传感器及应用第2版 9787111132813 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王煜东 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111132813

商品编码：29667592089

包装：平装

基本信息

书名：传感器及应用第2版

定价：28.00元

作者：王煜东

出版社：机械工业出版社

出版日期：

ISBN：9787111132813

字数：

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版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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本书系统地介绍了传感器的基本知识，全面介绍了应变式、电位器式、电容式、电感式、电涡流式、压电式、超声波式、霍尔式、光电式、光纤、激光、热敏、气敏、湿敏、频率式、数字编码器、感应同步器、磁栅等内容，可作为高职高专机电技术、电气自动化、汽车电子、楼字智能化、应用电子等专业的教材，也适用于成人教育和职业培训的同类专业，还可供有关专业的工程技术人员参考。

内容提要

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本书系统地介绍了传感器的基本知识，全面介绍了应变式、电位器式、电容式、电感式、电涡流式、压电式、超声波式、霍尔式、光电式、光纤、激光、热敏、气敏、湿敏、频率式、数字编码器、感应同步器、磁栅、光栅、容栅、球栅等传感器的原理、特性及应用，其中有红外、紫外、CCD、PSD、色彩等新型敏感元件及其应用，以及智能式传感器的原理；完整介绍了传感器信号的处理技术、数据采集技术及抗干扰技术；适当介绍了显示与调节仪表的基本组成、原理及应用；重点介绍了传感器在制造业中的机械量和热工量检测中的应用；列举了传感器在机床、自动生产线、汽车、家用电器和安全防范系统中的应用实例；突出介绍了传感器的安装、调整等实践技能。
本书内容丰富新颖、涵盖面广、语言精练、概念清晰、结构严谨、重点明确；书中适当插入了一些传感器的实物照片，增强了直观性和真实感；每章末均附有适当的思考与练习以便于教学，是一本能够适应经济发展、科技进步和生产实践的实用性和教学功能较强的教科书。
本书可作为高职高专机电技术、电气自动化、汽车电子、楼字智能化、应用电子等专业的教材，也适用于成人教育和职业培训的同类专业，还可供有关专业的工程技术人员参考。

