傳感器原理與應用技術(第2版)(2010山東省精品課程教材) 劉愛華,滿寶元著 97871 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉愛華，滿寶元著 著

圖書標籤:

• 傳感器
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• 電子技術
• 測量技術
• 山東省精品課程
• 教材
• 劉愛華
• 滿寶元

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115236784

商品編碼：29691620564

包裝：平裝

齣版時間：2010-11-01

基本信息

書名：傳感器原理與應用技術(第2版)(2010山東省精品課程教材)

定價：28.00元

作者：劉愛華,滿寶元著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2010-11-01

ISBN：9787115236784

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統地介紹瞭傳感器的基本結構、工作原理、特性及相應的測量電路。全書共10章，章介紹瞭傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態特性；第2章至0章分彆介紹瞭電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式、光縴式、氣敏式、濕敏式傳感器的結構、工作原理及應用。書中每章都提供瞭大量的應用實例，章後對全章內容進行瞭梳理、歸納、總結，以幫助讀者理清知識體係，每章後還附有課後習題。 　　
　　本書可作為理工科院校應用電子、工業自動化、應用物理、計算機應用等專業的教材，也可作為其他相關專業技術人員的技術參考書。

目錄

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章　傳感器基礎知識
　1.1　學習傳感器技術的重要性
　1.2　傳感器的組成與分類
　　1.2.1　傳感器的定義
　　1.2.2　傳感器的組成
　　1.2.3　傳感器的分類
　1.3　傳感器的數學模型概述
　　1.3.1　靜態模型
　　1.3.2　動態模型
　1.4　傳感器的基本特性
　　1.4.1　靜態特性
　　1.4.2　動態特性
　1.5　傳感器的標定與校準
　　1.5.1　傳感器的標定
　　1.5.2　提高傳感器性能的方法
　1.6　本章小結
　習題
第2章　應變式電阻傳感器
　2.1　電阻應變片
　　2.1.1　應變效應
　　2.1.2　電阻應變片的工作原理
　　2.1.3　電阻應變片的分類
　2.2　電阻應變片的主要特性
　　2.2.1　靈敏係數
　　2.2.2　橫嚮效應
　　2.2.3　機械滯後、零漂及蠕變
　　2.2.4　應變極限
　　2.2.5　動態特性
　2.3　溫度特性及其補償
　　2.3.1　溫度誤差
　　2.3.2　溫度補償
　2.4　電阻應變片的測量電路
　　2.4.1　直流電橋
　　2.4.2　交流電橋
　　2.4.3　恒流源電橋
　2.5　固態壓阻式傳感器
　　2.5.1　壓阻式傳感器的結構與工作原理
　　2.5.2　壓阻係數
　　2.5.3　固態壓阻器件
　　2.5.4　壓阻式傳感器的測量電路
　2.6　應變式傳感器的應用
　　2.6.1　應變式傳感器測量力
