傳感器應用及電路設計 陳書旺,張秀清 9787122022370 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳書旺，張秀清 著

圖書標籤:

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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122022370

商品編碼：29381293113

包裝：平裝

齣版時間：2008-05-01

基本信息

書名：傳感器應用及電路設計

定價：35.00元

作者：陳書旺,張秀清

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2008-05-01

ISBN：9787122022370

字數：

頁碼：251

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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《傳感器應用及電路設計》以傳感器新技術、新器件的發展為基礎，在重點介紹瞭傳感器的溫度檢測、位移檢測、壓力檢測、流量檢測、轉速檢測的檢測方法和應用技術之後，又介紹瞭其在應用領域的綜閤使用方法，並給齣瞭在不同領域使用的應用係統設計實例，具有較強的實用性和指導性。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代傳感器技術與係統集成》 內容簡介 在飛速發展的科技浪潮中，傳感器作為現代信息技術的核心組成部分，其重要性日益凸顯。從智能傢居的溫濕度感應，到工業自動化中的精密測量，再到醫療健康領域的生物信號監測，傳感器無處不在，深刻地改變著我們的生活和社會運行模式。《現代傳感器技術與係統集成》一書，正是為瞭係統性地闡述傳感器領域的最新發展動態、核心理論與實踐應用而編寫。本書旨在為從事傳感器研發、係統設計、嵌入式開發以及對傳感器技術感興趣的讀者提供一本全麵、深入且具有指導意義的參考。 本書的內容涵蓋瞭傳感器技術的廣闊領域，從基礎的傳感器原理齣發，逐步深入到各類傳感器的特性、選型、應用以及集成設計。全書共分為八個主要章節，每個章節都圍繞著傳感器技術的核心要素展開，力求理論與實踐相結閤，為讀者構建一個清晰、完整的知識體係。 第一章：傳感器技術概述與發展趨勢 本章首先對傳感器技術進行宏觀的介紹，定義傳感器的基本概念，闡述其在現代科技體係中的關鍵作用。我們將探討傳感器的分類方式，包括根據測量原理（如電阻式、電容式、壓電式、霍爾效應式、光學式、聲學式、磁學式、化學式等）、測量對象（如溫度、壓力、濕度、位移、力、光、聲、氣體、生物信號等）以及應用領域（如工業、農業、醫療、環保、航空航天、消費電子等）進行的劃分。 隨後，本章將深入分析當前傳感器技術的發展趨勢。重點介紹微型化、智能化、網絡化、多功能化以及柔性化等關鍵發展方嚮。例如，MEMS（微機電係統）技術的飛速發展如何使得傳感器尺寸大幅縮小，集成度更高，成本更低，從而催生瞭大量新型應用。此外，傳感器與人工智能、物聯網（IoT）的深度融閤，使得傳感器不僅僅是簡單的信號采集器，更是具備數據處理、特徵提取和智能決策能力的“智慧之眼”。我們還會討論新材料在傳感器研發中的應用，如納米材料、二維材料（如石墨烯）等，它們如何為傳感器帶來前所未有的靈敏度、響應速度和工作穩定性。 第二章：物理量傳感器原理與設計 本章將聚焦於測量各種物理量的傳感器，這是傳感器技術中最基礎也是最廣泛的應用領域。我們將詳細講解各類物理量傳感器的基本工作原理，並通過實例分析其結構和設計要點。 溫度傳感器： 涵蓋熱敏電阻（NTC/PTC）、熱電偶、熱敏電阻（RTD）以及集成溫度傳感器（如LM35, DS18B20）等。深入分析它們的特性麯綫、精度、響應時間、適用範圍以及在不同環境下的校準方法。 壓力傳感器： 介紹壓阻式、電容式、應變片式、陶瓷式等壓力傳感器的工作原理，以及它們的靈敏度、綫性度、過載能力等關鍵參數。探討不同應用場景下壓力傳感器的選型依據，如絕對壓力、錶壓、差壓的測量需求。 位移傳感器： 講解綫性可變差動變壓器（LVDT）、電位計式、編碼器式（增量式、絕對式）、霍爾效應式位移傳感器等。分析它們的測量範圍、分辨率、精度以及在機器人、自動化設備中的應用。 力傳感器/稱重傳感器： 深入理解應變片的工作原理，介紹惠斯通電橋在力傳感器中的應用。講解不同類型的稱重傳感器，如S型、柱型、弓型等，以及它們的負載能力、精度和穩定性。 加速度傳感器/振動傳感器： 闡述壓電式、電容式、MEMS加速度計的工作原理，分析其在慣性導航、設備狀態監測、碰撞檢測等方麵的應用。 第三章：化學與生物傳感器原理與應用 隨著對環境監測、食品安全、醫療診斷等需求的不斷增長，化學與生物傳感器正扮演著越來越重要的角色。本章將詳細介紹這類傳感器的原理、關鍵技術和典型應用。 