目录

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第2版前言
版前言
章 传感器的基本知识
1.1 传感器的定义与作用
1.2 传感器的组成与分类
1.3 传感器的基本特性
1.4 传感器的测量误差与准确度
1.5 传感器中的弹性敏感元件
思考与练习
第2章 线性位移传感器及应用
2.1 电阻式传感器
2.2 电容式传感器
2.3 电感式传感器
2.4 电涡流式传感器
2.5 压电式传感器
2.6 超声波传感器
2.7 磁敏传感器
2.8 光电式传感器
2.9 光纤与激光传感器
2.10 频率式传感器
2.11 智能式传感器
思考与练习
第3章 位移传感器在制造业中的应用
3.1 角编码器及应用
3.2 感应同步器及应用
3.3 光栅传感器及应用
3.4 磁栅传感器及应用
3.5 容栅传感器
3.6 球同步器
3.7 数显表与数显量具
3.8 接近传感器及应用
3.9 传感器在MPS系统中的应用
3.10 传感器在无损检测中的应用
思考与练习
第4章 力与运动学量传感器及应用
4.1 测力与称重
4.2 运动学量传感器及应用
思考与练习
第5章 压力、流量和物位传感器
第6章 温度传感器及应用
第7章 气体与湿度传感器及应用
第8章 传感器在汽车中的应用
第9章 传感器在家用电器及安全防范中的应用
0章 传感器与微机的接口和抗干扰技术
1章 显示与调节仪表
附录
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代传感器技术与系统集成》 内容简介 本书聚焦于现代传感器技术的核心原理、关键技术、实际应用以及系统集成方法，旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架。本书内容涵盖了从基础的传感器工作原理到复杂的传感器网络构建，从单一传感器的性能优化到多传感器信息融合，再到传感器在不同领域的创新应用，力求展现传感器技术在当代科技发展中的重要地位和广阔前景。 第一章 传感器基础理论与分类 本章将首先回顾传感器在现代测量与控制系统中的基石性作用。我们将深入探讨传感器的基本定义、工作原理、分类方法以及关键性能参数，如灵敏度、精度、响应时间、稳定性、迟滞等。 传感器的工作原理： 详细阐述将物理量或化学量转换为可测量电信号的各种基本转换机制，包括压电效应、热电效应、磁致伸缩效应、光电效应、化学反应等。我们将逐一剖析这些原理在不同类型传感器中的具体应用。 传感器的分类： 依据不同的标准，对传感器进行系统的分类。例如，按照被测量的物理量（如温度、压力、位移、光、声、磁、化学物质等）分类；按照能量转换方式（如能量控制型、能量产生型）分类；按照工作原理（如电阻式、电容式、电感式、压阻式、光学式、声学式、化学式等）分类；以及按照输出信号类型（模拟量、数字量）分类。 关键性能参数解析： 深入解析影响传感器性能的各项指标，理解其在实际应用中的意义和选择依据。我们将通过图示和实例，清晰地解释如何评估和比较不同传感器的性能，并介绍如何通过优化设计和制造工艺来提升传感器性能。 微传感器与MEMS技术： 介绍微电子机械系统（MEMS）技术在微型传感器制造中的革命性作用。我们将探讨微型化带来的优势，如尺寸小、功耗低、集成度高，以及MEMS技术在惯性传感器、压力传感器、光学传感器等领域的应用现状。 第二章 主流传感器技术详解 本章将深入剖析当前应用广泛、技术成熟的主流传感器类型，重点介绍其工作原理、结构特点、性能优势及局限性。 温度传感器： 涵盖热电偶、热敏电阻（NTC/PTC）、铂电阻温度计（RTD）、半导体温度传感器（如二极管、集成电路温度传感器）等。我们将分析它们各自的适用范围、精度等级、响应速度和价格特点。 压力传感器： 重点介绍压阻式、电容式、应变片式、压电式等压力传感器的原理和应用。我们将讨论它们在不同压力范围（绝压、表压、差压）和介质（气体、液体）下的选择原则。 位移与速度传感器： 详细介绍线性可变差动变压器（LVDT）、编码器（光学、磁性）、霍尔效应传感器、激光测距传感器、超声波传感器等。我们将分析它们在精密测量、运动控制和自动化设备中的应用。 力与力矩传感器： 探讨基于应变片、压电效应、磁致伸缩效应的力传感器和力矩传感器。我们将介绍它们在材料测试、机器人末端执行器、工业称重等领域的应用。 光传感器： 涵盖光电二极管、光电三极管、光敏电阻、CCD/CMOS图像传感器等。我们将分析它们在光照度测量、图像采集、条形码识别、近接开关等方面的应用。 气体传感器： 介绍半导体式、电化学式、催化燃烧式、红外式等气体传感器的原理和应用。我们将重点关注其在环境监测、有毒有害气体检测、可燃气体报警等领域的关键作用。 生物与化学传感器： 展望生物与化学传感器领域的最新进展，包括酶传感器、抗体传感器、DNA传感器、pH传感器、离子选择性电极等。我们将讨论它们在医疗诊断、食品安全、环境监测等领域的潜在应用。 