降與溫度的關係、集成電路溫度傳感器（如LM35、DS18B20）的工作原理，以及它們的綫性度、精度與功耗特性。 電磁傳感器： 霍爾效應傳感器： 詳細闡述瞭霍爾效應的物理機製，以及磁場強度與霍爾電壓的關係。重點分析瞭綫性霍爾傳感器、開關型霍爾傳感器（帶施密特觸發器）的設計與應用。探討瞭其在磁場測量、電流感應、位置檢測（如無接觸開關、裏程錶）中的應用。 磁阻傳感器： 介紹瞭磁阻效應（AMR、GMR、TMR）的原理，以及它們在非接觸式磁場測量、磁編碼器、硬盤磁頭等領域的優勢。 感應式傳感器： （與電感式傳感器有重疊，但更側重於其作為非接觸式檢測件的特性）闡述瞭金屬物體進入綫圈産生的渦流對綫圈電感的影響，以及其在接近開關、金屬探測器中的應用。 化學與生物傳感器： 電化學傳感器： 重點介紹瞭pH傳感器（離子選擇性電極）、溶解氧傳感器、氣體傳感器（如SO2、CO、NOx）的工作原理，以及電解池、固體電解質等關鍵元件。 半導體氣體傳感器： 闡述瞭金屬氧化物半導體（MOS）氣體傳感器的錶麵吸附與催化反應原理，以及它們在空氣質量監測、可燃氣體探測中的應用。 生物傳感器： 介紹瞭生物識彆元件（酶、抗體、核酸）與信號轉換元件的結閤方式，以及酶傳感器、免疫傳感器、DNA傳感器等在醫療診斷、食品安全、環境監測中的應用。 第二部分：傳感器設計與集成技術 本部分深入探討瞭從概念到産品實現的傳感器設計流程，以及實現高性能傳感器所需的關鍵技術。 傳感器選型與規格定義： 需求分析： 如何根據應用場景明確測量參數、精度要求、響應時間、工作環境（溫度、濕度、壓力、腐蝕性）、功耗、成本等關鍵指標。 技術路綫選擇： 評估不同傳感器原理的優劣，選擇最適閤的傳感器類型。 規格書解讀： 理解傳感器數據手冊中的關鍵參數，如靈敏度、綫性度、遲滯、重復性、分辨率、穩定性、零點漂移、滿量程漂移等。 關鍵設計要素： 敏感元件設計： 材料選擇、結構優化、微納加工技術（如MEMS技術）在敏感元件製造中的應用。 信號調理電路設計： 濾波（低通、高通、帶通）、放大（儀錶放大器、跨阻放大器）、阻抗匹配、偏置電路等。 激勵源設計： 恒流源、恒壓源、脈衝信號發生器等，以及如何優化激勵信號以提高信噪比。 信號轉換與采集： ADC（模數轉換器）的選擇與使用、數字信號處理（DSP）的基本概念。 補償技術： 溫度補償（硬件補償、軟件補償）、非綫性補償、零點與滿量程校準。 封裝與可靠性： 封裝材料與工藝： 考慮環境適應性（防水、防塵、防腐蝕）、機械強度、電磁兼容性（EMC）。 密封技術： 評估不同密封材料（矽橡膠、環氧樹脂、玻璃）與工藝的適用性。 可靠性評估： 壽命試驗、環境應力篩選（ESS）、失效模式與影響分析（FMEA）。 係統集成與嵌入式開發： 多傳感器融閤： 介紹卡爾曼濾波、粒子濾波等算法在融閤來自不同傳感器信息以提高整體係統性能方麵的應用。 嵌入式係統設計： 微控製器（MCU）的選擇、傳感器驅動開發、實時操作係統（RTOS）的應用。 通信接口： I2C、SPI、UART、CAN、Ethernet等通信協議在傳感器與主控單元之間的數據交換。 第三部分：前沿傳感器應用與發展趨勢 本部分展望瞭傳感器技術在各行各業的創新應用，並探討瞭未來發展方嚮。 物聯網（IoT）與智能傢居： 環境監測： 智能溫濕度傳感器、空氣質量傳感器（PM2.5、VOCs）、CO2傳感器在提升居住舒適度與健康水平方麵的作用。 安全防護： 煙霧傳感器、燃氣泄漏傳感器、入侵探測傳感器。 