氣體傳感器： 講解半導體式、電化學式、催化燃燒式、光學式氣體傳感器的工作原理，以及它們在有毒有害氣體檢測、空氣質量監測、可燃氣體報警等方麵的應用。 濕度傳感器： 介紹電容式、電阻式、薄膜式濕度傳感器的原理，分析它們的靈敏度、響應速度、滯後現象以及在環境監測、工業控製、氣象預報等領域的應用。 pH傳感器與離子選擇性電極（ISE）： 闡述玻璃電極、固體隔膜電極等pH傳感器的工作原理，介紹ISE在特定離子濃度檢測中的原理和應用。 生物傳感器： 重點介紹酶類生物傳感器、抗體/抗原生物傳感器、核酸生物傳感器等。分析生物識彆元件（如酶、抗體、DNA）與信號轉換器（如電化學、光學、壓電）的結閤方式，以及它們在血糖監測、疾病診斷、食品安全檢測等領域的巨大潛力。 第四章：光學與聲學傳感器原理與實踐 光與聲是我們感知世界的重要媒介，利用光和聲學原理設計的傳感器在工業、通信、成像等領域有著廣泛的應用。 光學傳感器： 詳細介紹光敏電阻、光電二極管、光電晶體管、CCD/CMOS圖像傳感器等。分析它們的響應特性、光譜響應、工作模式（如光開關、光編碼器、圖像采集）以及在條形碼掃描、光通信、機器視覺中的應用。 聲學傳感器： 講解麥剋風（駐極體、電容式、MEMS）、超聲波換能器（壓電式）的工作原理。分析它們在音頻采集、聲納測距、無損檢測、工業監測等方麵的應用。 第五章：傳感器選型與數據采集 準確地選型閤適的傳感器是係統設計的關鍵一步。本章將提供一套係統的選型指南，並介紹如何進行傳感器數據的采集與處理。 傳感器選型策略： 從應用需求齣發，分析所需測量的物理量、精度要求、量程範圍、響應時間、工作環境（溫度、濕度、腐蝕性、振動等）、功耗、成本以及與後續處理單元的兼容性等因素。 接口電路設計： 介紹如何設計適配傳感器輸齣信號（如模擬信號、數字信號）的接口電路，包括放大、濾波、信號調理等。 數據采集係統（DAS）： 講解模數轉換器（ADC）的工作原理、類型（如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型）及其關鍵參數（分辨率、采樣率、綫性度）。介紹常用的微控製器（MCU）和數據采集卡在數據采集中的應用。 數據預處理： 討論數據去噪、校準、量綱轉換、單位統一等數據預處理技術，以提高數據的準確性和可靠性。 第六章：傳感器網絡與物聯網（IoT）應用 隨著物聯網技術的蓬勃發展，傳感器網絡成為連接物理世界與數字世界的重要橋梁。本章將探討傳感器在物聯網中的核心作用。 傳感器網絡架構： 介紹傳感器網絡的拓撲結構（如星型、總綫型、網狀型），以及傳感器節點的設計考慮（功耗、通信、計算能力）。 無綫通信技術： 討論適用於傳感器網絡的無綫通信技術，如Zigbee, LoRa, Bluetooth Low Energy (BLE), Wi-Fi，以及它們的優缺點和適用場景。 物聯網平颱與數據分析： 簡述物聯網雲平颱的功能，以及如何通過雲平颱實現傳感器數據的存儲、管理、可視化和初步分析。 典型物聯網應用場景： 詳細分析智能傢居、智慧農業、智慧城市、工業物聯網（IIoT）等應用場景中，傳感器是如何發揮作用，實現遠程監控、自動化控製、狀態預測等功能的。 第七章：傳感器係統的集成與測試 將獨立的傳感器組件集成到一個功能完整的係統中，並對其進行有效的測試，是實現傳感器應用價值的關鍵環節。 係統集成流程： 講解從概念設計、硬件選型、PCB設計、軟件開發到係統聯調的整個過程。 嵌入式係統設計： 介紹微控製器（MCU）和嵌入式操作係統（RTOS）在傳感器係統中的應用，以及如何進行軟件開發和調試。 通信協議設計： 討論傳感器節點之間以及與上位機之間常用的通信協議，如Modbus, CAN總綫，以及自定義協議的開發。 係統測試與驗證： 強調不同層麵的測試方法，包括單元測試、集成測試、係統測試和現場測試。介紹常用的測試儀器和方法，如示波器、信號發生器、邏輯分析儀、自動化測試平颱等。 第八章：傳感器前沿技術與未來展望 本章將帶領讀者展望傳感器技術未來的發展方嚮，探討一些新興的傳感器技術和潛在的革命性應用。 柔性與可穿戴傳感器： 介紹柔性電子技術的發展如何催生齣可以彎麯、拉伸甚至穿戴在身上的傳感器，以及它們在醫療健康、人機交互等領域的應用前景。 人工智能與傳感器融閤： 探討深度學習等人工智能技術如何賦能傳感器，實現更智能的特徵提取、異常檢測和預測分析。 量子傳感器： 簡要介紹量子傳感器的基本原理和潛在優勢，如超高精度測量，以及它們在精密導航、基礎科學研究等領域的應用可能性。 新興應用領域： 展望傳感器在太空探索、深海探測、虛擬現實/增強現實（VR/AR）、生物工程等新興領域的應用潛力。 《現代傳感器技術與係統集成》不僅僅是一本技術手冊，更是一本啓發思想、指引方嚮的指南。本書力求通過深入淺齣的講解、豐富的實例和清晰的邏輯結構，幫助讀者掌握傳感器技術的核心知識，理解其發展脈絡，並能夠將其應用於實際的工程設計和創新實踐中。無論您是剛剛接觸傳感器領域的初學者，還是希望深化專業知識的工程師，本書都將是您寶貴的學習資源。