　　2.6.2　應變式傳感器測量壓力
　　2.6.3　應變式傳感器測量加速度
　　2.6.4　壓阻式傳感器的應用
　　2.6.5　應變式傳感器應用實例
　2.7　本章小結
　習題
第３章　電容式傳感器
　3.1　電容式傳感器的工作原理及特性
　　3.1.1　基本工作原理
　　3.1.2　電容式傳感器的類型和特性
　3.2　電容式傳感器的等效電路和測量電路
　　3.2.1　電容式傳感器的等效電路
　　3.2.2　電容式傳感器的測量電路
　3.3　電容式傳感器的特點及設計與應用中存在的問題
　　3.3.1　電容式傳感器的特點
　　3.3.2　設計與應用中存在的問題
　3.4　電容式傳感器的應用
　3.5　本章小結
　習題
第4章　電感式傳感器
　4.1　自感式傳感器
　　……
第5章　壓電式傳感器
第6章　熱電式傳感器
第7章　半導體磁敏傳感器
第8章　光電式傳感器
第9章　光縴傳感器
0章　氣敏、濕敏傳感器
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《智能傳感器網絡：協同感知與邊緣計算》 圖書簡介 在信息爆炸與物聯網（IoT）蓬勃發展的時代，我們正以前所未有的速度邁嚮一個萬物互聯、數據驅動的智能世界。傳感器作為感知世界、采集信息的“眼睛”和“觸角”，其重要性不言而喻。而傳感器網絡，作為連接海量傳感器、匯聚海量數據的關鍵基礎設施，更是承載著支撐智慧城市、智能製造、智慧農業、智能醫療等眾多前沿應用的核心使命。 《智能傳感器網絡：協同感知與邊緣計算》一書，深入探討瞭新一代傳感器網絡在協同感知和邊緣計算方麵的核心理論、關鍵技術與前沿應用。本書旨在為讀者構建一個關於如何高效、智能地利用分布式傳感器資源，實現從數據采集到智能決策的全流程解決方案的全麵認知框架。 第一部分：傳感器網絡基礎與協同感知 本書首先從傳感器網絡的基礎概念入手，清晰闡述瞭傳感器網絡的構成、工作原理、關鍵技術挑戰以及發展趨勢。我們將迴顧傳統傳感器網絡的架構，分析其在覆蓋範圍、信息處理能力、功耗管理等方麵的局限性，並引齣新一代傳感器網絡所麵臨的重大變革。 隨後，本書將重點聚焦於協同感知這一核心概念。協同感知不僅僅是簡單地將來自不同傳感器的原始數據進行疊加，而是一種智能化的信息融閤與處理過程。它強調的是分布式傳感器之間的信息共享、任務協作與資源協調，以實現超越單一傳感器能力的整體感知效果。我們將深入剖析協同感知的基本原理，包括： 分布式數據采集與預處理： 如何在網絡邊緣進行初步的數據過濾、降噪和特徵提取，以減少傳輸負擔和提高後續處理效率。 異構傳感器數據融閤： 麵對不同類型、不同精度、不同測量方式的傳感器數據，如何設計有效的融閤算法，如基於概率的融閤、基於證據理論的融閤、基於機器學習的融閤等，以獲得更準確、更魯棒的感知結果。 空間-時間協同感知： 如何利用傳感器在空間上的分布優勢和時間上的連續性，實現對動態環境的精準跟蹤與預測。我們將探討多傳感器目標跟蹤、協同定位、環境參數聯閤估計等關鍵技術。 協同感知中的魯棒性與可靠性： 傳感器可能麵臨故障、噪聲乾擾、信息缺失等問題，本書將探討如何通過冗餘設計、異常檢測、故障診斷和容錯協同策略，保證傳感器網絡的整體感知可靠性。 協同感知在具體應用中的案例分析： 例如，在智能交通係統中，不同位置的攝像頭、雷達、GPS傳感器如何協同工作，實現對交通流量的實時監測、車輛軌跡的預測以及事故的預警；在智能安防領域，環境傳感器、運動傳感器、圖像傳感器如何協同，構建全方位的安全監控網絡。 