電子元器件實用手冊:Vol.3:傳感器篇 電子與通信 書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

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店鋪： 青草書店專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115449986

商品編碼：29726597037

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	電子元器件實用手冊:Vol.3:傳感器篇 電子與通信 書籍
作者：	[美]Charles Platt Fredrik Jansson
定價：	89.0
齣版社：	人民郵電齣版社
齣版日期：	2017-05-01
ISBN：	9787115449986
印次：	1
版次：	1
裝幀：	平裝-膠訂
開本：	大16開

內容簡介

本書介紹常用電子元器件的基本信息、工作原理、使用方法、參數、注意事項等，便於初學者查找相關元器件的應用方式，本捲側重於介紹傳感器，包括GPS、磁力計、紅外傳感器、傾斜傳感器等。作為電子元件工具書介紹它們的經典用途的同時，本書又以DIY的新角度介紹如何在項目中使用這些電子元件，可以為製作愛好者提供準確的信息，甚至當作一部工具書來使用。

目錄

1　GPS　1 1.1　它可以做什麼　1 1.1.1　原理圖符號　1 1.1.2　GPS子模塊　1 1.2　它如何工作　1 1.3　演變　2 1.4　參數　2 1.5　如何使用它　2 1.5.0　每秒脈衝輸齣數　3 1.6　禁止事項　3 1.6.1　靜電放電　3 1.6.2　接地不良　3 1.6.3　虛焊　3 1.6.4　許可限製　3 1.6.5　搜星失敗　3 1.6.6　速度或高度超齣限定值　3 2　磁力計　5 2.1　它可以做什麼　5 2.1.1　原理圖符號　5 2.1.2　IMU　5 2.1.3　應用　5 2.2　它如何工作　6 2.2.1　磁場　6 2.2.2　地軸　6 2.2.3　綫圈磁力計　7 2.2.4　霍爾效應和磁阻　7 2.3　演變　7 2.4　如何使用它　8 2.5　禁止事項　8 2.5.1　磁乾擾　8 2.5.2　安裝不當　8 3　物體檢測傳感器　9 3.1　它可以做什麼　9 3.1.0　原理圖符號　9 3.2　演變　10 3.3　光檢測　10 3.3.1　透射型光傳感器　11 3.3.2　對射型光傳感器　12 3.4　磁傳感器　13 3.5　簧片開關　13 3.5.1　簧片開關種類　14 3.5.2　簧片開關參數　14 3.5.3　如何使用簧片開關　14 3.6　霍爾效應傳感器　14 3.6.1　霍爾效應傳感器的工作原理　15 3.6.2　霍爾效應傳感器的種類　15 3.7　參數　15 3.8　如何使用霍爾效應傳感器　15 3.9　如何使用物體檢測傳感器　15 3.9.1　綫性移動檢測　15 3.9.2　中斷檢測　16 3.9.3　角度檢測　16 3.10　不同傳感器的優缺點匯總　16 3.10.1　光學物體檢測傳感器的優點　16 3.10.2　光學物體檢測傳感器的缺點　16 3.10.3　簧片開關的優點　16 3.10.4　簧片開關的缺點　16 3.10.5　霍爾效應傳感器的優點　17 3.10.6　霍爾效應傳感器的缺點　17 3.11　禁止事項　17 3.11.1　光傳感器　17 3.11.2　簧片開關　17 4　被動式紅外傳感器　19 4.1　它可以做什麼　19 4.1.1　原理圖符號　19 4.1.2　應用　19 4.2　它如何工作　19 4.2.1　熱釋電傳感器　20 4.2.2　檢測單元　20 4.2.3　鏡頭組　20 4.3　演變　22 4.4　禁止事項　23 4.4.1　高溫靈敏度衰減　23 4.4.2　檢測窗口損壞　23 4.4.3　受潮　23 5　距離傳感器　25 5.1　它可以做什麼　25 5.1.1　原理圖符號　25 5.1.2　應用　25 5.2　演變　25 5.2.1　超聲波　25 5.2.2　紅外綫　26 5.2.3　相對優勢　26 5.3　常見的超聲波傳感器　26 5.3.1　進口産品　27 5.3.2　獨立元器件　27 5.4　紅外綫傳感器常見型號　27 5.4.0　紅外綫距離傳感器的發展趨勢　28 5.5　電容位移傳感器　28 5.5.0　應用　29 5.6　它如何工作　29 5.6.1　誤差來源　29 5.6.2　參數　29 5.7　光或超聲波距離傳感器的注意事項　29 5.7.1　待測物體距離太近　29 5.7.2　信號源混雜　30 5.7.3　反射麵選取不當　30 5.7.4　環境因素　30 5.7.5　LED老化　30 6　綫性位置傳感器　31 6.1　它可以做什麼　31 6.1.1　應用　31 6.1.2　原理圖符號　31 6.2　它如何工作　31 6.2.1　綫性電位計　31 6.2.2　磁性綫性編碼器　32 6.2.3　光學綫性編碼器　33 6.2.4　綫性編碼器的應用　33 6.2.5　綫性可變差動變壓器　33 6.3　注意事項　34 6.3.1　機械故障　34 6.3.2　LED老化　34 7　鏇轉位置傳感器　35 7.1　它可以做什麼　35 7.1.1　應用　35 7.1.2　原理圖符號　35 7.2　電位計　35 7.2.1　弧形鏇轉電位計　35 7.2.2　限位柱　36 7.2.3　多匝鏇轉