評分☆☆☆☆☆

這次閱讀《傳感器應用及電路設計》的經曆，讓我對傳感器技術有瞭全新的認識。這本書的內容非常紮實，從基礎的物理原理講到具體的工程實現，邏輯清晰，層層遞進。我特彆欣賞書中在講解不同傳感器時，都穿插瞭大量的實例分析。例如，在介紹電容式傳感器的章節，書中不僅講解瞭其電容變化與物理量（如位移、壓力）之間的關係，還詳細介紹瞭如何設計測量電容變化的電路，以及如何處理寄生電容和溫度影響。這種理論與實踐緊密結閤的方式，使得讀者在學習理論知識的同時，能夠快速地將其應用於實際問題。我還注意到書中對傳感器網絡和分布式傳感係統的討論，這對於當前物聯網（IoT）的發展趨勢來說，具有非常重要的指導意義。書中探討瞭如何將多個傳感器連接起來，如何進行數據融閤，以及如何實現遠程監控和管理。總而言之，這本書的內容詳實，講解透徹，既有廣度又有深度，對於任何一個在傳感器領域深入探索的人來說，都絕對是一本值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，翻閱《傳感器應用及電路設計》這本書，確實能感受到作者們在傳感器這個領域深厚的功底。這本書給我的整體感受是，它不僅僅是一本教科書，更像是一本“工具箱”，裏麵裝滿瞭各種實用的知識和解決方案。我對於書中關於傳感器信號調理的部分特彆感興趣。傳感器輸齣的原始信號往往是微弱的、噪聲很大的，如何有效地將其轉換成便於後續處理的數字信號，是整個傳感器應用鏈條中的關鍵一步。書中詳細講解瞭各種放大技術，比如差分放大、儀錶放大，以及如何根據傳感器的特性選擇閤適的濾波方法，例如低通濾波、高通濾波、帶通濾波等，並且給齣瞭相應的電路圖和計算公式。我還注意到書中對一些特殊傳感器，例如紅外傳感器、超聲波傳感器等，也進行瞭深入的講解，包括它們的探測原理、工作模式以及在不同場景下的應用。閱讀過程中，我時不時會停下來，對照自己過去遇到的一些問題，發現書中提供的思路和方法，很多時候都能提供有效的解決方案。這本書對於那些希望在傳感器應用領域有所建樹的工程師和學生來說，無疑是一本不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛好接觸到一些需要用到傳感器進行數據采集的項目，所以就順手找瞭這本《傳感器應用及電路設計》來看。說實話，這本書的內容涵蓋麵相當廣，從最基礎的傳感器原理，到各種具體傳感器的特性，再到最終的電路設計和係統集成，幾乎是麵麵俱到。一開始我還擔心會過於理論化，難以消化，但讀下來發現，作者們在講解原理時，總是能結閤實際的應用案例，讓抽象的概念變得具體。比如，在講到電阻式傳感器的部分，書中詳細介紹瞭它們在測量位移、應變方麵的應用，並且給齣瞭具體的電路設計思路，包括如何補償溫度漂移，如何提高測量精度。我還特彆留意瞭書中關於模擬信號處理的內容，如何對傳感器輸齣的微弱信號進行放大、濾波，以及如何防止外部乾擾。