傳感器技術及應用/“十三五”高等職業教育物聯網專業規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉映群，曾海峰 編

圖書標籤:

• 傳感器技術
• 物聯網
• 高等職業教育
• 十三五規劃教材
• 傳感器應用
• 物聯網專業
• 電子技術
• 智能設備
• 自動化
• 測量技術

齣版社： 中國鐵道齣版社

ISBN：9787113218690

版次：1

商品編碼：12076440

包裝：平裝

叢書名： “十三五”高等職業教育物聯網專業規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-10-01

用紙：膠版紙

頁數：256

字數：369000

正文語種：中文

內容簡介

　　《傳感器技術及應用/“十三五”高等職業教育物聯網專業規劃教材》基於一些實用的傳感器實訓模塊，按照“做中學、學中做”的教學理念組織教學內容，旨在培養學生的創新思維和實踐能力。主要內容包括認識傳感器、光電傳感器及其應用、力敏傳感器及其應用、溫度傳感器及其應用、濕度傳感器及其應用、氣敏傳感器及其應用、磁敏傳感器及其應用、超聲波傳感器及其應用、新型傳感器及其應用等。
　　《傳感器技術及應用/“十三五”高等職業教育物聯網專業規劃教材》適閤作為高職高專院校物聯網應用技術、電子信息工程技術、應用電子技術、電氣自動化等專業相關課程的教材，也可以作為應用型本科、技能競賽以及開展創新教育的相關培訓教材，還可作為其他相關專業技術人員的參考書。

目錄

模塊一 認識傳感器
項目一 傳感器認知
思考與習題
項目二 常用檢測電路
思考與習題

模塊二 光電傳感器及其應用
項目一 光控製照明電路的設計
思考與習題
項目二 紅外綫自動水龍頭電路的設計
思考與習題
項目三 對射式光電傳感器構成的簡易轉速錶電路的設計
思考與習題
項目四 人體熱釋電紅外傳感器報警電路的設計
思考與習題

模塊三 力敏傳感器及其應用
項目一 簡易電子秤電路的設計
思考與習題
項目二 簡易壓電式傳感器電路設計
思考與習題

模塊四 溫度傳感器及其應用
項目一 熱敏電阻溫度測量電路的設計
思考與習題
項目二 熱電阻溫度測量電路的設計
思考與習題
項目三 熱電偶溫度測量電路的設計
思考與習題
項目四 集成溫度傳感器溫度測量電路的設計
思考與習題

模塊五 濕度傳感器及其應用
項目一 花盆土壤缺水告警器的設計
思考與習題
項目二 房間濕度控製裝置的設計
思考與習題

模塊六 氣敏傳感器及其應用
項目一 簡易室內有害氣體檢測和報警電路的設計
思考與習題
項目二 酒精測試儀電路的設計
思考與習題

模塊七 磁敏傳感器及其應用
項目一 使用霍爾元件測量電機轉速電路的設計
思考與習題
項目二 電子指南針電路（使用磁阻元件）的設計
思考與習題

模塊八 超聲波傳感器及其應用
項目一 簡易超聲波驅蟲器電路的設計
思考與習題
項目二 簡易超聲波倒車防撞報警器電路的設計
思考與習題
項目三 超聲波測距儀的設計
思考與習題

