9787560963570 传感器原理及检测技术 华中科技大学出版社 梁福平 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梁福平 著

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出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787560963570

商品编码：29734111829

包装：平装

出版时间：2010-09-01

基本信息

书名：传感器原理及检测技术

定价：32.50元

作者：梁福平

出版社：华中科技大学出版社

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787560963570

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地介绍了传感器检测技术概论，包括传感器的基本概念、基本特性、技术性能指标及改善性能途径、传感器的标定和选用方法及传感器的发展和选用原则，并对各类传感器(如电阻式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热电式、光电式、数字式和光纤传感器等)的工作原理、组成结构、特性及其在日常生活和生产过程中的典型应用作了较系统的阐述，并对其他现代新型传感器作了简要介绍。同时，介绍了常用的传感器信号调理电路和传感器检测系统。每章后面附有数量的思考题与习题，书末附有部分题目的参考答案。
本书可作为高等院校测控技术与仪器、机电一体化、电子信息工程、检测技术、自动化和仪器仪表、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、通信工程、光信息科学与技术、电子信息科学与技术等专业的教材，建议课时为48～64学时；也可作为其他相近专业高年级本科生和硕士研究生的学习参考书，同时可供与上述领域相关专业的科研人员和工程技术人员参考。

目录

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章 传感器检测技术概论
1.1 传感器的基本概论
1.2 传感器的基本特性
1.3 传感器的技术性能指标及改善性能的途径
1.4 传感器技术的现状与发展
思考题与习题
第2章 电阻式传感器
2.1 应变式电阻传感器
2.2 压阻式传感器
2.3 电位器式传感器
思考题与习题
第3章 电感式传感器
3.1 自感式传感器
3.2 差动变压器
3.3 零点残余电压
3.4 电涡流式传感器
3.5 压磁式传感器
思考题与习题
第4章 电容式传感器
4.1 电容式传感器的工作原理和特性
4.2 电容式传感器的测量转换电路
4.3 电容式传感器的应用
4.4 硅电容式集成传感器
思考题与习题
第5章 压电式传感器
5.1 压电式传感器的工作原理
5.2 压电式传感器的测量电路
5.3 压电式传感器的应用
5.4 超声波传感器
思考题与习题
第6章 磁电式传感器
6.1 磁电感应式传感器
6.2 霍尔式传感器
6.3 磁栅式传感器
思考题与习题
第7章 热电式传感器
7.1 热电阻温度传感器
7.2 热电偶
7.3 半导体温度传感器
7.4 温度传感器与仪表的选用
思考题与习题
第8章 光电式传感器
8.1 光电式传感器的组成及工作原理
8.2 光电式传感器及其应用
思考题与习题
第9章 数字式传感器
9.1 光栅传感器
9.2 感应同步器
9.3 编码器
思考题与习题
0章 光纤传感器
10.1 光纤传感器的技术基础
10.2 光纤传感器的结构原理与分类
10.3 光纤传感器的应用
思考题与习题
1章 其他传感器简介
11.1 气敏传感器
11.2 湿敏传感器
11.3 微波传感器
11.4 固态图像传感器
11.5 智能传感器
思考题与习题
2章 传感器检测系统
12.1 传感器检测系统概述
12.2 常用的信号调理电路
12.3 传感器中的接口技术
12.4 传感器检测系统的设计
12.5 抗干扰问题
12.6 虚拟仪器
思考题与习题
3章 传感器的标定与选用
13.1 传感器的标定与校准
13.2 传感器的选用
思考题与习题
习题参考答案
参考文献

作者介绍

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梁福平 1946年5月出生，江苏溧阳人，教授。1968年北京机械学院精密仪器专业毕业，1981年天津大学精密仪器专业研究生毕业，工学硕士。先后就职于工厂、研究所和高校，现任教于北京信息科技大学。从事传感器技术及其应用、机电一体化技术及其应用、测控技术及仪器等科研与