第三章 传感器信号处理与调理 传感器输出的原始信号往往存在噪声、漂移、非线性等问题，需要进行有效的信号处理和调理才能满足后续的系统需求。本章将详细介绍相关的技术。 信号放大与滤波： 介绍差分放大器、仪表放大器等用于信号放大的电路，以及低通、高通、带通、陷波等滤波技术，用于去除噪声和特定频率干扰。 激励与偏置电路： 阐述不同类型传感器所需的激励信号（如直流、交流、脉冲）和偏置电压，以及如何设计稳定的激励源。 线性化与校准： 讨论如何通过软件算法或硬件电路实现传感器的非线性补偿，以及传感器校准的重要性、方法和步骤。 模数转换（ADC）： 详细介绍ADC的分类（如逐次逼近型、Σ-Δ型、并行型）、参数（分辨率、采样率、量化误差）以及在数字信号采集中的作用。 数字信号处理（DSP）： 介绍数字滤波、傅里叶变换、小波变换等DSP技术在传感器信号分析中的应用，以及实时信号处理的挑战与解决方案。 第四章 传感器信息融合技术 在许多复杂的应用场景下，单一传感器难以满足性能要求，多传感器协同工作、融合信息成为必然趋势。本章将深入探讨传感器信息融合的理论与方法。 信息融合的必要性与优势： 分析多传感器融合能够提高系统的鲁棒性、精度、覆盖范围和可靠性，以及降低不确定性。 融合的层次： 介绍低层（信号级）融合、中层（特征级）融合和高层（决策级）融合的概念和应用场景。 常用的融合算法： 基于统计的方法： 如卡尔曼滤波器（Kalman Filter）及其扩展（EKF, UKF）、粒子滤波器（Particle Filter）等，用于状态估计和目标跟踪。 基于证据理论的方法： 如D-S证据理论，用于处理不确定性和冲突信息。 基于模糊逻辑和神经网络的方法： 利用模糊逻辑的推理能力和神经网络的学习能力实现智能融合。 基于贝叶斯网络的方法： 建立变量之间的概率关系，进行推理和融合。 融合系统的设计考量： 讨论数据同步、传感器标定、信息冗余与互补、计算复杂度等在信息融合系统设计中的重要因素。 第五章 传感器在关键领域的应用 本章将聚焦于传感器技术在现代社会各关键领域的创新应用，展示其作为赋能技术的巨大潜力。 工业自动化与智能制造： 过程控制： 温度、压力、流量、液位等传感器在化工、石油、电力等行业的应用。 质量检测与缺陷识别： 视觉传感器、超声波传感器、X射线传感器在产品检测、无损探伤中的应用。 机器人与协作机器人： 力觉传感器、触觉传感器、视觉传感器、激光雷达在机器人感知、导航、交互中的应用。 预测性维护： 振动传感器、温度传感器、声学传感器在设备状态监测和故障预警中的应用。 智能交通系统（ITS）： 交通流量监测： 地感线圈、雷达、摄像头、超声波传感器在车流量、车速、车种识别中的应用。 车辆定位与导航： GPS、惯性导航系统（IMU）、激光雷达在自动驾驶和高精度定位中的应用。 环境监测： 气体传感器、颗粒物传感器在道路环境质量监测中的应用。 物联网（IoT）与智慧城市： 环境监测： 温度、湿度、PM2.5、CO2、噪声等传感器在城市环境感知网络中的部署。 智能家居： PIR人体传感器、温湿度传感器、光照传感器、门窗传感器在家庭安全、舒适度、能源管理中的应用。 智能农业： 土壤湿度传感器、光照传感器、CO2传感器、气象传感器在精准灌溉、作物生长监测中的应用。 智慧医疗： 可穿戴生物传感器（心率、血氧、体温、血糖）、远程监测设备在健康管理和疾病预警中的应用。 航空航天与国防： 导航与姿态测量： 高精度陀螺仪、加速度计、磁力计在飞行器、导弹、卫星中的应用。 目标探测与识别： 雷达、红外成像传感器、声呐传感器在军事侦察与目标跟踪中的应用。 环境感知： 各种传感器在极端环境下的性能要求与可靠性保障。 第六章 传感器未来发展趋势与挑战 本章将展望传感器技术未来的发展方向，并探讨当前面临的主要挑战。 高精度、高灵敏度与宽量程： 持续提升传感器的测量精度和灵敏度，同时实现更宽的测量范围。 微型化、集成化与智能化： 随着MEMS和纳米技术的进步，传感器将更加微小，并能集成更多功能，实现自主感知与决策。 低功耗与无线化： 能源收集技术和低功耗通信技术的发展将推动无线传感器网络的大规模部署。 多模态融合与交叉学科发展： 传感器技术将与其他学科（如人工智能、生物技术、材料科学）深度融合，催生新的应用。 柔性、可穿戴与生物兼容传感器： 满足可穿戴设备、植入式医疗器械等领域的需求。 面对的挑战： 可靠性与稳定性： 在复杂、恶劣环境下保证传感器的长期稳定工作。 成本控制： 推动高性能传感器的大规模、低成本生产。 数据安全与隐私： 随着传感器数据的广泛采集，数据安全和个人隐私保护问题日益突出。 标准与互操作性： 建立统一的标准，促进不同传感器与系统之间的互联互通。 本书旨在为读者提供一个系统、深入的视角，理解传感器技术是如何驱动现代科技进步，并展望其在塑造未来社会中的关键作用。通过对原理、技术、应用和未来的全面解析，本书将助力读者在传感器领域获得扎实的理论基础和前沿的知识储备。