模塊九 新型傳感器及其應用
項目一 生物傳感器應用實例分析
項目二 機器人傳感器應用實例分析
項目三 微型傳感器實例分析
思考與習題
附錄A
參考文獻

《智能感知：物聯網核心技術與實踐》 內容概要 本書聚焦物聯網（IoT）領域的核心技術，深入剖析瞭構成智能感知係統的關鍵傳感器、數據采集與處理技術，以及在不同行業中的典型應用。本書旨在為物聯網從業者、技術開發者、項目經理及相關專業學生提供一套全麵、係統且富有實踐指導意義的參考。 第一部分：感知層的基石——傳感器技術 這一部分是本書的重點和核心，詳細介紹瞭物聯網感知層的關鍵組成部分——各類傳感器。我們不僅會介紹傳感器的基本原理、工作機製，還會對其進行詳細分類，並探討它們在不同應用場景下的優勢與劣勢。 傳感器基礎理論與分類： 傳感器定義與工作原理： 詳細闡述傳感器作為物理量或化學量轉換為可測量電信號的器件的本質。我們將從傳感器轉換元件的物理效應齣發，例如壓電效應、熱電效應、磁緻伸縮效應、光電效應、霍爾效應、電阻效應、電容效應、電感效應、化學反應等，深入講解各類傳感器的根本工作原理。 傳感器分類： 按被測量分類： 針對溫度、濕度、壓力、位移、速度、加速度、光、聲音、氣體、液體、生物信號等常見的被測量，逐一介紹相應的傳感器類型，如熱敏電阻、光敏電阻、超聲波傳感器、激光測距傳感器、陀螺儀、加速度計、氣體傳感器（如CO、CO2、SO2傳感器）、pH傳感器、心電傳感器等。 按工作原理分類： 詳細介紹基於電阻、電容、電感、壓電、熱電、磁阻、光電、化學反應等原理的傳感器。例如，壓阻式壓力傳感器、電容式位移傳感器、霍爾效應傳感器、光電二極管、火焰傳感器、酒精傳感器等。 按輸齣信號分類： 講解模擬傳感器（如電壓、電流輸齣）和數字傳感器（如SPI、I2C、UART接口輸齣）。 按能耗分類： 討論有源傳感器和無源傳感器。 按應用領域分類： 簡要提及在工業、醫療、環境監測、智能傢居等領域的專用傳感器。 關鍵傳感器技術詳解： 溫度傳感器： 深入分析熱電偶、熱敏電阻（NTC、PTC）、熱電偶、半導體溫度傳感器（如LM35、DS18B20）的工作原理、精度、響應時間和適用範圍。 濕度傳感器： 講解電阻式、電容式濕度傳感器的工作原理，以及它們在環境監測、農業、工業過程控製中的應用。 壓力傳感器： 介紹壓阻式、電容式、應變片式壓力傳感器，重點闡述其在液位測量、氣體壓力監測、輪胎壓力監測係統（TPMS）中的應用。 位移與位置傳感器： 詳述光學編碼器、磁性編碼器、超聲波傳感器、激光測距傳感器、LVDT（綫性可變差動變壓器）等，並探討其在機器人、自動化生産綫、自動駕駛中的作用。 加速度計與陀螺儀： 深入講解MEMS（微機電係統）加速度計和陀螺儀的工作原理，它們在姿態測量、運動監測、跌倒檢測、慣性導航中的關鍵作用。 氣體傳感器： 詳細介紹半導體式、電化學式、催化燃燒式氣體傳感器，重點關注對CO、CO2、CH4、VOCs等氣體的檢測，以及在環境監測、安全防護、智能傢居中的應用。 圖像傳感器： 介紹CCD和CMOS圖像傳感器的基本原理，它們如何將光信號轉換為電信號，以及在機器視覺、安防監控、工業檢測中的重要性。 其他重要傳感器： 簡要介紹聲學傳感器（麥剋風）、生物傳感器（如血糖傳感器）、磁性傳感器（霍爾傳感器）、光敏傳感器（光電二極管、光敏電阻）等。 傳感器選型原則與考量因素： 技術指標： 精度、分辨率、靈敏度、響應時間、綫性度、遲滯、重復性、穩定性、功耗等。 環境適應性： 溫度範圍、濕度、壓力、振動、電磁乾擾（EMI）、防水、防爆等。 接口與通信： 模擬輸齣（4-20mA, 0-5V）、數字接口（I2C, SPI, UART, CAN, USB, Ethernet）、無綫通信協議（Zigbee, LoRa, Wi-Fi, Bluetooth）。 成本與可用性： 考慮傳感器本身的成本、集成成本、維護成本以及市場供應情況。 可靠性與壽命： 評估傳感器的平均無故障時間（MTBF）和預期使用壽命。 第二部分：數據匯聚與智能化——采集、傳輸與處理 這一部分將探討如何有效地從傳感器收集數據，並將其傳輸到處理中心進行分析和決策。 數據采集技術： 信號調理： 放大、濾波、隔離、阻抗匹配等。 模數轉換（ADC）： 講解ADC的原理、分辨率、采樣率，以及SAR、Sigma-Delta等主流ADC架構。 數據預處理： 噪聲抑製、數據校準、單位轉換。 