編輯

本書是一本全彩的電子元件百科全書，讀者可以在本書中得到所有想知道的信息，並且在風格上繼承和發揚瞭《愛上製作》係列書的生動活潑，以DIY的新角度介紹如何在項目中使用傳統的電子元件。 想知道如何熟練使用電子元器件嗎？本叢書第三捲（共三捲）中涵蓋瞭您在項目中會用到的傳感器關鍵知識---包含照片、原理圖和錶格。通過本書您可以瞭解到各個器件的用途、工作方法、其中蘊含的道理、瞭解不同類型的衍生器件。不管是電子行業的新手還是高手，都可以在本書裏探索到新的知識和技巧。

《現代傳感器技術與應用：原理、設計與實踐》 圖書簡介 在飛速發展的科技浪潮中，傳感器作為信息獲取和環境感知的“觸角”，其重要性日益凸顯。從日常生活的智能傢居到尖端的航空航天，從精準的醫療診斷到嚴苛的工業自動化，傳感器無處不在，構成瞭現代社會運行的基石。本書《現代傳感器技術與應用：原理、設計與實踐》旨在為讀者構建一個全麵、深入且極具實踐性的傳感器知識體係，引領大傢探索傳感器世界的奧秘，掌握傳感器設計與應用的核心技術。 本書並非對某一特定類型傳感器的淺嘗輒止，而是緻力於呈現一個更廣闊的視角，覆蓋多種主流傳感器的原理、特性、設計考量以及實際應用場景。我們將從傳感器的基本概念齣發，逐步深入到各種傳感器的內部工作機製，並探討如何根據不同的應用需求進行傳感器的選擇、設計與優化。 第一部分：傳感器基礎理論與模型 在深入瞭解具體傳感器之前，理解傳感器的基本原理至關重要。本部分將詳細闡述傳感器的定義、分類及其在信息傳遞鏈中的作用。我們將探討傳感器的工作機理，包括其如何將待測物理量（如溫度、壓力、光、聲音、位移、化學物質濃度等）轉化為可被讀取的電信號。 傳感器的工作原理：深入剖析各種傳感效應，如壓阻效應、熱電效應、霍爾效應、光電導效應、壓電效應、電化學效應、磁緻伸縮效應等。我們將以清晰的圖示和生動的語言解釋這些效應是如何被利用來實現物理量到電信號的轉換。 傳感器的靜態與動態特性：介紹傳感器的關鍵性能指標，包括靈敏度、綫性度、遲滯、重復性、分辨率、響應時間、帶寬等。理解這些特性對於評估傳感器的性能、選擇閤適的傳感器以及進行數據處理至關重要。我們將通過具體的例子說明這些參數的實際意義。 傳感器的信號調理與接口技術：傳感器輸齣的原始信號往往需要經過放大、濾波、綫性化等處理纔能被後續的微處理器或采集係統識彆。本部分將詳細介紹常用的信號調理電路，如差分放大器、儀錶放大器、濾波器（低通、高通、帶通）等，以及傳感器與微控製器之間的接口技術，包括模擬信號的數模轉換（ADC）和數字信號的通信協議（如I2C、SPI、UART）。 第二部分：主流傳感器技術詳解 本部分將聚焦於當前應用最廣泛、技術最成熟的各類傳感器，對其工作原理、結構特點、優缺點及典型應用進行深入剖析。 溫度傳感器： 熱敏電阻 (RTD/Thermistor)：詳細介紹NTC和PTC熱敏電阻的阻溫特性麯綫，以及如何利用惠斯通電橋等電路實現高精度測量。 熱電偶 (Thermocouple)：講解塞貝剋效應，不同類型熱電偶（K、J、T、E等）的特性，以及冷端補償技術。 集成溫度傳感器：介紹如LM35、TMP36等模擬輸齣溫度傳感器，以及DS18B20等數字輸齣溫度傳感器的工作原理和接口方式。 壓力傳感器： 應變片壓力傳感器：深入講解應變片的工作原理，如何將其粘貼在壓力敏感元件（如薄膜、梁）上，構成壓力傳感器。 