能源管理： 智能電錶、水錶、熱量錶，以及用於優化能源消耗的智能傳感器。 工業自動化與智能製造： 過程控製： 高精度壓力、流量、液位傳感器在化工、製藥、食品加工行業的應用。 質量檢測： 機器視覺、尺寸測量傳感器、錶麵缺陷檢測傳感器在生産綫上的應用。 狀態監測與預測性維護： 振動傳感器、溫度傳感器、應力傳感器用於監測設備運行狀態，預測故障發生。 機器人與協作機器人： 力/力矩傳感器、視覺傳感器、接近傳感器在機器人末端執行器與導航係統中的應用。 汽車電子與自動駕駛： 環境感知： 激光雷達（LiDAR）、毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭在目標檢測、障礙物規避、車道保持等功能中的作用。 車輛狀態監測： 胎壓傳感器、加速度計、陀螺儀、發動機傳感器。 車內環境： 溫度、濕度、空氣質量傳感器。 醫療健康與生物技術： 體外診斷： 高靈敏度生物傳感器、電化學傳感器在血糖、血氧、心電信號、呼吸信號監測中的應用。 可穿戴設備： 集成運動、心率、體溫、血氧等傳感器的智能手環、手錶。 微流控與芯片實驗室： 將傳感器集成於微流控芯片，實現高通量、低成本的生物分析。 新興技術與未來趨勢： 柔性與可穿戴傳感器： 基於聚閤物、納米材料的柔性電子器件在健康監測、人機交互中的潛力。 分布式傳感器網絡： 大規模部署傳感器，構建協同工作的數據感知網絡。 人工智能與傳感器融閤： 利用AI算法從海量傳感器數據中提取有價值的信息，實現更智能的決策。 自供能傳感器： 利用能量收集技術（如熱、光、機械能）為傳感器供電，實現無綫、免維護部署。 量子傳感器： 利用量子效應實現前所未有的測量精度，應用於精密導航、基礎科學研究。 本書力求以清晰的邏輯、豐富的實例和前沿的視角，帶領讀者全麵掌握精密傳感器技術，並激發其在創新設計與應用開發中的靈感。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書最直觀的感受是，它更像是一本“百寶箱”，裏麵塞滿瞭各種各樣的信息，但整理的邏輯性似乎不太連貫。有那麼幾章，講的是現代光縴傳感器的前沿進展，內容新穎，引用瞭很多近幾年的文獻，看得齣來作者在追蹤最新的研究動態方麵下瞭不少功夫。然而，緊接著的下一章，卻又迴到瞭幾十年前的電阻應變片的基礎知識，雖然基礎重要，但這種跨度極大的內容編排，讓閱讀的節奏感被打亂瞭。我更希望看到的是一個清晰的脈絡，比如先從基礎原理入手，然後分模塊講解不同類型的傳感器（如電磁式、光學式、化學式），最後再討論係統集成和應用開發。這本書的章節劃分似乎更傾嚮於按“技術流派”來組織，而不是按“應用場景”來組織，這使得我在查找特定應用所需知識點時，需要花費更多的時間在不同章節間跳轉。盡管如此，書中對一些經典傳感器的詳細參數說明和選型指南，確實是下瞭大功夫的，這些數據錶格對於實際項目選型非常有參考價值，這是我肯定它的地方。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計倒是挺彆緻的，封麵那種深沉的藍色，配上醒目的橙色字體，一眼掃過去就感覺是本挺“硬核”的技術書。我拿到手的時候，首先翻瞭翻目錄，感覺內容涵蓋的範圍還挺廣的，從基礎的物理原理到具體的電路實現都有涉及，這對我這種想係統性瞭解這個領域的新手來說，算是個不錯的起點。不過，當我真正開始閱讀時，發現有些章節的理論推導過程寫得略顯跳躍，尤其是在涉及一些比較復雜的信號處理部分，感覺作者的假設前提沒有交代得特彆清楚，可能需要讀者具備一定的電子學基礎纔能完全跟上思路。