通信協議與網絡： 有綫通信： RS-485, Ethernet, USB等，適用於短距離、高可靠性傳輸。 無綫通信： 短距離無綫： Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi，適用於設備互聯、傢庭自動化。 長距離低功耗無綫（LPWAN）： LoRa, NB-IoT, Sigfox，適用於大規模、遠距離、低數據量的數據傳輸，如智慧農業、環境監測。 蜂窩通信： 4G, 5G，適用於高帶寬、低延遲的應用場景。 通信協議棧： TCP/IP, UDP, MQTT, CoAP等，重點講解MQTT在物聯網通信中的輕量級和發布/訂閱機製。 邊緣計算與數據處理： 概念與優勢： 闡述邊緣計算的理念，即在數據源附近進行數據處理，減少延遲、降低帶寬消耗、提升數據安全性。 關鍵技術： 嵌入式係統、微控製器（MCU）、單闆計算機（SBC）、FPGA等在邊緣端的應用。 數據分析與存儲： 實時數據流處理、時序數據庫、數據挖掘算法在邊緣端的應用。 第三部分：賦能萬物——物聯網典型應用場景 本部分將結閤前麵介紹的技術，展示傳感器技術在各個行業的實際應用，幫助讀者理解物聯網如何落地並産生價值。 智慧農業： 環境監測： 土壤濕度、溫度、pH值、光照強度、空氣溫濕度、CO2濃度等傳感器的應用，實現精準灌溉、施肥、病蟲害預警。 作物生長監測： 利用圖像傳感器、光譜傳感器監測作物生長狀況。 智能溫室控製： 自動化調節溫濕度、光照，提高農作物産量和品質。 智能工業（工業4.0）： 設備狀態監測與預測性維護： 振動、溫度、壓力、電流傳感器監測設備運行狀態，提前預警故障，降低停機時間。 生産過程優化： 實時監測生産參數，調整工藝流程，提高生産效率和産品質量。 倉儲物流管理： RFID、GPS、溫濕度傳感器實現對庫存、貨物位置和狀態的實時追蹤。 智慧城市： 智能交通： 車輛檢測傳感器、GPS、攝像頭實現交通流量監測、信號燈優化、停車位管理。 環境監測： 空氣質量傳感器、噪聲傳感器、水質傳感器監測城市環境狀況，為市民提供健康信息。 智慧能源： 智能電錶、水錶、燃氣錶實現遠程抄錶、能耗管理、漏損檢測。 公共安全： 煙霧傳感器、可燃氣體傳感器、入侵檢測傳感器提升城市安全水平。 智能傢居： 環境感知： 溫濕度、光照、空氣質量傳感器自動調節空調、新風係統、照明。 安全防護： 門窗傳感器、人體移動傳感器、煙霧報警器提升傢居安全。 健康監測： 睡眠監測、活動監測、心率傳感器為用戶提供健康數據。 傢電互聯： 通過Wi-Fi、藍牙連接各類智能傢電，實現遠程控製和聯動。 智慧醫療： 遠程健康監測： 可穿戴設備（心率、血氧、體溫、活動量傳感器）實時監測用戶生理數據，傳輸給醫療機構。 醫療設備管理： 追蹤醫療設備位置、狀態，優化使用效率。 環境監測： 監測手術室、病房的溫濕度、空氣質量。 第四部分：安全、挑戰與未來展望 物聯網安全： 介紹傳感器數據采集、傳輸、存儲過程中的安全風險，如數據泄露、設備僞造、拒絕服務攻擊等，並探討相應的安全防護策略，如加密、認證、訪問控製。 數據隱私： 討論物聯網應用中涉及的個人隱私問題，以及如何遵守相關法律法規，保護用戶數據。 技術挑戰與發展趨勢： 探討低功耗廣域網技術的進一步發展、邊緣AI的普及、傳感器小型化與集成化、以及新興傳感器技術的研發（如柔性電子傳感器、生物集成傳感器）。 標準化與互操作性： 分析當前物聯網領域麵臨的標準化挑戰，以及實現設備與平颱之間互聯互通的重要性。 未來展望： 展望物聯網在更廣泛領域的應用，如工業互聯網、自動駕駛、智能製造、虛擬現實/增強現實（VR/AR）的結閤，以及對人類生活和社會的深遠影響。 本書特色 理論與實踐相結閤： 在深入講解傳感器基本原理的同時，結閤大量實際應用案例，使讀者能夠理解技術如何轉化為實際價值。 技術深度與廣度兼備： 覆蓋瞭物聯網感知層的核心技術，並對數據采集、傳輸、處理以及典型應用進行瞭詳盡闡述。 貼近行業需求： 內容緊跟物聯網技術發展前沿和行業應用熱點，注重培養讀者解決實際問題的能力。 圖文並茂： 輔以大量示意圖、流程圖和實物圖片，幫助讀者更直觀地理解復雜的技術概念。 案例分析詳實： 針對不同行業的應用場景，提供具體案例分析，展示傳感器技術在解決實際問題中的作用。 本書希望通過全麵、深入的講解，為讀者勾勒齣物聯網感知層技術的全貌，為投身於這一蓬勃發展的領域提供堅實的技術基礎和前瞻性的視野。

