电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115449986

商品编码：29726597037

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	电子元器件实用手册:Vol.3:传感器篇 电子与通信 书籍
作者：	[美]Charles Platt Fredrik Jansson
定价：	89.0
出版社：	人民邮电出版社
出版日期：	2017-05-01
ISBN：	9787115449986
印次：	1
版次：	1
装帧：	平装-胶订
开本：	大16开

内容简介

本书介绍常用电子元器件的基本信息、工作原理、使用方法、参数、注意事项等，便于初学者查找相关元器件的应用方式，本卷侧重于介绍传感器，包括GPS、磁力计、红外传感器、倾斜传感器等。作为电子元件工具书介绍它们的经典用途的同时，本书又以DIY的新角度介绍如何在项目中使用这些电子元件，可以为制作爱好者提供准确的信息，甚至当作一部工具书来使用。

目录

1　GPS　1 1.1　它可以做什么　1 1.1.1　原理图符号　1 1.1.2　GPS子模块　1 1.2　它如何工作　1 1.3　演变　2 1.4　参数　2 1.5　如何使用它　2 1.5.0　每秒脉冲输出数　3 1.6　禁止事项　3 1.6.1　静电放电　3 1.6.2　接地不良　3 1.6.3　虚焊　3 1.6.4　许可限制　3 1.6.5　搜星失败　3 1.6.6　速度或高度超出限定值　3 2　磁力计　5 2.1　它可以做什么　5 2.1.1　原理图符号　5 2.1.2　IMU　5 2.1.3　应用　5 2.2　它如何工作　6 2.2.1　磁场　6 2.2.2　地轴　6 2.2.3　线圈磁力计　7 2.2.4　霍尔效应和磁阻　7 2.3　演变　7 2.4　如何使用它　8 2.5　禁止事项　8 2.5.1　磁干扰　8 2.5.2　安装不当　8 3　物体检测传感器　9 3.1　它可以做什么　9 3.1.0　原理图符号　9 3.2　演变　10 3.3　光检测　10 3.3.1　透射型光传感器　11 3.3.2　对射型光传感器　12 3.4　磁传感器　13 3.5　簧片开关　13 3.5.1　簧片开关种类　14 3.5.2　簧片开关参数　14 3.5.3　如何使用簧片开关　14 3.6　霍尔效应传感器　14 3.6.1　霍尔效应传感器的工作原理　15 3.6.2　霍尔效应传感器的种类　15 3.7　参数　15 3.8　如何使用霍尔效应传感器　15 3.9　如何使用物体检测传感器　15 3.9.1　线性移动检测　15 3.9.2　中断检测　16 3.9.3　角度检测　16 3.10　不同传感器的优缺点汇总　16 3.10.1　光学物体检测传感器的优点　16 3.10.2　光学物体检测传感器的缺点　16 3.10.3　簧片开关的优点　16 3.10.4　簧片开关的缺点　16 3.10.5　霍尔效应传感器的优点　17 3.10.6　霍尔效应传感器的缺点　17 3.11　禁止事项　17 3.11.1　光传感器　17 3.11.2　簧片开关　17 4　被动式红外传感器　19 4.1　它可以做什么　19 4.1.1　原理图符号　19 4.1.2　应用　19 4.2　它如何工作　19 4.2.1　热释电传感器　20 4.2.2　检测单元　20 4.2.3　镜头组　20 4.3　演变　22 4.4　禁止事项　23 4.4.1　高温灵敏度衰减　23 4.4.2　检测窗口损坏　23 4.4.3　受潮　23 5　距离传感器　25 5.1　它可以做什么　25 5.1.1　原理图符号　25 