我花瞭相當長的時間去對照著其他參考資料來理解那些公式背後的物理意義，感覺如果能多一些具體的工程案例來佐證理論，讀起來會更順暢一些。比如，講到某種特定傳感器的靈敏度校準時，如果能附上一個小型實驗颱的搭建流程和數據分析的實際截圖，那就太棒瞭。整體而言，內容是紮實的，但對讀者的主動學習能力要求較高，不適閤完全沒有背景知識的純小白直接上手。這本書更像是一本為有一定基礎的研究生或者工程師準備的工具書，需要耐心地去啃。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和插圖質量，是讓我感到有些失望的。作為一本技術專業書籍，清晰的示意圖和高質量的波形圖是至關重要的，但在這本書裏，很多電路圖和物理結構圖的分辨率似乎不夠高，有些細節標注得非常模糊，尤其是在涉及微納結構設計的部分，圖看不清楚，文字描述再詳盡也難以形成直觀的理解。比如，在介紹一個復雜的MEMS傳感器結構時，給齣的三維剖麵圖顯得非常粗糙，完全沒有體現齣其工藝的精細度。此外，字體和行距的安排也偏嚮於“填滿頁麵”，導緻閱讀起來有些擁擠，長時間盯著看，眼睛非常容易疲勞。我翻閱過程中，還發現有一個公式的下標似乎印錯瞭，雖然隻是一個小小的筆誤，但在嚴肅的技術書籍中，這種錯誤多少會讓人對整體的嚴謹性産生一絲懷疑。希望再版時，能在視覺呈現和排版美學上投入更多的精力，畢竟，好的載體能讓好的內容更好地被吸收。

評分☆☆☆☆☆

從工程應用的角度來看，這本書的側重點似乎過於偏嚮“原理的闡述”而非“實踐的落地”。書中花瞭大篇幅去解釋各種傳感器的工作物理機製，這一點做得非常到位，讓人能從根本上理解“為什麼這樣測量”；但是，在“如何將這些原理轉化為一個可靠的産品”這一環節，介紹得相對薄弱。例如，在談到傳感器封裝和防護措施時，內容非常簡略，隻是輕描淡寫地提到瞭幾種常見的密封方法，但對於實際工程中常見的可靠性挑戰，比如熱膨脹係數不匹配導緻的應力集中，或者長期工作環境下的漂移問題，並沒有給齣足夠的案例分析和解決方案指導。我期待能看到更多關於PCB設計規範、電磁兼容性（EMC）考慮、以及如何選擇閤適的微控製器進行數據采集和預處理的內容。總而言之，這本書在學術研究領域具有很高的參考價值，但對於急需解決實際工程問題的工程師來說，可能還需要搭配更多側重於“動手”和“工程實現”的實戰手冊來使用，它更像是一本理論指導手冊，而非一本操作手冊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度在某些方麵達到瞭令人贊嘆的程度，尤其是對於非綫性誤差的建模和補償策略的討論，作者似乎傾注瞭大量的個人研究心得。他對如何處理環境噪聲對測量結果的係統性影響，提供瞭一套非常係統且數學上嚴謹的分析框架。然而，這種深度也成為瞭它的雙刃劍。對於初學者而言，這些復雜的數學推導過程，特彆是傅裏葉變換、卡爾曼濾波等高級工具的直接應用，可能會造成極大的閱讀障礙，幾乎是不可逾越的鴻溝。書中鮮有對這些數學工具進行簡化或引入直觀類比的嘗試，似乎默認讀者已經完全掌握瞭這些背景知識。因此，我個人覺得，這本書更適閤作為高年級本科生或研究生進入某個細分領域後的深入參考資料，而不是作為該領域的入門教材。如果作者能在附錄中增加一個“預備知識迴顧”章節，對關鍵的數學工具進行簡要的梳理，那這本書的適用範圍將會大大拓寬，閱讀體驗也會更加友好和包容。