評分☆☆☆☆☆

這本《傳感器技術及應用》的書，我是被它的書名吸引過來的，特彆是“十三五”高等職業教育物聯網專業規劃教材這個標簽，感覺非常有權威性，也暗示瞭這本書的內容會緊跟時代發展的步伐，理論結閤實踐，尤其適閤我們這種正在學習物聯網專業的學生。我瞭解到物聯網專業是一個跨學科的專業，涉及的知識點很多，而傳感器作為物聯網感知層最核心的組成部分，其重要性不言而喻。我希望這本書能夠係統地介紹各種主流傳感器的原理、特點、選型原則以及在不同物聯網場景下的應用案例。比如，關於溫濕度傳感器，它能不能詳細講解不同類型的溫濕度傳感器（如電阻式、電容式、半導體式）的工作原理，以及在智能傢居、農業氣象監測等領域如何選擇和集成？對於光照傳感器，是否能涉及可見光、紅外光、紫外光傳感器的區彆，以及在智能照明、安防監控中的應用？我最關心的是，這本書在講授理論知識的同時，能否提供一些實用的、可操作的實驗指導，甚至是代碼示例，讓我們能夠親手搭建簡單的傳感器係統，加深對理論的理解。畢竟，對於高職院校的學生來說，動手能力和解決實際問題的能力纔是最重要的。如果這本書能在這方麵做得足夠紮實，那絕對會是一本不可多得的好教材。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對嵌入式係統開發和硬件集成有濃厚興趣的開發者。《傳感器技術及應用》這本書，對我來說，更像是一本“工具書”和“參考手冊”。我關注的是傳感器在嵌入式係統中的具體選型、接口設計、驅動開發以及與微控製器的集成。書名中的“技術及應用”，讓我期待它能提供紮實的理論基礎和豐富的實踐指導。我希望書中能夠深入講解各種傳感器的電氣特性、通信接口（如 I2C, SPI, UART），以及如何根據應用需求選擇閤適的傳感器型號和封裝。更重要的是，我希望它能提供詳細的開發指南，包括如何編寫傳感器驅動程序，如何進行傳感器數據的讀取和校準，以及如何將其集成到整個嵌入式係統中。如果書中能包含一些典型的傳感器應用案例，例如如何用 Arduino 或 Raspberry Pi 搭建一個環境監測節點，或者如何實現一個簡單的姿態識彆係統，並附帶完整的硬件連接圖和源代碼，那對我來說將是無價的。我希望這本書能成為我進行嵌入式項目開發時，一個得力的助手。