5.1.2　应用　25 5.2　演变　25 5.2.1　超声波　25 5.2.2　红外线　26 5.2.3　相对优势　26 5.3　常见的超声波传感器　26 5.3.1　进口产品　27 5.3.2　独立元器件　27 5.4　红外线传感器常见型号　27 5.4.0　红外线距离传感器的发展趋势　28 5.5　电容位移传感器　28 5.5.0　应用　29 5.6　它如何工作　29 5.6.1　误差来源　29 5.6.2　参数　29 5.7　光或超声波距离传感器的注意事项　29 5.7.1　待测物体距离太近　29 5.7.2　信号源混杂　30 5.7.3　反射面选取不当　30 5.7.4　环境因素　30 5.7.5　LED老化　30 6　线性位置传感器　31 6.1　它可以做什么　31 6.1.1　应用　31 6.1.2　原理图符号　31 6.2　它如何工作　31 6.2.1　线性电位计　31 6.2.2　磁性线性编码器　32 6.2.3　光学线性编码器　33 6.2.4　线性编码器的应用　33 6.2.5　线性可变差动变压器　33 6.3　注意事项　34 6.3.1　机械故障　34 6.3.2　LED老化　34 7　旋转位置传感器　35 7.1　它可以做什么　35 7.1.1　应用　35 7.1.2　原理图符号　35 7.2　电位计　35 7.2.1　弧形旋转电位计　35 7.2.2　限位柱　36 7.2.3　多匝旋转

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本书是一本全彩的电子元件百科全书，读者可以在本书中得到所有想知道的信息，并且在风格上继承和发扬了《爱上制作》系列书的生动活泼，以DIY的新角度介绍如何在项目中使用传统的电子元件。 想知道如何熟练使用电子元器件吗？本丛书第三卷（共三卷）中涵盖了您在项目中会用到的传感器关键知识---包含照片、原理图和表格。通过本书您可以了解到各个器件的用途、工作方法、其中蕴含的道理、了解不同类型的衍生器件。不管是电子行业的新手还是高手，都可以在本书里探索到新的知识和技巧。

《现代传感器技术与应用：原理、设计与实践》 图书简介 在飞速发展的科技浪潮中，传感器作为信息获取和环境感知的“触角”，其重要性日益凸显。从日常生活的智能家居到尖端的航空航天，从精准的医疗诊断到严苛的工业自动化，传感器无处不在，构成了现代社会运行的基石。本书《现代传感器技术与应用：原理、设计与实践》旨在为读者构建一个全面、深入且极具实践性的传感器知识体系，引领大家探索传感器世界的奥秘，掌握传感器设计与应用的核心技术。 本书并非对某一特定类型传感器的浅尝辄止，而是致力于呈现一个更广阔的视角，覆盖多种主流传感器的原理、特性、设计考量以及实际应用场景。我们将从传感器的基本概念出发，逐步深入到各种传感器的内部工作机制，并探讨如何根据不同的应用需求进行传感器的选择、设计与优化。 第一部分：传感器基础理论与模型 在深入了解具体传感器之前，理解传感器的基本原理至关重要。本部分将详细阐述传感器的定义、分类及其在信息传递链中的作用。我们将探讨传感器的工作机理，包括其如何将待测物理量（如温度、压力、光、声音、位移、化学物质浓度等）转化为可被读取的电信号。 传感器的工作原理：深入剖析各种传感效应，如压阻效应、热电效应、霍尔效应、光电导效应、压电效应、电化学效应、磁致伸缩效应等。我们将以清晰的图示和生动的语言解释这些效应是如何被利用来实现物理量到电信号的转换。 传感器的静态与动态特性：介绍传感器的关键性能指标，包括灵敏度、线性度、迟滞、重复性、分辨率、响应时间、带宽等。理解这些特性对于评估传感器的性能、选择合适的传感器以及进行数据处理至关重要。