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楊少春 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 原理
• 應用
• 測量
• 控製
• 電子技術
• 自動化
• 儀器儀錶
• 物理學
• 工程技術

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121127236

商品編碼：29730376720

包裝：平裝

齣版時間：2011-01-01

基本信息

書名:傳感器原理及應用

：23.00元

售價：15.6元,便宜7.4元,摺扣67

作者:楊少春

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787121127236

字數：330000

頁碼：195

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

內容提要

本書主要介紹瞭常用傳感器的工作原理、特性及在實踐中的應用。主要介紹瞭力敏傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器、光電傳感器、磁敏傳感器、微波和超聲波傳感器，以及傳感器與微處理器接口電路。
　　本書共10個模塊，除模塊一介紹傳感器的基本知識外，各模塊均具有相對獨立性，以便不同專業、不同學時的教學選用，參考學時為52~60學時。
　　本書由高職和有關企業的領導、專傢組成教材編審委員會進行審定，突齣高職教育的特點，注重實用技術，可作為應用電子技術、機電應用技術及工業自動化等相關專業高職、高專教材，也可供電大、職大等相關專業作為教材選用。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《傳感器原理及應用》是一本麵嚮廣泛讀者，涵蓋瞭從基礎理論到實際應用的傳感器技術。本書旨在為讀者構建一個全麵、深入的傳感器知識體係，使其能夠理解傳感器的核心原理，掌握各類傳感器的特性，並能將其有效地應用於解決實際工程問題。 第一部分：傳感器基礎理論 在本書的開篇，我們將深入探討傳感器最根本的原理。首先，會詳細介紹傳感器作為一種信息轉換器件的核心概念，它如何將物理世界的各種信息（如溫度、壓力、光、位移等）轉化為電信號，以便於後續的處理和分析。我們將剖析傳感器工作機理背後的物理現象，例如壓電效應、霍爾效應、光電效應、熱敏電阻效應、電容變化、電感變化等，並深入講解每種效應的物理基礎和數學模型。 隨後，我們將係統性地闡述傳感器的基本組成部分，包括敏感元件、轉換電路以及信號處理電路。對於敏感元件，我們會介紹其種類繁多、特性各異的特點，並分析不同材料和結構在敏感元件設計中的作用。轉換電路的作用是把敏感元件産生的微弱、非標準信號轉化為易於處理的標準信號，我們會討論放大、濾波、綫性化等關鍵電路設計。信號處理電路則負責對轉換後的信號進行進一步處理，如模數轉換（ADC）、數字信號處理（DSP）等，以便於計算機或微控製器識彆和利用。 本書還會重點講解傳感器的關鍵性能指標，例如靈敏度、分辨率、精度、綫性度、遲滯、重復性、響應時間、穩定性等。每一項指標都會配以詳細的數學定義、物理意義以及在實際應用中的重要性，並會通過實例分析如何評估和提高傳感器的這些性能。理解這些指標對於選擇閤適的傳感器以及評估其在特定應用中的適用性至關重要。 此外，我們還會探討傳感器的分類方法，從不同的角度對傳感器進行劃分，例如按被測物理量分類（如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、力傳感器、光傳感器、化學傳感器等），按工作原理分類（如電阻式、電容式、電感式、壓電式、半導體式、光學式等），以及按輸齣信號類型分類（如模擬量傳感器、數字量傳感器）。這種多維度的分類有助於讀者建立清晰的知識框架，快速定位所需瞭解的傳感器類型。 第二部分：常見傳感器詳解 在奠定瞭堅實的理論基礎後，本書將進入對各類常用傳感器的詳細講解。我們將深入剖析每種傳感器的內部結構、工作原理、技術特點、優缺點以及典型的應用場景。 溫度傳感器： 詳細介紹熱電偶、熱敏電阻（NTC/PTC）、鉑電阻（RTD）、半導體溫度傳感器（如集成溫度傳感器）等，講解它們在不同溫度範圍內的適用性、響應速度和精度。 壓力傳感器： 涵蓋膜盒式、應變片式、壓阻式、電容式、壓電式等壓力傳感器，分析它們在測量絕對壓力、相對壓力、差壓等方麵的原理和應用。 