壓阻式壓力傳感器：以矽為敏感材料，利用壓阻效應實現壓力測量，並討論其集成化和MEMS化趨勢。 電容式壓力傳感器：闡述靜電容的變化與壓力的關係，以及其高靈敏度和低功耗優勢。 壓電式壓力傳感器：介紹壓電效應在動態壓力測量中的應用，例如衝擊和振動測量。 位移和速度傳感器： 綫性可變差動變壓器 (LVDT)：詳解LVDT的結構和工作原理，及其在精密位移測量中的廣泛應用。 光學編碼器：區分增量式和絕對式編碼器，講解其工作原理，在角度和綫性位移測量中的應用。 霍爾效應傳感器：介紹霍爾效應，以及如何利用磁場變化測量位移或檢測物體存在。 超聲波傳感器：講解聲波的發射與接收，利用聲波傳播時間計算距離，實現非接觸式位移和液位測量。 光傳感器： 光電二極管 (Photodiode)：介紹光照引起PN結內載流子産生和漂移的原理，及其光電導模式和光伏模式。 光敏電阻 (LDR)：闡述半導體材料的光電導效應，阻值隨光照強度變化。 圖像傳感器 (CMOS/CCD)：簡述CCD和CMOS圖像傳感器的基本像素結構和工作過程，在成像領域的應用。 氣體和化學傳感器： 半導體氣體傳感器：介紹金屬氧化物半導體 (MOS) 氣體傳感器的原理，例如對CO、CH4、VOCs等氣體的敏感性。 電化學氣體傳感器：講解不同類型的電化學傳感器（如燃料電池型、濃差電池型），在CO、O2、NOx等有毒有害氣體監測中的應用。 濕度傳感器：介紹電容式和電阻式濕度傳感器的原理，以及其在高濕度和低溫環境下的性能考量。 力、加速度和陀螺儀傳感器： 加速度計：基於質量-彈簧-阻尼係統的原理，利用MEMS技術實現微小的加速度測量，廣泛用於姿態感知和振動分析。 陀螺儀：介紹微機電係統 (MEMS) 陀螺儀的工作原理，例如科氏力原理，用於角速度和方嚮測量。 力傳感器 (Load Cell)：主要以應變片式力傳感器為例，講解其結構和應用。 第三部分：傳感器設計、集成與應用實踐 理論知識的掌握最終需要轉化為實際應用能力。本部分將指導讀者如何將傳感器技術應用於實際問題。 傳感器選型原則：基於應用需求（測量精度、量程、響應速度、工作環境、功耗、成本等），提供一套係統性的傳感器選型方法論。 傳感器集成與係統設計： 傳感器節點設計：講解如何設計一個完整的傳感器節點，包括傳感器、信號調理電路、微控製器、電源管理和通信模塊。 嵌入式係統集成：將傳感器與嵌入式微控製器（如Arduino、STM32）相結閤，進行數據采集、處理和控製的實踐。 無綫傳感器網絡 (WSN)：介紹WSN的基本架構、通信協議（如Zigbee、LoRa），以及在環境監測、工業物聯網等領域的應用。 數據采集與處理： 采樣率與量化：理解數字信號處理中的基本概念。 濾波算法：介紹卡爾曼濾波、移動平均濾波等，用於去除噪聲和提高數據質量。 傳感器融閤：通過結閤多個不同傳感器的信息，提升整體測量的魯棒性和準確性，例如IMU（慣性測量單元）中的加速度計和陀螺儀融閤。 案例研究與應用拓展： 智能傢居：溫度、濕度、光照、人體存在等傳感器的應用。 工業自動化：壓力、流量、位移、液位、氣體泄漏等傳感器的應用。 環境監測：空氣質量、水質、土壤濕度、噪聲等傳感器的應用。 醫療健康：體溫、血壓、血氧、血糖、生理信號等傳感器的應用。 汽車電子：速度、位置、姿態、碰撞、胎壓等傳感器的應用。 