文摘

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序言

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《微观世界的奥秘：探索物质的本质与运动规律》 这是一部带领读者深入探索物质世界底层逻辑与运作机制的科普巨著。它并非聚焦于某一具体的技术领域，而是以一种宏观而微观的视角，揭示构成我们所处宇宙的根本要素，以及这些要素之间如何相互作用，从而产生我们能够感知和理解的种种现象。本书旨在唤醒读者对科学基本原理的好奇心，培养严谨的科学思维，并为理解现代科学技术的飞速发展奠定坚实的理论基础。 第一篇：时空的基石——构成万物的基本粒子 宇宙的宏大叙事，始于最微小的构成单位。本书的开篇，将引导读者穿越物理学的边界，进入基本粒子构成的奇妙领域。我们从宏观世界中熟悉的“物质”概念出发，逐渐剥离其表层结构，深入到原子、亚原子粒子的层面。 原子：古老的智慧与现代的认知。 回溯原子论的起源，从古希腊哲学家对物质不可分割性的猜想，到道尔顿的化学原子模型，再到卢瑟福的原子核模型，以及玻尔模型对电子轨道的描述。本书将清晰地勾勒出人类对原子认识的演进过程，并解释原子内部的结构——原子核与电子。我们将理解原子核由质子和中子构成，而质子和中子又是由更小的夸克组成的。电子则在原子核外特定的能量轨道上运动。 基本粒子家族：标准模型的魅力。 随着粒子物理学的不断发展，科学家们揭示了一个更为精细的粒子世界。本书将系统介绍粒子物理学标准模型中的主要粒子： 夸克： 六种“味道”（上、下、粲、奇、顶、底）和三“色荷”（红、绿、蓝）的组成者，它们构成了强子（如质子和中子）。我们将了解夸克禁闭现象，即夸克无法单独存在，只能以组合的形式出现。 轻子： 包括电子、μ子、τ子以及它们各自的中微子。我们将探讨它们各自的性质，以及它们与力的传递粒子之间的微妙关系。 规范玻色子： 传递基本相互作用的“信使”。光子传递电磁力，胶子传递强相互作用力，W和Z玻色子传递弱相互作用力。我们还将初步介绍引力子，虽然它尚未被实验证实，但它是理论物理学对引力进行量子化描述的设想。 希格斯玻色子： 赋予粒子质量的“质量之源”。我们将深入浅出地解释希格斯机制，理解它如何通过与希格斯场的相互作用，使基本粒子获得各自的质量。 粒子探测的艺术：探索未知疆域。 要认识这些肉眼无法企及的微小粒子，需要高超的探测技术。本书将简要介绍粒子加速器的工作原理，如直线加速器和环形加速器，它们如何将粒子加速到极高的能量，以模拟宇宙大爆炸初期的状态。同时，我们将了解各种粒子探测器的设计理念，如云室、泡室、闪烁探测器、半导体探测器等，以及它们如何捕捉粒子碰撞产生的痕迹，从而推断粒子的性质。 第二篇：宇宙的交响曲——基本相互作用与物质演化 粒子并非孤立存在，它们通过四种基本相互作用紧密联系，共同谱写着宇宙的壮丽乐章。本书将深入剖析这些相互作用的本质，以及它们在宇宙演化过程中的关键作用。 引力：时空的编织者。 爱因斯坦的广义相对论将引力描述为时空弯曲的表现。本书将以直观的类比和图示，解释质量如何扭曲周围的时空，而其他物体则沿着弯曲的时空路径运动。我们将探讨引力在天体形成、行星运动、宇宙结构形成中的重要作用，并提及黑洞、引力波等引力学的奇妙现象。 电磁力：连接世界的纽带。 电荷之间的相互作用构成了电磁力，它是构成物质结构、驱动化学反应、传递光和电的关键。本书将介绍电荷守恒、库仑定律，以及变化的电场和磁场如何相互激发，形成电磁波。我们将理解光、无线电波、X射线等电磁波谱的本质，以及它们在信息传递、能源利用等方面的广泛应用。 强相互作用：束缚夸克的强大力量。 强相互作用是所有基本相互作用中最强的，它负责将夸克紧密地束缚在一起，形成质子和中子，并将质子和中子绑定在原子核内部。我们将理解胶子的作用，以及量子色动力学（QCD）描述的夸克和胶子的相互作用。 弱相互作用：衰变的驱动力。 弱相互作用相对较弱，但它在放射性衰变、核聚变等过程中扮演着至关重要的角色。我们将了解W和Z玻色子的作用，它们如何改变粒子的“味”，从而引发粒子衰变，例如中子衰变成质子、电子和反中微子。 从粒子到宇宙：演化的脉络。 本篇的最后，我们将把目光从微观粒子和相互作用，扩展到宇宙的宏观演化。从宇宙大爆炸的奇点，到宇宙的膨胀、恒星的诞生与死亡、元素的合成，再到星系的形成和演化，都离不开这四种基本相互作用的协同作用。我们将看到，物质的复杂性正是由这些基本规则不断叠加和演化而产生的。 