第二部分：邊緣計算在傳感器網絡中的角色與實現 隨著物聯網設備的激增和對實時數據處理需求的不斷增長，傳統的雲計算模式已顯現齣其瓶頸，如網絡延遲高、帶寬消耗大、隱私安全風險等。邊緣計算的興起，為解決這些問題提供瞭全新的視角。本書將深入探討邊緣計算在智能傳感器網絡中的關鍵作用，並詳細闡述其實現技術。 我們將從以下幾個方麵展開： 邊緣計算的基本概念與優勢： 什麼是邊緣計算？它與雲計算、霧計算的關係如何？邊緣計算如何通過將計算和數據存儲部署在靠近數據源的網絡邊緣，實現低延遲、高帶寬、更強的隱私保護和更低的功耗。 傳感器網絡與邊緣計算的融閤架構： 如何設計一個集成瞭傳感器節點、邊緣服務器、網關和雲平颱的異構網絡架構。我們將分析不同層級之間的計算卸載、數據分發與協同機製。 邊緣智能的實現技術： 輕量級機器學習模型： 針對資源受限的邊緣設備，如何設計和部署高效的機器學習算法，如模型壓縮、量化、剪枝技術，以及適用於邊緣場景的神經網絡架構。 分布式推理與模型訓練： 如何在邊緣節點上進行實時推理，以及如何利用聯邦學習等分布式訓練技術，在保護數據隱私的前提下，協同訓練和更新模型。 邊緣數據管理與緩存： 如何在邊緣有效地存儲、管理和緩存傳感器數據，以支持實時分析和減少對雲端的依賴。 邊緣計算在傳感器網絡中的應用場景： 實時視頻分析與智能監控： 在邊緣設備上直接進行人臉識彆、行為分析、異常事件檢測，實現秒級的響應。 工業物聯網（IIoT）的預測性維護： 邊緣節點實時采集設備運行數據，進行故障預測和健康狀態評估，避免意外停機。 自動駕駛與智能交通： 車輛上的邊緣計算單元實時處理傳感器數據，做齣駕駛決策，並與路側單元進行協同。 智慧醫療的遠程監測與診斷： 穿戴式傳感器收集的健康數據在邊緣進行初步分析，及時預警，並實現遠程診斷輔助。 邊緣計算的安全與隱私保護： 邊緣計算在帶來便利的同時，也引入瞭新的安全挑戰。本書將探討如何在邊緣節點、通信鏈路和數據傳輸過程中，實施有效的安全防護措施，如身份認證、數據加密、訪問控製以及隱私保護技術。 第三部分：前沿技術與未來展望 在係統性地介紹瞭傳感器網絡協同感知與邊緣計算的核心理論與技術後，本書還將目光投嚮瞭當前最前沿的研究方嚮和未來發展趨勢。 人工智能與傳感器網絡的深度融閤： 探討深度學習、強化學習等AI技術如何進一步提升傳感器網絡的感知智能化水平，例如，基於AI的自適應感知、智能決策支持係統。 5G/6G通信技術在傳感器網絡中的賦能作用： 5G/6G的高帶寬、低延遲特性如何為大規模傳感器網絡的部署和邊緣計算提供強大的網絡支持。 區塊鏈技術在傳感器網絡中的應用： 如何利用區塊鏈的去中心化、不可篡改特性，增強傳感器數據的可信度、安全性和可追溯性。 數字孿生與傳感器網絡的協同： 探討如何利用傳感器網絡采集的實時數據，構建和更新物理世界的數字孿生模型，實現更精細化的監控、分析與預測。 綠色傳感器網絡與可持續發展： 關注傳感器網絡的能耗問題，探討低功耗設計、能量采集等技術，以及傳感器網絡在環境保護、資源優化等方麵的應用。 本書特色 體係結構清晰： 從基礎到前沿，層層遞進，邏輯嚴謹。 理論與實踐相結閤： 既有深入的理論分析，也結閤瞭豐富的應用案例。 前沿性與全麵性： 覆蓋瞭智能傳感器網絡領域最熱門的技術和發展方嚮。 麵嚮讀者廣泛： 適用於計算機科學、電子工程、自動化、通信工程等相關專業的本科生、研究生，以及從事物聯網、人工智能、嵌入式係統、網絡通信等領域的研究人員和工程師。 《智能傳感器網絡：協同感知與邊緣計算》一書，將帶領讀者深入探索構建未來智能世界的關鍵技術，助力您在該快速發展的領域取得更深入的理解和突破。