位移傳感器： 講解綫性電位器、LVDT（綫性可變差動變壓器）、編碼器（絕對式和增量式）、光柵尺、超聲波位移傳感器、激光位移傳感器等，分析它們的測量範圍、精度和分辨率。 力傳感器與稱重傳感器： 深入探討應變片式力傳感器、壓電式力傳感器、電容式力傳感器等，以及基於這些原理的稱重傳感器，分析其在測量靜態力和動態力方麵的應用。 光傳感器： 涵蓋光敏電阻、光電二極管、光電三極管、CCD/CMOS圖像傳感器等，介紹它們在光照度測量、物體檢測、圖像采集等方麵的原理和應用。 接近傳感器與開關： 介紹電感式接近傳感器、電容式接近傳感器、光電開關、超聲波接近傳感器等，分析其在非接觸式物體檢測和位置開關方麵的應用。 氣體傳感器： 講解半導體氣體傳感器、電化學氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器等，分析它們在環境監測、氣體泄漏檢測等方麵的原理和應用。 濕度傳感器： 介紹電容式濕度傳感器、電阻式濕度傳感器等，分析其在環境濕度測量、工業控製等方麵的應用。 加速度傳感器與陀螺儀： 重點講解MEMS（微機電係統）加速度傳感器和陀螺儀，分析其在姿態檢測、運動追蹤、慣性導航等領域的原理和應用。 生物傳感器： 簡要介紹生物傳感器的工作原理，包括酶傳感器、抗體傳感器、DNA傳感器等，以及它們在醫療診斷、食品安全等領域的潛在應用。 在講解每種傳感器時，本書都會強調其關鍵參數的含義、選擇時需要考慮的因素，以及與其他類型傳感器的比較優勢。 第三部分：傳感器應用係統設計 本書的第三部分將重點放在傳感器在實際係統中的應用。我們將從係統整體的角度齣發，講解如何將選擇的傳感器集成到具體的應用場景中。 傳感器接口電路設計： 詳細討論如何設計匹配傳感器輸齣信號的接口電路，包括放大電路、濾波電路、信號調理電路等，以確保信號的準確采集和傳輸。我們會深入分析如何剋服噪聲乾擾、提高信噪比。 模數轉換與數字信號處理： 講解模數轉換器的原理、選擇和使用，以及數字信號處理技術（如濾波、去噪、特徵提取、校準等）在提升傳感器數據質量和提取有用信息方麵的作用。 嵌入式係統集成： 探討如何將傳感器與微控製器（MCU）或嵌入式係統進行集成，包括硬件連接、軟件編程（如傳感器驅動程序的編寫、數據采集與處理算法的實現）等。 傳感器網絡與物聯網（IoT）應用： 介紹傳感器網絡的基本概念、拓撲結構以及在物聯網中的作用。我們將分析如何構建基於傳感器的智能係統，實現數據的遠程采集、傳輸、存儲和分析，例如智能傢居、智慧農業、工業自動化監控等。 傳感器在典型領域的應用實例： 提供多個詳細的實際應用案例，覆蓋工業自動化、醫療健康、汽車電子、環境監測、智能儀器儀錶等多個領域。例如，在工業自動化領域，會講解如何利用壓力傳感器和溫度傳感器實現反應釜的精確控製；在醫療健康領域，會分析如何應用心率傳感器和血氧傳感器實現遠程監護；在汽車電子領域，會討論胎壓監測係統（TPMS）和電子穩定控製係統（ESC）中傳感器的工作原理。 傳感器係統的故障診斷與維護： 探討傳感器係統常見的故障原因，以及如何進行故障診斷和排除。同時，也會介紹傳感器係統的維護策略，以保證係統的長期穩定運行。 第四部分：前沿技術與發展趨勢 本書的最後部分將展望傳感器技術的發展方嚮，介紹一些前沿的傳感器技術和新興的應用領域。 MEMS技術在傳感器領域的應用： 深入探討MEMS技術如何推動傳感器的小型化、集成化和低功耗化，以及其在慣性傳感器、壓力傳感器、生物傳感器等方麵的突破。 新型傳感材料與技術： 介紹石墨烯、納米材料、智能材料等在傳感器領域的應用潛力，以及它們如何帶來更高靈敏度、更快響應速度和更強魯棒性的新型傳感器。 智能化與自適應傳感器： 探討如何賦予傳感器智能化，使其具備一定的自主學習和決策能力，以及自適應補償和校準能力。 無綫傳感器網絡（WSN）與物聯網（IoT）的深度融閤： 討論WSN如何與IoT平颱更緊密地結閤，實現更廣泛、更深入的智能化應用。 傳感器在新興領域的應用： 展望傳感器在機器人技術、無人駕駛、虛擬現實（VR）/增強現實（AR）、可穿戴設備、智能穿戴設備等領域的未來發展。 本書力求理論與實踐相結閤，通過豐富的圖示、實例和錶格，幫助讀者清晰地理解每一個概念。無論是對傳感器初學者，還是有一定基礎的工程技術人員，本書都將是一本極具價值的參考資料。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解傳感器的奧秘，掌握將其應用於實際工程問題的能力，並能更好地把握傳感器技術發展的脈搏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格極其嚴謹，幾乎每一頁都充斥著大量的數學公式和復雜的推導過程，閱讀起來像是在啃一本學術專著，需要極高的專注度和紮實的微積分基礎。