本書特色 理論與實踐相結閤：本書不僅深入講解傳感器的工作原理，更提供大量實際應用案例和設計思路，幫助讀者將理論知識轉化為解決實際問題的能力。 結構清晰，內容全麵：從基礎理論到主流技術，再到係統設計與應用，內容覆蓋廣泛，邏輯嚴謹，適閤不同層次的讀者。 圖文並茂，易於理解：大量的圖示、電路圖和流程圖，以及清晰的語言描述，使得復雜的傳感器原理和技術變得生動易懂。 麵嚮未來，緊跟前沿：本書關注MEMS技術、物聯網、人工智能在傳感器領域的最新發展，為讀者提供前瞻性的視野。 通過閱讀《現代傳感器技術與應用：原理、設計與實踐》，您將不僅僅是瞭解傳感器，更是掌握如何運用它們去感知世界、改造世界。無論您是電子工程專業的學生、在職工程師、技術愛好者，還是尋求技術創新的創業者，本書都將是您探索傳感器世界的寶貴嚮導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版，也充分體現瞭齣版方的專業態度。紙張的質量很好，即便是經常需要用熒光筆做標記，也不會有墨水洇開的睏擾，這對於需要反復查閱的技術資料來說太重要瞭。更值得稱贊的是其索引係統的構建。在涉及到一個比較復雜的傳感器（比如某個特定的基於MEMS技術的慣性傳感器）時，我可以通過書後的索引快速定位到所有與之相關的原理介紹、性能麯綫圖以及校準方法。這種高效的檢索能力，極大地節省瞭查找資料的時間。我在閱讀關於信號調理電路的部分時，發現作者對不同傳感器的輸齣阻抗和驅動能力進行瞭細緻的分析，並推薦瞭相應的運放選型標準。這部分內容是很多初級教材會一帶而過的，但對於確保信號傳輸的完整性至關重要。作者的這種細緻入微，體現在每一個技術細節的處理上，讓我體會到，真正的“實用”手冊，絕不僅僅是知識的堆砌，更是對工程實踐中每一個環節的深刻洞察和規範引導。閱讀完相關章節，我立刻動手搭建瞭一個簡單的信號采集模塊，對照書中的建議進行調試，效率比我以往的摸索要高齣數倍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排邏輯，體現瞭一種由錶及裏的層次感。前幾章建立起基礎概念，然後逐步深入到特定傳感器的物理模型和電氣特性，最後則轉嚮瞭係統集成和故障診斷。我尤其欣賞關於“環境適應性”的那一章。在實際應用中，傳感器暴露的環境往往比實驗室苛刻得多，溫漂、濕漂、電磁乾擾都是不可忽視的因素。作者在這部分內容中，沒有停留在理論上指齣這些問題，而是提供瞭具體的測試方法和防護措施建議。比如，如何設計屏蔽層來應對高頻乾擾，如何通過溫補電路來補償低溫下的靈敏度下降。這些都是隻有在實際跌打滾爬之後纔能總結齣的寶貴經驗。對我來說，這本書就像是一份詳盡的“傳感器使用安全守則”和“性能優化指南”的結閤體。它讓我對未來設計冗餘係統和提高産品可靠性有瞭更清晰的認識。讀完之後，我感覺自己對整個傳感器係統的設計流程有瞭更全麵的把握，從最初的概念選型到最終的可靠性驗證，每一步都有明確的理論指導和實踐參考，極大地增強瞭我的設計信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職的設計師，平時工作節奏很快，能夠靜下心來深入閱讀一本新書的時間非常有限。因此，我更偏愛那些信息密度高、結構清晰的書籍。《傳感器篇》在這方麵做得近乎完美。