我们将通过具体的例子说明这些参数的实际意义。 传感器的信号调理与接口技术：传感器输出的原始信号往往需要经过放大、滤波、线性化等处理才能被后续的微处理器或采集系统识别。本部分将详细介绍常用的信号调理电路，如差分放大器、仪表放大器、滤波器（低通、高通、带通）等，以及传感器与微控制器之间的接口技术，包括模拟信号的数模转换（ADC）和数字信号的通信协议（如I2C、SPI、UART）。 第二部分：主流传感器技术详解 本部分将聚焦于当前应用最广泛、技术最成熟的各类传感器，对其工作原理、结构特点、优缺点及典型应用进行深入剖析。 温度传感器： 热敏电阻 (RTD/Thermistor)：详细介绍NTC和PTC热敏电阻的阻温特性曲线，以及如何利用惠斯通电桥等电路实现高精度测量。 热电偶 (Thermocouple)：讲解塞贝克效应，不同类型热电偶（K、J、T、E等）的特性，以及冷端补偿技术。 集成温度传感器：介绍如LM35、TMP36等模拟输出温度传感器，以及DS18B20等数字输出温度传感器的工作原理和接口方式。 压力传感器： 应变片压力传感器：深入讲解应变片的工作原理，如何将其粘贴在压力敏感元件（如薄膜、梁）上，构成压力传感器。 压阻式压力传感器：以硅为敏感材料，利用压阻效应实现压力测量，并讨论其集成化和MEMS化趋势。 电容式压力传感器：阐述静电容的变化与压力的关系，以及其高灵敏度和低功耗优势。 压电式压力传感器：介绍压电效应在动态压力测量中的应用，例如冲击和振动测量。 位移和速度传感器： 线性可变差动变压器 (LVDT)：详解LVDT的结构和工作原理，及其在精密位移测量中的广泛应用。 光学编码器：区分增量式和绝对式编码器，讲解其工作原理，在角度和线性位移测量中的应用。 霍尔效应传感器：介绍霍尔效应，以及如何利用磁场变化测量位移或检测物体存在。 超声波传感器：讲解声波的发射与接收，利用声波传播时间计算距离，实现非接触式位移和液位测量。 光传感器： 光电二极管 (Photodiode)：介绍光照引起PN结内载流子产生和漂移的原理，及其光电导模式和光伏模式。 光敏电阻 (LDR)：阐述半导体材料的光电导效应，阻值随光照强度变化。 图像传感器 (CMOS/CCD)：简述CCD和CMOS图像传感器的基本像素结构和工作过程，在成像领域的应用。 气体和化学传感器： 半导体气体传感器：介绍金属氧化物半导体 (MOS) 气体传感器的原理，例如对CO、CH4、VOCs等气体的敏感性。 电化学气体传感器：讲解不同类型的电化学传感器（如燃料电池型、浓差电池型），在CO、O2、NOx等有毒有害气体监测中的应用。 湿度传感器：介绍电容式和电阻式湿度传感器的原理，以及其在高湿度和低温环境下的性能考量。 力、加速度和陀螺仪传感器： 加速度计：基于质量-弹簧-阻尼系统的原理，利用MEMS技术实现微小的加速度测量，广泛用于姿态感知和振动分析。 陀螺仪：介绍微机电系统 (MEMS) 陀螺仪的工作原理，例如科氏力原理，用于角速度和方向测量。 力传感器 (Load Cell)：主要以应变片式力传感器为例，讲解其结构和应用。 第三部分：传感器设计、集成与应用实践 理论知识的掌握最终需要转化为实际应用能力。本部分将指导读者如何将传感器技术应用于实际问题。 传感器选型原则：基于应用需求（测量精度、量程、响应速度、工作环境、功耗、成本等），提供一套系统性的传感器选型方法论。 传感器集成与系统设计： 传感器节点设计：讲解如何设计一个完整的传感器节点，包括传感器、信号调理电路、微控制器、电源管理和通信模块。 嵌入式系统集成：将传感器与嵌入式微控制器（如Arduino、STM32）相结合，进行数据采集、处理和控制的实践。 