评分☆☆☆☆☆

最近读完了一本关于信息技术前沿的书，感触颇深。这本书的内容聚焦于构建下一代智能系统的核心技术，特别是深度学习在图像识别和自然语言处理领域的最新进展。作者深入浅出地讲解了卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）的底层原理，还详细剖析了Transformer架构的创新之处，让人对目前AI技术的发展脉络有了清晰的认识。书中不仅有扎实的理论推导，更有大量的实战案例，比如如何使用PyTorch框架搭建一个高效的图像分类模型，以及如何利用预训练模型进行迁移学习。尤其令我印象深刻的是，作者对模型可解释性的探讨，提出了几种新的可视化方法来揭示“黑箱”决策过程，这对于推动AI技术的可靠性和伦理发展至关重要。这本书的排版清晰，图示精美，即使是初学者也能循序渐进地掌握复杂的概念。对于任何想在人工智能领域深耕的工程师或研究人员来说，这本书无疑是一本不可多得的宝藏，它极大地拓宽了我对未来技术趋势的想象空间。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为动手能力强的工程师量身打造的工具手册，它完全聚焦于嵌入式系统的高级编程与优化。我特别欣赏作者对实时操作系统（RTOS）内核调度算法的剖析，从经典的优先级继承协议到更先进的混合调度策略，讲解得透彻且实用。书中大量篇幅被用于讲解如何利用低功耗设计原则来延长电池供电设备的续航时间，提供了许多具体的硬件寄存器操作层面的代码示例，这在其他理论性书籍中是很少见的。作者并没有停留在理论层面，而是通过一个完整的物联网（IoT）边缘计算项目的实例，演示了从硬件选型、固件开发到OTA（空中下载）更新的全过程。读完后，我立刻上手优化了自己正在进行的一个项目中的中断响应时间，效果立竿见影。这本书的价值不在于它告诉你“是什么”，而在于它手把手教你“怎么做”，对于那些希望将理论知识转化为可靠产品的工程师而言，它更像是一位经验丰富的导师在耳边指导。

评分☆☆☆☆☆

我最近翻阅的这本关于材料科学与工程的书籍，简直是为那些热衷于探索微观世界的读者准备的盛宴。它没有过多地陷入复杂的量子力学公式，而是将重点放在了新型复合材料的制备工艺和宏观性能之间的内在联系上。作者详细介绍了诸如溶胶-凝胶法、增材制造（3D打印）等先进的合成技术，并配有大量的显微镜照片和力学测试曲线，直观地展示了不同微观结构如何影响材料的强度、韧性和导电性。特别是关于智能响应材料（如形状记忆合金和压电陶瓷）的章节，描绘了它们在柔性电子和生物医学工程中的巨大潜力，让人对未来的产品形态充满期待。这本书的叙事方式非常生动，作者似乎在引导我们进行一次材料世界的探险，每一个新的材料体系都伴随着一段精彩的发现历程。对于材料专业的学生或者跨界想了解前沿材料技术的工程师，这本书提供了一个非常好的、既有深度又不失趣味性的入门路径。

评分☆☆☆☆☆

这是一部关于现代数据科学工作流的百科全书式著作，它覆盖的广度令人惊叹，但深度也毫不逊色。书中花了很大篇幅来论述大规模数据处理的挑战，特别是对于非结构化数据的清洗和特征工程的自动化方法。我个人最感兴趣的是它对因果推断在商业决策中的应用，作者详细介绍了倾向得分匹配（PSM）和双重差分（DID）模型，并结合零售和市场营销的实际数据进行了模拟，这比单纯的回归分析更具洞察力。此外，书中对数据治理和隐私保护的探讨也显得尤为及时和重要，它不仅仅是技术层面的讲解，更融入了法律法规的视角，提醒我们在追求数据价值的同时，必须坚守伦理底线。这本书的语言风格非常学术化，充满了严谨的数学推导和统计学依据，需要读者有一定的数理基础才能完全领会其精髓，但对于希望构建严谨数据分析框架的研究人员来说，这绝对是案头必备的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常独特，它关注的是人机交互（HCI）的未来形态，尤其是虚拟现实（VR）和增强现实（AR）环境下的用户体验设计规范。与市面上大多数偏重底层渲染技术的书籍不同，它深入探讨了沉浸式体验中的认知负荷、空间感知和交互反馈机制。作者提出了一个名为“无摩擦交互”的设计哲学，强调界面应尽可能地融入环境，而不是强行叠加在用户面前。书中通过大量的用户测试数据和眼动追踪分析，揭示了为什么某些三维交互手势比二维界面上的点击更有效率，同时也指出了当前VR/AR设备的局限性，例如眩晕感和输入延迟对用户接受度的影响。我尤其喜欢其中关于“叙事化交互”的章节，它探讨了如何利用环境元素而非传统的菜单系统来引导用户完成复杂任务，这无疑为下一代沉浸式应用的开发者提供了宝贵的指导。读完之后，我对“屏幕”这个概念的未来形态有了全新的认识。