我本期望能找到一些關於人工智能如何賦能復雜係統狀態監測的章節，比如深度學習在異常模式識彆上的最新應用，但書裏更多的是對傅裏葉變換、卡爾曼濾波這些經典信號處理工具的詳盡論述。每一個概念的提齣都伴隨著嚴密的邏輯鏈條和大量的公式推導，這對於理解原理的來龍去脈是極其有益的，但說實話，閱讀體驗並不輕鬆。我嘗試去尋找一些實際工業場景中的“黑科技”應用案例，比如在航空航天或者精密製造領域的突破，書中雖然提到瞭應用，但大多是通過一個簡化的數學模型來闡述其工作原理，缺乏對實際工程實現中遇到的非綫性問題、成本考量以及係統集成復雜性的真實描述。因此，如果你是那種喜歡“知其所以然”並願意投入大量時間去鑽研數學本質的讀者，這本書的深度會讓你滿意；但如果你的目標是快速掌握某類應用的“最佳實踐”或者最新的技術棧，這本書可能就顯得有些“慢熱”瞭。它更像是給一個初級研究人員打地基用的磚頭，而不是已經搭好的框架。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的排版和插圖質量讓我有點失望。雖然內容本身應該是非常技術性的，但圖錶的清晰度和現代感卻有待提高。很多流程圖看起來像是上世紀末的設計稿，綫條密集，標注擁擠，初次接觸這些復雜概念的讀者很可能會被這些“視覺噪音”所乾擾。例如，在描述多級反饋控製係統的工作原理時，原圖看起來就像是一團纏繞的毛綫球，我不得不對照著文字反復對照，纔能勉強理清信號的流嚮。更令人遺憾的是，書中缺乏高質量的彩色插圖和三維模型展示，這對於理解物理世界中各種傳感器的空間布局和工作環境至關重要。在談到光電效應或者超聲波傳播路徑時，一個生動的、現代化的圖形化解釋，遠勝過幾頁枯燥的文字描述。這本書似乎更注重理論的完整性，而忽略瞭作為一本現代技術讀物在可視化呈現上的責任。我更期待看到的是類似於頂尖學術期刊中那種簡潔、高對比度、信息密度適中的圖錶，而不是這種略顯過時的印刷品風格。對於需要通過圖像輔助理解復雜物理過程的讀者來說，這無疑是一個不小的障礙。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷是希望它能提供一個跨學科的視角，探討如何將生物醫學領域的微弱信號采集技術與強大的計算能力相結閤，比如開發齣下一代非侵入式健康監測設備。然而，這本書的視角似乎被限製在瞭傳統的工業自動化和過程控製領域，裏麵的案例多集中在溫度、壓力、流量等宏觀物理量的測量上。對於生物電信號、化學成分分析這類需要極高靈敏度和極低功耗要求的領域，書中提到的技術幾乎是點到為止，沒有深入展開。例如，關於高精度ADC（模數轉換器）的選擇，書中提供的標準工業級參數遠不能滿足微伏級生物信號采集的苛刻要求。我尤其希望能看到關於低噪聲放大器設計在生物信號前端的應用，但這部分內容要麼被一筆帶過，要麼就是使用瞭過於簡化的理想模型。這本書給我的感覺是，它很好地覆蓋瞭“大而全”的傳統測量科學，但在麵對現代生命科學和可穿戴設備對“小而精”的極緻追求時，顯得力不從心。它像是一輛性能強勁的重型卡車，在為柏油馬路設計，但你要它去跑崎嶇的山路，它就顯得力不從心瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性評估，很大程度上取決於讀者對“應用”的定義。如果“應用”指的是在實驗室環境中驗證基本原理的實驗步驟和標準化的數據處理流程，那麼這本書無疑是提供瞭足夠詳盡的參考手冊。但如果“應用”指的是在真實、動態、充滿不確定性的工程現場解決問題的能力，這本書的指導價值就相對有限瞭。我發現，書中對實際項目實施中常常遇到的“灰色地帶”——比如電磁兼容性（EMC）乾擾的現場排查、不同品牌和批次設備間參數的微小差異、以及軟件驅動層麵的兼容性問題——幾乎沒有涉及。它完美地展示瞭理想條件下的係統應該如何運行，但現實世界往往充滿瞭“不理想”的因素。比如，在討論抗乾擾措施時，它給齣的都是教科書式的濾波器設計，缺乏在實際電磁噪聲環境中進行迭代優化和容錯設計的經驗總結。對於一個剛踏入工程領域，需要從零開始搭建係統的工程師來說，這本書提供瞭基礎公式，但缺乏“過來人”的經驗傳授，讓你在麵對實際工程難題時，可能依然會感到無從下手，需要花費大量時間去彌補這種理論與實踐之間的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

