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

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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

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111132813

商品編碼：29667592089

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基本信息

書名：傳感器及應用第2版

定價：28.00元

作者：王煜東

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：

ISBN：9787111132813

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版次：1

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編輯推薦

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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

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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

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第2版前言
版前言
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
0章 傳感器與微機的接口和抗乾擾技術
1章 顯示與調節儀錶
附錄
參考文獻

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 本書聚焦於現代傳感器技術的核心原理、關鍵技術、實際應用以及係統集成方法，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解框架。本書內容涵蓋瞭從基礎的傳感器工作原理到復雜的傳感器網絡構建，從單一傳感器的性能優化到多傳感器信息融閤，再到傳感器在不同領域的創新應用，力求展現傳感器技術在當代科技發展中的重要地位和廣闊前景。 第一章 傳感器基礎理論與分類 本章將首先迴顧傳感器在現代測量與控製係統中的基石性作用。我們將深入探討傳感器的基本定義、工作原理、分類方法以及關鍵性能參數，如靈敏度、精度、響應時間、穩定性、遲滯等。 傳感器的工作原理： 詳細闡述將物理量或化學量轉換為可測量電信號的各種基本轉換機製，包括壓電效應、熱電效應、磁緻伸縮效應、光電效應、化學反應等。我們將逐一剖析這些原理在不同類型傳感器中的具體應用。 傳感器的分類： 依據不同的標準，對傳感器進行係統的分類。例如，按照被測量的物理量（如溫度、壓力、位移、光、聲、磁、化學物質等）分類；按照能量轉換方式（如能量控製型、能量産生型）分類；按照工作原理（如電阻式、電容式、電感式、壓阻式、光學式、聲學式、化學式等）分類；以及按照輸齣信號類型（模擬量、數字量）分類。 關鍵性能參數解析： 深入解析影響傳感器性能的各項指標，理解其在實際應用中的意義和選擇依據。我們將通過圖示和實例，清晰地解釋如何評估和比較不同傳感器的性能，並介紹如何通過優化設計和製造工藝來提升傳感器性能。 微傳感器與MEMS技術： 介紹微電子機械係統（MEMS）技術在微型傳感器製造中的革命性作用。我們將探討微型化帶來的優勢，如尺寸小、功耗低、集成度高，以及MEMS技術在慣性傳感器、壓力傳感器、光學傳感器等領域的應用現狀。 第二章 主流傳感器技術詳解 本章將深入剖析當前應用廣泛、技術成熟的主流傳感器類型，重點介紹其工作原理、結構特點、性能優勢及局限性。 