它不是那種大而空的理論綜述，而是聚焦於“如何用好”這些核心元件。我特彆喜歡書中對各種傳感器校準和綫性化處理方法的討論。傳感器本身的測量誤差是客觀存在的，如何通過軟件或硬件手段將其降到可接受的範圍內，是工程中的核心技術之一。書中詳細介紹瞭多項式擬閤、查找錶等常用方法，並且給齣瞭不同算法在計算資源受限情況下的適用性分析。這種“權衡藝術”的講解，對於提升設計方案的成熟度非常有幫助。我記得我曾經在一個項目中為綫性度問題頭疼瞭很久，翻閱這本書後，找到瞭一個針對性極強的解決思路，避免瞭返工的麻煩。總體而言，這本書的價值在於它將前沿的傳感技術與成熟的工程實踐經驗進行瞭完美的融閤，它不是告訴你“這是什麼”，而是告訴你“這個在你設計中應該怎麼用，以及用的時候要注意什麼陷阱”。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買過不少技術書籍，很多都是“知其然不知其所以然”，看完後總感覺少瞭點什麼，像是在記憶一堆零散的公式和參數。但這本《電子元器件實用手冊：Vol.3：傳感器篇》給我的感覺完全不同。它的結構設計非常巧妙，仿佛是為工程實踐者量身定製的參考書。最讓我欣賞的一點是，它對傳感器參數的解讀非常實用。很多手冊隻是羅列一堆規格參數，比如靈敏度、遲滯、分辨率這些，看得人雲裏霧裏。但這本書不同，它會明確告訴你，在選擇一個溫度傳感器時，為什麼“噪聲係數”比“最大量程”更需要關注，以及在實際應用中，如何通過簡單的濾波電路來彌補某些傳感器固有的缺陷。書中還穿插瞭大量的應用案例分析，這些案例並非那種空中樓閣式的理想化描述，而是非常貼近工業現場的真實挑戰。例如，在討論壓力傳感器時，它詳細對比瞭薄膜式和固態矽壓阻式在高溫高濕環境下的長期穩定性和成本效益。這種實戰導嚮的內容，極大地提升瞭我對理論知識的轉化效率。我甚至會帶著這本書，對照我正在進行的一個小項目，時不時翻閱其中關於特定乾擾抑製方法的章節，它真的像一位經驗豐富的老工程師在耳邊指導，指明瞭避免“踩坑”的捷徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書拿到手裏，首先映入眼簾的就是那厚實的質感，一看就是能陪我度過漫長學習時光的夥伴。我本來對電子工程這個領域就帶著一股好奇心，特彆是涉及到那些能感知我們周圍環境的“神經末梢”——傳感器。剛翻開第一章，作者的敘述方式就讓我眼前一亮。他沒有一上來就拋齣那些令人望而生畏的專業術語，而是用非常貼近生活的例子來闡釋傳感器的基本原理。比如，講解霍爾效應傳感器時，他居然拿我們日常用的門禁卡來舉例，瞬間就明白瞭磁場變化如何轉化為電信號。這種深入淺齣的講解，對於我這種自學入門者來說，簡直是福音。而且，書中對不同類型傳感器的分類講解得極其清晰，從電阻式到電容式，再到光電式，每種技術路綫的優缺點、適用場景都分析得鞭闢入裏。讓我印象尤其深刻的是，作者在描述特定傳感器的工作機製時，會配上非常詳盡的電路圖和原理剖析，即便是初次接觸這些概念的人，也能通過圖文並茂的方式，構建起一個完整的認知框架。閱讀過程中，我感覺自己不是在看一本枯燥的技術手冊，而是在進行一次係統的、循序漸進的知識探索之旅。這本書的價值，不僅在於知識的廣度，更在於其對理解底層邏輯的深度挖掘，這對於未來進行項目設計是至關重要的基礎支撐。