評分☆☆☆☆☆

對於非專業讀者，但對智能穿戴設備和智能傢居充滿好奇的我來說，《傳感器技術及應用》這本書同樣具有相當的吸引力。我更關注的是傳感器技術如何讓我們的生活變得更加便捷和智能化。書名中的“應用”二字，讓我期待它能解釋日常生活中常見的智能設備是如何工作的。比如，智能手錶上的心率傳感器、血氧傳感器是如何工作的？它們采集到的數據又如何被用來監測我們的健康狀況？智能傢居中的溫濕度傳感器、空氣質量傳感器、人體存在傳感器等，又是如何實現環境的自動調節和安防功能的？我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，解釋這些復雜的原理，讓我們這些非專業人士也能理解傳感器技術是如何賦能智能設備的。如果書中能穿插一些關於傳感器在健康監測、運動追蹤、環境感知等方麵的最新研究進展，或者暢想一下未來傳感器技術可能帶來的更多有趣的應用，那就更好瞭。我希望這本書能夠打開我認識智能世界的一扇窗戶，讓我看到科技是如何改變我們生活的。

評分☆☆☆☆☆

我一直對傳感器技術在工業自動化領域的應用特彆感興趣，所以當我看到《傳感器技術及應用》這本書時，立刻就有瞭深入瞭解的衝動。書名中的“應用”二字，讓我對它在實際生産中的價值充滿瞭期待。我希望這本書能夠深入剖析各種工業傳感器（如壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器、液位傳感器等）的工作原理，並著重講解它們在過程控製、設備監控、安全防護等方麵的具體應用。例如，在石油化工、食品飲料、電力生産等行業，如何根據工藝要求選擇閤適的壓力傳感器？在水處理、汙水排放等場景，又該如何選擇和部署液位傳感器來保證生産的連續性和安全性？我特彆希望書中能夠提供一些詳細的案例分析，展示傳感器數據如何被采集、傳輸、處理，並最終驅動自動化係統的決策。如果還能涉及到一些先進的傳感器技術，比如 MEMS 傳感器、智能傳感器，以及它們在工業互聯網、工業 4.0 時代的應用前景，那就更完美瞭。我個人認為，一本優秀的教材，不僅要傳授基礎知識，更要能引領學生關注行業前沿，激發他們對未來技術發展的探索欲。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新興技術充滿熱情的科技愛好者，《傳感器技術及應用》這本書無疑是我的必讀清單之一。我一直對物聯網的“感知”能力感到著迷，而傳感器正是這一切的基石。這本書的書名，尤其是“物聯網專業規劃教材”的定位，讓我覺得它一定能夠係統地梳理傳感器技術與物聯網整體架構的聯係。我期待它能詳細闡述不同類型的傳感器（如加速度傳感器、陀螺儀、磁力計、GPS 模塊等）在物聯網中的作用，以及它們如何協同工作，實現對環境和物體的多維度感知。例如，在智能交通領域，傳感器是如何實現車輛定位、速度測量、路況分析的？在智慧農業中，土壤傳感器、光照傳感器、氣象傳感器如何聯動，實現精準灌溉和施肥？我特彆想瞭解書中是否會探討傳感器數據的采集、傳輸、存儲和處理等關鍵環節，以及如何利用大數據和人工智能技術，從海量的傳感器數據中挖掘有價值的信息。如果這本書能夠為我提供一個清晰的物聯網感知層技術圖譜，那將極大地幫助我理解物聯網的整體運作機製。