這本書，嗯，拿到手裏感覺挺厚實的，封麵設計嘛，倒是中規中矩，沒什麼讓人眼前一亮的設計感，但總體來說還算專業。我本來是想找一本關於現代信息技術，特彆是物聯網和雲計算結閤的書籍，想看看最近幾年這個領域有什麼突破性的進展，或者至少是紮實的理論基礎。翻開目錄，發現它更偏嚮於傳統的電子工程和物理學的範疇，各種關於信號采集、噪聲處理的章節占據瞭很大的比重。雖然這些基礎知識在任何技術領域都是不可或缺的，但對於我這種更關注上層應用和係統集成的讀者來說，顯得有些“硬核”瞭。我特彆留意瞭關於數據融閤和邊緣計算的部分，希望能找到一些前沿的實踐案例或者新的算法框架，但似乎書中對這些新興領域的探討還停留在比較基礎的介紹層麵，缺乏深入的剖析和代碼示例。總體感覺，它更像是一本麵嚮電氣工程專業本科生的教材，強調的是“如何把數據準確地量化和傳輸”，而不是“如何利用這些數據創造價值”。如果對底層硬件接口、模擬電路設計有濃厚興趣，這本書或許能提供很詳盡的參考，但對於想快速瞭解行業趨勢和高階應用架構的人來說，可能需要配閤其他更側重軟件和係統的書籍一起閱讀。它給我的第一印象是“紮實但略顯陳舊”，信息密度很高，但“新鮮度”稍有欠缺。