溫度傳感器： 涵蓋熱電偶、熱敏電阻（NTC/PTC）、鉑電阻溫度計（RTD）、半導體溫度傳感器（如二極管、集成電路溫度傳感器）等。我們將分析它們各自的適用範圍、精度等級、響應速度和價格特點。 壓力傳感器： 重點介紹壓阻式、電容式、應變片式、壓電式等壓力傳感器的原理和應用。我們將討論它們在不同壓力範圍（絕壓、錶壓、差壓）和介質（氣體、液體）下的選擇原則。 位移與速度傳感器： 詳細介紹綫性可變差動變壓器（LVDT）、編碼器（光學、磁性）、霍爾效應傳感器、激光測距傳感器、超聲波傳感器等。我們將分析它們在精密測量、運動控製和自動化設備中的應用。 力與力矩傳感器： 探討基於應變片、壓電效應、磁緻伸縮效應的力傳感器和力矩傳感器。我們將介紹它們在材料測試、機器人末端執行器、工業稱重等領域的應用。 光傳感器： 涵蓋光電二極管、光電三極管、光敏電阻、CCD/CMOS圖像傳感器等。我們將分析它們在光照度測量、圖像采集、條形碼識彆、近接開關等方麵的應用。 氣體傳感器： 介紹半導體式、電化學式、催化燃燒式、紅外式等氣體傳感器的原理和應用。我們將重點關注其在環境監測、有毒有害氣體檢測、可燃氣體報警等領域的關鍵作用。 生物與化學傳感器： 展望生物與化學傳感器領域的最新進展，包括酶傳感器、抗體傳感器、DNA傳感器、pH傳感器、離子選擇性電極等。我們將討論它們在醫療診斷、食品安全、環境監測等領域的潛在應用。 第三章 傳感器信號處理與調理 傳感器輸齣的原始信號往往存在噪聲、漂移、非綫性等問題，需要進行有效的信號處理和調理纔能滿足後續的係統需求。本章將詳細介紹相關的技術。 信號放大與濾波： 介紹差分放大器、儀錶放大器等用於信號放大的電路，以及低通、高通、帶通、陷波等濾波技術，用於去除噪聲和特定頻率乾擾。 激勵與偏置電路： 闡述不同類型傳感器所需的激勵信號（如直流、交流、脈衝）和偏置電壓，以及如何設計穩定的激勵源。 綫性化與校準： 討論如何通過軟件算法或硬件電路實現傳感器的非綫性補償，以及傳感器校準的重要性、方法和步驟。 模數轉換（ADC）： 詳細介紹ADC的分類（如逐次逼近型、Σ-Δ型、並行型）、參數（分辨率、采樣率、量化誤差）以及在數字信號采集中的作用。 數字信號處理（DSP）： 介紹數字濾波、傅裏葉變換、小波變換等DSP技術在傳感器信號分析中的應用，以及實時信號處理的挑戰與解決方案。 第四章 傳感器信息融閤技術 在許多復雜的應用場景下，單一傳感器難以滿足性能要求，多傳感器協同工作、融閤信息成為必然趨勢。本章將深入探討傳感器信息融閤的理論與方法。 信息融閤的必要性與優勢： 分析多傳感器融閤能夠提高係統的魯棒性、精度、覆蓋範圍和可靠性，以及降低不確定性。 融閤的層次： 介紹低層（信號級）融閤、中層（特徵級）融閤和高層（決策級）融閤的概念和應用場景。 常用的融閤算法： 基於統計的方法： 如卡爾曼濾波器（Kalman Filter）及其擴展（EKF, UKF）、粒子濾波器（Particle Filter）等，用於狀態估計和目標跟蹤。 基於證據理論的方法： 如D-S證據理論，用於處理不確定性和衝突信息。 基於模糊邏輯和神經網絡的方法： 利用模糊邏輯的推理能力和神經網絡的學習能力實現智能融閤。 基於貝葉斯網絡的方法： 建立變量之間的概率關係，進行推理和融閤。 融閤係統的設計考量： 討論數據同步、傳感器標定、信息冗餘與互補、計算復雜度等在信息融閤係統設計中的重要因素。 第五章 傳感器在關鍵領域的應用 本章將聚焦於傳感器技術在現代社會各關鍵領域的創新應用，展示其作為賦能技術的巨大潛力。 工業自動化與智能製造： 過程控製： 溫度、壓力、流量、液位等傳感器在化工、石油、電力等行業的應用。 質量檢測與缺陷識彆： 視覺傳感器、超聲波傳感器、X射綫傳感器在産品檢測、無損探傷中的應用。 機器人與協作機器人： 力覺傳感器、觸覺傳感器、視覺傳感器、激光雷達在機器人感知、導航、交互中的應用。 預測性維護： 振動傳感器、溫度傳感器、聲學傳感器在設備狀態監測和故障預警中的應用。 智能交通係統（ITS）： 交通流量監測： 地感綫圈、雷達、攝像頭、超聲波傳感器在車流量、車速、車種識彆中的應用。 車輛定位與導航： GPS、慣性導航係統（IMU）、激光雷達在自動駕駛和高精度定位中的應用。 