第三篇：物质的动态与能量的转换——理解变化的规律 物质并非静止不变，它们时刻处于动态之中，发生着各种形式的能量转换。本书将深入探讨这些动态过程的内在规律，帮助读者理解自然界变化的多样性与统一性。 能量的形态与守恒：宇宙的永恒律动。 能量以多种形态存在：动能、势能、热能、化学能、电磁能、核能等等。本书将详细阐述能量守恒定律，即在任何孤立系统中，能量的总量保持不变，只会从一种形式转化为另一种形式。我们将通过生动的例子，理解能量转换在自然界和人类技术中的体现，例如太阳能转化为化学能，化学能转化为热能和动能。 热力学：宏观世界的能量法则。 热力学是研究能量转换和物质状态的学科。本书将介绍热力学第一定律（能量守恒）、第二定律（熵增原理）以及第三定律。我们将理解热力学的基本概念，如温度、热量、功、熵，并探讨它们在自然现象（如天气变化、生物体的代谢）和工程应用（如发动机、制冷设备）中的重要意义。 量子世界的奇妙：不确定性与概率。 进入量子世界，经典的确定性规律被打破。本书将介绍量子力学的核心概念： 量子化： 能量、角动量等物理量只能取分立的数值，而不是连续变化的。 波粒二象性： 微观粒子既表现出波动性，又表现出粒子性。 不确定性原理： 无法同时精确测量一个粒子的某些成对的物理量，如位置和动量。 概率解释： 量子力学只能预测事件发生的概率，而无法确定事件发生的具体结果。 我们将通过一些著名的量子力学实验，如双缝干涉实验，来体会量子世界的反直觉之处，并理解它对现代科学技术（如激光、半导体）产生的深远影响。 化学反应的本质：原子间的协同。 化学反应是原子重新组合，形成新物质的过程。本书将从微观角度解释化学反应的发生，即电子在原子之间的转移和共享。我们将理解化学键的形成（离子键、共价键、金属键），以及分子结构与性质的关系。我们将探讨氧化还原反应、酸碱反应等基本反应类型，并理解化学反应中的能量变化。 第四篇：信息的载体与传递——从编码到交流 无论是宇宙的运行，还是生命的存在，都离不开信息的传递与处理。本书将从物质的角度，探讨信息的载体、编码方式以及传递机制。 物质的编码：结构与状态的含义。 物质的结构和状态本身就承载着信息。例如，DNA分子的碱基序列编码着生命遗传信息；蛋白质的氨基酸序列决定了其功能；物质的晶体结构决定了其物理性质。我们将理解，信息并非独立于物质存在，而是内嵌于物质的组织方式之中。 物理信号的产生与探测：信息的载体。 各种物理现象都可以作为信息的载体。声波、电磁波、光信号、电信号等，都可以被编码、传输和解码。本书将简要回顾电磁波作为信息载体的原理，以及声波在介质中的传播。我们将理解，信息传递的本质是将一种物理状态的变化，通过某种媒介传递到另一处，并被解读。 复杂系统的涌现：从简单到复杂的信息。 许多复杂系统的行为，其整体信息远大于其组成部分的简单加总。例如，单个神经元的活动是简单的，但大量神经元组成的神经网络却能产生高级的认知功能。本书将初步探讨涌现现象，即从简单的个体行为中，涌现出复杂的整体模式和行为。我们将理解，信息的组织和传递方式，是催生复杂性的关键。 结语 《微观世界的奥秘：探索物质的本质与运动规律》并非一本孤立的教科书，它是一扇通往理解世界深刻奥秘的大门。本书引导读者跨越学科界限，从最基本的粒子到宏观的宇宙，从静态的结构到动态的演化，从能量的转换到信息的传递，全面地展现物质世界的规律与和谐。它鼓励读者保持对未知的好奇，运用严谨的科学思维去观察、去思考、去探索，去体会科学之美，并为理解我们所处的这个令人惊叹的宇宙，提供一个坚实而广阔的视角。通过本书，您将不仅仅是获取知识，更是培养一种洞察世界本质的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图文质量真的值得称赞。在信息爆炸的时代，一本好的技术书籍，其视觉呈现同样重要。这本书在这一点上做得非常到位。大量的流程图、剖面图和电路原理图都采用了高分辨率的印刷，线条清晰锐利，即便是对细节敏感的电磁屏蔽结构图也能看得一清二楚。更不用说它在处理传感器响应曲线和频谱分析图时的色彩运用，既美观又有效地区分了不同的干扰源或工作模式。这种高质量的视觉辅助，极大地减轻了阅读抽象概念时的认知负担。此外，书中的术语表和索引部分做得非常友好，方便我在快速查阅特定参数或理论定义时能迅速定位，这对于需要频繁在不同章节间切换的深入研究者来说，无疑是一种效率上的提升。总而言之，这是一本从内容到形式都体现出高水准编辑制作的优秀技术著作。