无线传感器网络 (WSN)：介绍WSN的基本架构、通信协议（如Zigbee、LoRa），以及在环境监测、工业物联网等领域的应用。 数据采集与处理： 采样率与量化：理解数字信号处理中的基本概念。 滤波算法：介绍卡尔曼滤波、移动平均滤波等，用于去除噪声和提高数据质量。 传感器融合：通过结合多个不同传感器的信息，提升整体测量的鲁棒性和准确性，例如IMU（惯性测量单元）中的加速度计和陀螺仪融合。 案例研究与应用拓展： 智能家居：温度、湿度、光照、人体存在等传感器的应用。 工业自动化：压力、流量、位移、液位、气体泄漏等传感器的应用。 环境监测：空气质量、水质、土壤湿度、噪声等传感器的应用。 医疗健康：体温、血压、血氧、血糖、生理信号等传感器的应用。 汽车电子：速度、位置、姿态、碰撞、胎压等传感器的应用。 本书特色 理论与实践相结合：本书不仅深入讲解传感器的工作原理，更提供大量实际应用案例和设计思路，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 结构清晰，内容全面：从基础理论到主流技术，再到系统设计与应用，内容覆盖广泛，逻辑严谨，适合不同层次的读者。 图文并茂，易于理解：大量的图示、电路图和流程图，以及清晰的语言描述，使得复杂的传感器原理和技术变得生动易懂。 面向未来，紧跟前沿：本书关注MEMS技术、物联网、人工智能在传感器领域的最新发展，为读者提供前瞻性的视野。 通过阅读《现代传感器技术与应用：原理、设计与实践》，您将不仅仅是了解传感器，更是掌握如何运用它们去感知世界、改造世界。无论您是电子工程专业的学生、在职工程师、技术爱好者，还是寻求技术创新的创业者，本书都将是您探索传感器世界的宝贵向导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容编排逻辑，体现了一种由表及里的层次感。前几章建立起基础概念，然后逐步深入到特定传感器的物理模型和电气特性，最后则转向了系统集成和故障诊断。我尤其欣赏关于“环境适应性”的那一章。在实际应用中，传感器暴露的环境往往比实验室苛刻得多，温漂、湿漂、电磁干扰都是不可忽视的因素。作者在这部分内容中，没有停留在理论上指出这些问题，而是提供了具体的测试方法和防护措施建议。比如，如何设计屏蔽层来应对高频干扰，如何通过温补电路来补偿低温下的灵敏度下降。这些都是只有在实际跌打滚爬之后才能总结出的宝贵经验。对我来说，这本书就像是一份详尽的“传感器使用安全守则”和“性能优化指南”的结合体。它让我对未来设计冗余系统和提高产品可靠性有了更清晰的认识。读完之后，我感觉自己对整个传感器系统的设计流程有了更全面的把握，从最初的概念选型到最终的可靠性验证，每一步都有明确的理论指导和实践参考，极大地增强了我的设计信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手里，首先映入眼帘的就是那厚实的质感，一看就是能陪我度过漫长学习时光的伙伴。我本来对电子工程这个领域就带着一股好奇心，特别是涉及到那些能感知我们周围环境的“神经末梢”——传感器。刚翻开第一章，作者的叙述方式就让我眼前一亮。他没有一上来就抛出那些令人望而生畏的专业术语，而是用非常贴近生活的例子来阐释传感器的基本原理。比如，讲解霍尔效应传感器时，他居然拿我们日常用的门禁卡来举例，瞬间就明白了磁场变化如何转化为电信号。这种深入浅出的讲解，对于我这种自学入门者来说，简直是福音。而且，书中对不同类型传感器的分类讲解得极其清晰，从电阻式到电容式，再到光电式，每种技术路线的优缺点、适用场景都分析得鞭辟入里。让我印象尤其深刻的是，作者在描述特定传感器的工作机制时，会配上非常详尽的电路图和原理剖析，即便是初次接触这些概念的人，也能通过图文并茂的方式，构建起一个完整的认知框架。