對於我們這些做應用開發的人來說，雖然不直接參與硬件設計，但瞭解這些底層原理，對於我們更好地選擇傳感器、理解數據，甚至進行故障排查都非常有幫助。書中提供的一些典型電路設計示例，也讓我對如何將傳感器集成到實際係統中有瞭更直觀的理解。這本書確實是一本難得的、兼具理論深度和實踐指導意義的著作，對任何想要深入瞭解傳感器領域的人來說，都極具價值。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些智能傢居方麵的項目，裏麵涉及到很多不同類型的傳感器，於是就找瞭這本《傳感器應用及電路設計》來學習。這本書的優點在於，它從一個非常宏觀的角度齣發，係統地介紹瞭各種傳感器的類型、工作原理以及在實際應用中的關鍵考量。我印象最深刻的是，書中詳細分析瞭各種傳感器在不同環境下的性能錶現，比如濕度傳感器在不同溫度下的準確性，光敏電阻在不同光譜下的響應麯綫等等。這讓我認識到，選擇閤適的傳感器並不僅僅是看它的基本規格，還需要考慮它所處的具體工作環境。另外，書中關於傳感器數據的采集和處理部分也給瞭我很大的啓發。它介紹瞭如何使用微控製器（MCU）來讀取傳感器信號，如何進行模數轉換（ADC），以及如何通過軟件算法來優化數據，去除噪聲，甚至實現一些高級的功能，比如模糊邏輯控製、神經網絡預測等等。雖然書中關於電路設計的部分我可能不會親自實踐，但它提供的理論基礎，讓我能夠更好地與硬件工程師溝通，理解他們的設計思路。這本書為我解決實際項目中的傳感器應用問題，提供瞭堅實的基礎和豐富的靈感。

評分☆☆☆☆☆

最近讀到一本關於傳感器原理和應用的厚重書籍，書名就叫《傳感器應用及電路設計》，作者是陳書旺和張秀清。雖然我主要關注的是更偏嚮軟件層麵的東西，但這本實體書給我帶來瞭不少啓發。翻開書頁，首先映入眼簾的是那些密密麻麻的電路圖和公式，一開始確實有些望而卻步。但是，隨著閱讀的深入，我開始逐漸理解作者們試圖構建的知識體係。他們不僅僅是羅列瞭各種傳感器的型號和參數，而是深入淺齣地講解瞭這些傳感器是如何將物理世界的信號轉化為電信號的，比如溫度、壓力、光照強度等等。書中對一些經典傳感器的原理分析非常透徹，例如霍爾效應傳感器如何感應磁場，壓電傳感器如何利用機械應力産生電荷。更難得的是，作者還結閤瞭實際的應用場景，分析瞭這些傳感器在工業控製、環境監測、醫療設備等領域的具體實現方式。我尤其對其中關於傳感器接口電路的設計部分印象深刻，如何選擇閤適的放大器、濾波器，如何處理信號的噪聲問題，這些都是工程實踐中至關重要的環節。雖然我不是電路設計齣身，但通過這本書，我對傳感器在整個係統中的作用有瞭更清晰的認識，也對硬件工程師的嚴謹和細緻有瞭更深的體會。這本書為我打開瞭通往“看得見”的物理世界與“摸得著”的電子世界之間橋梁的一扇窗。