评分☆☆☆☆☆

我是一个在职的工程师，已经接触过一些基础的自动化设备，但对于非电学类传感器（比如化学传感器或生物传感器）的深入理解一直是个短板。这次阅读这本教材，最大的惊喜在于它对前沿和交叉学科应用的介绍。梁福平教授（我猜是）的叙述风格非常严谨且富有洞察力，尤其是在讨论新型智能传感器的发展趋势时，提出的那些观点非常具有启发性。书中对于传感器精度、灵敏度和漂移的分析，简直是教科书级别的范例，让我反思了过去在项目调试中那些“模糊”的误差来源。它不是简单地罗列参数，而是深入剖析了这些参数背后的物理限制和制造工艺的制约。特别是关于抗干扰和噪声抑制的章节，给出了许多实用的滤波和补偿策略，这对于我目前负责的高精度测量项目来说，简直是雪中送炭。这本书的深度足以满足专业人士的需求，它提供的不仅仅是“是什么”，更是“为什么会这样”以及“如何做得更好”。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始有点担心这本书的实用性，毕竟“原理及检测技术”这个名字听起来有点偏学术化。但实际阅读下来，我发现它的内容组织非常注重工程实践的连贯性。我最欣赏它在每个章节末尾设置的“实验设计与讨论”部分，这些内容与其说是理论总结，不如说是一份份精炼的实操指南。例如，书中关于数据采集卡（DAQ）选型和接口标准的讨论，详细程度远超我之前使用的其他资料。它清晰地指出了不同总线协议（如SPI、I2C、CAN）在传感器数据传输中的优缺点和适用场景，这对我们进行系统集成时至关重要。我甚至根据书中的建议，重新优化了我们现有设备中一个数据采集模块的硬件布局，效果立竿见影。这本书的语言风格虽然保持了学术的准确性，但叙述的逻辑推进却充满了工程师的务实精神，每一步推导都紧密围绕着“如何将理论转化为可靠的工程输出”这一核心目标。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在准备研究生入学考试的学生，我迫切需要一本全面覆盖考试大纲、同时又避免过度冗余的参考书。《传感器原理及检测技术》在这方面表现得极其出色。它的内容覆盖面广而不散，从基础的物理量到复杂的物理场测量，脉络清晰，层次分明。我尤其欣赏它在描述传感器动态特性时所采用的数学模型，虽然涉及到拉普拉斯变换和传递函数，但讲解过程非常细致，每一个系数的物理意义都被解释得清清楚楚，这大大降低了我对控制理论在传感器应用中理解的门槛。此外，书中对误差分析和不确定度评定的系统性介绍，为我后续进行实验报告的撰写和研究课题的设定提供了最规范的框架。这本书的编排结构非常适合系统性学习，每一章既能独立成篇，又完美地融入了整体的知识体系，绝对是备考阶段的“镇宅之宝”。

评分☆☆☆☆☆

这本《传感器原理及检测技术》真是太合我胃口了！我是一个对电子工程领域充满好奇的初学者，这本书的开篇部分，尤其是对各种经典传感器工作原理的阐述，简直是拨云见日。它没有那种让人望而生畏的纯理论堆砌，而是用非常直观的图示和类比，把电涡流、应变片、光电效应这些复杂的物理现象，转化成了我们日常生活中可以理解的机制。比如，讲到温度传感器时，作者深入浅出地对比了热敏电阻和热电偶的优劣，这让我瞬间明白了为什么在不同的应用场景下需要选择不同的方案。更让我赞赏的是，书中对“检测”这一环节的侧重，清晰地勾勒出了从信号采集到信号调理再到最终数据输出的完整流程，这对于我后续学习更高级的信号处理课程打下了坚实的基础。我特别喜欢它在介绍某一类传感器时，总会附带上几个实际工业应用案例，这让抽象的理论立刻有了“落地”的感觉，不再是书本上的孤芳自赏。可以说，这本书成功架起了理论与工程实践之间的桥梁，让“传感器”这个概念不再是冰冷的器件型号，而是鲜活的、解决实际问题的工具。