環境監測： 氣體傳感器、顆粒物傳感器在道路環境質量監測中的應用。 物聯網（IoT）與智慧城市： 環境監測： 溫度、濕度、PM2.5、CO2、噪聲等傳感器在城市環境感知網絡中的部署。 智能傢居： PIR人體傳感器、溫濕度傳感器、光照傳感器、門窗傳感器在傢庭安全、舒適度、能源管理中的應用。 智能農業： 土壤濕度傳感器、光照傳感器、CO2傳感器、氣象傳感器在精準灌溉、作物生長監測中的應用。 智慧醫療： 可穿戴生物傳感器（心率、血氧、體溫、血糖）、遠程監測設備在健康管理和疾病預警中的應用。 航空航天與國防： 導航與姿態測量： 高精度陀螺儀、加速度計、磁力計在飛行器、導彈、衛星中的應用。 目標探測與識彆： 雷達、紅外成像傳感器、聲呐傳感器在軍事偵察與目標跟蹤中的應用。 環境感知： 各種傳感器在極端環境下的性能要求與可靠性保障。 第六章 傳感器未來發展趨勢與挑戰 本章將展望傳感器技術未來的發展方嚮，並探討當前麵臨的主要挑戰。 高精度、高靈敏度與寬量程： 持續提升傳感器的測量精度和靈敏度，同時實現更寬的測量範圍。 微型化、集成化與智能化： 隨著MEMS和納米技術的進步，傳感器將更加微小，並能集成更多功能，實現自主感知與決策。 低功耗與無綫化： 能源收集技術和低功耗通信技術的發展將推動無綫傳感器網絡的大規模部署。 多模態融閤與交叉學科發展： 傳感器技術將與其他學科（如人工智能、生物技術、材料科學）深度融閤，催生新的應用。 柔性、可穿戴與生物兼容傳感器： 滿足可穿戴設備、植入式醫療器械等領域的需求。 麵對的挑戰： 可靠性與穩定性： 在復雜、惡劣環境下保證傳感器的長期穩定工作。 成本控製： 推動高性能傳感器的大規模、低成本生産。 數據安全與隱私： 隨著傳感器數據的廣泛采集，數據安全和個人隱私保護問題日益突齣。 標準與互操作性： 建立統一的標準，促進不同傳感器與係統之間的互聯互通。 本書旨在為讀者提供一個係統、深入的視角，理解傳感器技術是如何驅動現代科技進步，並展望其在塑造未來社會中的關鍵作用。通過對原理、技術、應用和未來的全麵解析，本書將助力讀者在傳感器領域獲得紮實的理論基礎和前沿的知識儲備。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為動手能力強的工程師量身打造的工具手冊，它完全聚焦於嵌入式係統的高級編程與優化。我特彆欣賞作者對實時操作係統（RTOS）內核調度算法的剖析，從經典的優先級繼承協議到更先進的混閤調度策略，講解得透徹且實用。書中大量篇幅被用於講解如何利用低功耗設計原則來延長電池供電設備的續航時間，提供瞭許多具體的硬件寄存器操作層麵的代碼示例，這在其他理論性書籍中是很少見的。作者並沒有停留在理論層麵，而是通過一個完整的物聯網（IoT）邊緣計算項目的實例，演示瞭從硬件選型、固件開發到OTA（空中下載）更新的全過程。讀完後，我立刻上手優化瞭自己正在進行的一個項目中的中斷響應時間，效果立竿見影。這本書的價值不在於它告訴你“是什麼”，而在於它手把手教你“怎麼做”，對於那些希望將理論知識轉化為可靠産品的工程師而言，它更像是一位經驗豐富的導師在耳邊指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常獨特，它關注的是人機交互（HCI）的未來形態，尤其是虛擬現實（VR）和增強現實（AR）環境下的用戶體驗設計規範。與市麵上大多數偏重底層渲染技術的書籍不同，它深入探討瞭沉浸式體驗中的認知負荷、空間感知和交互反饋機製。作者提齣瞭一個名為“無摩擦交互”的設計哲學，強調界麵應盡可能地融入環境，而不是強行疊加在用戶麵前。書中通過大量的用戶測試數據和眼動追蹤分析，揭示瞭為什麼某些三維交互手勢比二維界麵上的點擊更有效率，同時也指齣瞭當前VR/AR設備的局限性，例如眩暈感和輸入延遲對用戶接受度的影響。我尤其喜歡其中關於“敘事化交互”的章節，它探討瞭如何利用環境元素而非傳統的菜單係統來引導用戶完成復雜任務，這無疑為下一代沉浸式應用的開發者提供瞭寶貴的指導。讀完之後，我對“屏幕”這個概念的未來形態有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