阅读过程中，我感觉自己不是在看一本枯燥的技术手册，而是在进行一次系统的、循序渐进的知识探索之旅。这本书的价值，不仅在于知识的广度，更在于其对理解底层逻辑的深度挖掘，这对于未来进行项目设计是至关重要的基础支撑。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买过不少技术书籍，很多都是“知其然不知其所以然”，看完后总感觉少了点什么，像是在记忆一堆零散的公式和参数。但这本《电子元器件实用手册：Vol.3：传感器篇》给我的感觉完全不同。它的结构设计非常巧妙，仿佛是为工程实践者量身定制的参考书。最让我欣赏的一点是，它对传感器参数的解读非常实用。很多手册只是罗列一堆规格参数，比如灵敏度、迟滞、分辨率这些，看得人云里雾里。但这本书不同，它会明确告诉你，在选择一个温度传感器时，为什么“噪声系数”比“最大量程”更需要关注，以及在实际应用中，如何通过简单的滤波电路来弥补某些传感器固有的缺陷。书中还穿插了大量的应用案例分析，这些案例并非那种空中楼阁式的理想化描述，而是非常贴近工业现场的真实挑战。例如，在讨论压力传感器时，它详细对比了薄膜式和固态硅压阻式在高温高湿环境下的长期稳定性和成本效益。这种实战导向的内容，极大地提升了我对理论知识的转化效率。我甚至会带着这本书，对照我正在进行的一个小项目，时不时翻阅其中关于特定干扰抑制方法的章节，它真的像一位经验丰富的老工程师在耳边指导，指明了避免“踩坑”的捷径。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职的设计师，平时工作节奏很快，能够静下心来深入阅读一本新书的时间非常有限。因此，我更偏爱那些信息密度高、结构清晰的书籍。《传感器篇》在这方面做得近乎完美。它不是那种大而空的理论综述，而是聚焦于“如何用好”这些核心元件。我特别喜欢书中对各种传感器校准和线性化处理方法的讨论。传感器本身的测量误差是客观存在的，如何通过软件或硬件手段将其降到可接受的范围内，是工程中的核心技术之一。书中详细介绍了多项式拟合、查找表等常用方法，并且给出了不同算法在计算资源受限情况下的适用性分析。这种“权衡艺术”的讲解，对于提升设计方案的成熟度非常有帮助。我记得我曾经在一个项目中为线性度问题头疼了很久，翻阅这本书后，找到了一个针对性极强的解决思路，避免了返工的麻烦。总体而言，这本书的价值在于它将前沿的传感技术与成熟的工程实践经验进行了完美的融合，它不是告诉你“这是什么”，而是告诉你“这个在你设计中应该怎么用，以及用的时候要注意什么陷阱”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版，也充分体现了出版方的专业态度。纸张的质量很好，即便是经常需要用荧光笔做标记，也不会有墨水洇开的困扰，这对于需要反复查阅的技术资料来说太重要了。更值得称赞的是其索引系统的构建。在涉及到一个比较复杂的传感器（比如某个特定的基于MEMS技术的惯性传感器）时，我可以通过书后的索引快速定位到所有与之相关的原理介绍、性能曲线图以及校准方法。这种高效的检索能力，极大地节省了查找资料的时间。我在阅读关于信号调理电路的部分时，发现作者对不同传感器的输出阻抗和驱动能力进行了细致的分析，并推荐了相应的运放选型标准。这部分内容是很多初级教材会一带而过的，但对于确保信号传输的完整性至关重要。作者的这种细致入微，体现在每一个技术细节的处理上，让我体会到，真正的“实用”手册，绝不仅仅是知识的堆砌，更是对工程实践中每一个环节的深刻洞察和规范引导。阅读完相关章节，我立刻动手搭建了一个简单的信号采集模块，对照书中的建议进行调试，效率比我以往的摸索要高出数倍。