評分☆☆☆☆☆

我在尋找一本關於《電力電子技術基礎與應用》的優秀教材時，對這本書中關於開關電源拓撲結構的講解感到由衷的滿意。它對Buck、Boost、Buck-Boost這三種基本DC-DC轉換器的分析，從能量守恒和磁鏈平衡的角度切入，推導過程清晰可見，幾乎沒有跳躍的步驟。最棒的是，它深入探討瞭PWM（脈衝寬度調製）的實現機製，特彆是對於如何通過改變占空比來穩定輸齣電壓的原理分析，非常透徹。作者不僅展示瞭理想狀態下的波形圖，還引入瞭開關管的導通損耗、關斷損耗以及續流二極管的反嚮恢復損耗等非理想因素對係統效率的影響。這種細緻入微的處理，讓我對設計高效率、高可靠性的電源模塊有瞭更務實的認知。相比之下，很多其他教材要麼過於側重於理論推導而忽略瞭實際損耗，要麼就是直接拋齣設計公式，讓人知其然不知其所以然。這本書真正做到瞭理論指導實踐。

評分☆☆☆☆☆

翻閱這本大部頭時，我對其中關於《信號與係統分析（基於拉普拉斯變換與Z變換）》章節的編排結構印象深刻。作者很聰明地將連續時間係統（使用拉普拉斯變換）和離散時間係統（使用Z變換）的分析框架並行展開，使得讀者能夠清晰地看到兩者在數學工具上的對應關係和概念上的繼承性。例如，在處理係統的頻率響應時，作者先用傅裏葉變換連接到拉氏變換的jω軸，然後巧妙地過渡到Z變換的單位圓上，這種對比極大地鞏固瞭我的時域與頻域轉換的理解。此外，書中對於係統穩定性的判斷標準，比如使用S平麵的左半平麵和Z平麵的單位圓內部判據，都配有直觀的圖示解釋，避免瞭純粹的代數推導帶來的枯燥感。這種結構設計，對於初學者來說，簡直是降低瞭跨越復雜數學工具的門檻，讓原本抽象的係統分析變得觸手可及，極大地提升瞭學習效率。

評分☆☆☆☆☆

關於《自動控製原理（經典控製理論基礎）》這塊的論述，該書的處理方式極其精妙，完全不同於我之前接觸的那些隻專注於傳遞函數和根軌跡分析的教材。它花瞭大量的篇幅來闡述係統的時域響應特性，例如二階係統的超調量、上升時間和調節時間與阻尼比、無阻尼自然頻率之間的內在聯係。作者通過大量的圖形化分析，將抽象的數學模型與實際工程中的性能指標緊密地掛鈎。我特彆欣賞它在介紹PID控製器設計時所采用的平衡視角——既沒有完全偏嚮於理論推導，也沒有淪為簡單的“調參手冊”。它詳細對比瞭P、PI、PD、PID各自在消除穩態誤差、抑製動態響應和抵抗外部乾擾方麵的優劣，並通過一個典型的伺服係統案例，展示瞭如何根據係統的物理特性（慣性、剛度、摩擦力）來初步估算初始的K_p, K_i, K_d值。這種從物理到數學，再迴歸到工程實踐的閉環講解方式，極大地提高瞭我的理解深度，讓我終於明白為什麼我們在實際中要選擇特定的控製策略。

評分☆☆☆☆☆

我之前在學習《現代傳感技術與信息處理》時，對光電傳感器的綫性化處理方法一直感到睏惑不解。然而，這本書中關於光敏電阻（LDR）和光電二極管的特性麯綫擬閤部分，提供瞭一種非常實用的解決方案。它沒有局限於標準的綫性化模型，而是詳細介紹瞭如何利用最小二乘法對特定工作範圍內的非綫性I-V麯綫進行高階多項式擬閤，並給齣瞭實際的擬閤係數計算步驟。這種將高等數學中的麯綫擬閤技術直接應用到傳感器數據預處理環節的做法，讓我意識到傳感器應用不僅僅是“接入電路”那麼簡單，更包含精密的信號調理過程。此外，書中對噪聲的來源和抑製方法也做瞭全麵的介紹，特彆是關於低頻漂移和高頻電磁乾擾（EMI）的處理策略，從硬件濾波（如使用低通RC濾波）到軟件算法（如卡爾曼濾波的初步介紹），都有涉及，展現瞭對實際工程挑戰的深刻洞察力，是工程實踐中不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界，尤其是關於《微機原理與應用》那部分內容的講解，簡直是教科書級彆的清晰和深入。作者對8051係列單片機的底層結構、指令集以及中斷係統的闡述，詳略得當，既有宏觀的把握，又不乏具體的匯編代碼示例。我記得在學習定時器/計數器編程時，很多教材隻會給齣一個公式或者一個調用庫函數的例子，但這本書卻一步步剖析瞭計數脈衝的硬件連接、寄存器配置的時序要求，以及如何精確計算延遲時間，這對於我們進行實時控製係統的設計至關重要。更讓我印象深刻的是，它並沒有停留在理論層麵，而是緊密結閤瞭實際的I/O端口操作、數據采集的A/D轉換模塊的驅動流程。讀完這部分的章節，我仿佛親手操作瞭一次硬件，而不是僅僅在紙上“看”代碼。它對於理解嵌入式係統中最基礎也最核心的邏輯構建，提供瞭一個極為堅實的地基，是我後續學習更高層級RTOS和Linux驅動開發前，不可或缺的知識儲備。那種紮實的感覺，比那些隻羅列概念的教材要強太多瞭。