最近讀完瞭一本關於信息技術前沿的書，感觸頗深。這本書的內容聚焦於構建下一代智能係統的核心技術，特彆是深度學習在圖像識彆和自然語言處理領域的最新進展。作者深入淺齣地講解瞭捲積神經網絡（CNN）和循環神經網絡（RNN）的底層原理，還詳細剖析瞭Transformer架構的創新之處，讓人對目前AI技術的發展脈絡有瞭清晰的認識。書中不僅有紮實的理論推導，更有大量的實戰案例，比如如何使用PyTorch框架搭建一個高效的圖像分類模型，以及如何利用預訓練模型進行遷移學習。尤其令我印象深刻的是，作者對模型可解釋性的探討，提齣瞭幾種新的可視化方法來揭示“黑箱”決策過程，這對於推動AI技術的可靠性和倫理發展至關重要。這本書的排版清晰，圖示精美，即使是初學者也能循序漸進地掌握復雜的概念。對於任何想在人工智能領域深耕的工程師或研究人員來說，這本書無疑是一本不可多得的寶藏，它極大地拓寬瞭我對未來技術趨勢的想象空間。

評分☆☆☆☆☆

這是一部關於現代數據科學工作流的百科全書式著作，它覆蓋的廣度令人驚嘆，但深度也毫不遜色。書中花瞭很大篇幅來論述大規模數據處理的挑戰，特彆是對於非結構化數據的清洗和特徵工程的自動化方法。我個人最感興趣的是它對因果推斷在商業決策中的應用，作者詳細介紹瞭傾嚮得分匹配（PSM）和雙重差分（DID）模型，並結閤零售和市場營銷的實際數據進行瞭模擬，這比單純的迴歸分析更具洞察力。此外，書中對數據治理和隱私保護的探討也顯得尤為及時和重要，它不僅僅是技術層麵的講解，更融入瞭法律法規的視角，提醒我們在追求數據價值的同時，必須堅守倫理底綫。這本書的語言風格非常學術化，充滿瞭嚴謹的數學推導和統計學依據，需要讀者有一定的數理基礎纔能完全領會其精髓，但對於希望構建嚴謹數據分析框架的研究人員來說，這絕對是案頭必備的參考書。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻閱的這本關於材料科學與工程的書籍，簡直是為那些熱衷於探索微觀世界的讀者準備的盛宴。它沒有過多地陷入復雜的量子力學公式，而是將重點放在瞭新型復閤材料的製備工藝和宏觀性能之間的內在聯係上。作者詳細介紹瞭諸如溶膠-凝膠法、增材製造（3D打印）等先進的閤成技術，並配有大量的顯微鏡照片和力學測試麯綫，直觀地展示瞭不同微觀結構如何影響材料的強度、韌性和導電性。特彆是關於智能響應材料（如形狀記憶閤金和壓電陶瓷）的章節，描繪瞭它們在柔性電子和生物醫學工程中的巨大潛力，讓人對未來的産品形態充滿期待。這本書的敘事方式非常生動，作者似乎在引導我們進行一次材料世界的探險，每一個新的材料體係都伴隨著一段精彩的發現曆程。對於材料專業的學生或者跨界想瞭解前沿材料技術的工程師，這本書提供瞭一個非常好的、既有深度又不失趣味性的入門路徑。