传感器及应用第2版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王煜东 著

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• 应用
• 第2版
• 工程技术
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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111132813

商品编码：29737804087

包装：平装-胶订

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：传感器及应用第2版

定价：33.00元

作者：王煜东

出版社：机械工业出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787111132813

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.459kg

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的基本知识，全面介绍了应变式、电位器式、电容式、电感式、电涡流式、压电式、超声波式、霍尔式、光电式、光纤、激光、热敏、气敏、湿敏、频率式、数字编码器、感应同步器、磁栅、光栅、容栅、球栅等传感器的原理、特性及应用，其中有红外、紫外、CCD、PSD、色彩等新型敏感元件及其应用，以及智能式传感器的原理；完整介绍了传感器信号的处理技术、数据采集技术及抗干扰技术；适当介绍了显示与调节仪表的基本组成、原理及应用；重点介绍了传感器在制造业中的机械量和热工量检测中的应用；列举了传感器在机床、自动生产线、汽车、家用电器和安全防范系统中的应用实例；突出介绍了传感器的安装、调整等实践技能。
　　本书内容丰富新颖、涵盖面广、语言精练、概念清晰、结构严谨、重点明确；书中适当插入了一些传感器的实物照片，增强了直观性和真实感；每章末均附有适当的思考与练习以便于教学，是一本能够适应经济发展、科技进步和生产实践的实用性和教学功能较强的教科书。
　　本书可作为高职高专机电技术、电气自动化、汽车电子、楼字智能化、应用电子等专业的教材，也适用于成人教育和职业培训的同类专业，还可供有关专业的工程技术人员参考。

目录

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第2版 前言
版 前言
章 传感器的基本知识
　1.1 传感器的定义与作用
　　1.1.1 传感器的定义
　　1.1.2 传感器的作用和应用领域
　1.2 传感器的组成与分类
　　1.2.1 传感器的组成
　　1.2.2 传感器的分类
　1.3 传感器的基本特性
　　1.3.1 传感器的静态特性
　　1.3.2 传感器的动态特性
　1.4 传感器的测量误差与准确度
　　1.4.1 误差的类型
　　1.4.2 误差的表示方法
　　1.4.3 准确度
　1.5 传感器中的弹性敏感元件
　　1.5.1 应力与应变的概念
　　1.5.2 弹性敏感元件的特性
　　1.5.3 弹性敏感元件的材料
　　1.5.4 弹性敏感元件的类型
　思考与练习
第2章 线性位移传感器及应用
　2.1 电阻式传感器
　　2.1.1 应变式传感器
　　2.1.2 电位器式传感器
　2.2 电容式传感器
　　2.2.1 电容式传感器的类型
　　2.2.2 电容式传感器的转换电路
　　2.2.3 电容式位移传感器的实用结构
　2.3 电感式传感器
　　2.3.1 自感式传感器
　　2.3.2 差动变压器
　2.4 电涡流式传感器
　　2.4.1 电涡流式传感器的工作原理
　　2.4.2 电涡流式传感器的结构
　……
第3章 位移传感器在制造业中的应用
第4章 力与运动学量传感器及应用
第5章 压力、流量和物位传感器及应用
第6章 温度传感器及应用
第7章 气体与湿度传感器及应用
第8章 传感器在汽车中的应用
第9章 传感器在家用电器及安全防范中的应用
0章 传感器与微机的接口和抗干扰技术
1章 显示与调节仪表
附录
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《智慧之眼：传感器技术前沿探索与创新应用》 内容梗概： 本书并非一本涵盖所有传感器知识的百科全书，而是聚焦于当前传感器技术中最具活力和前瞻性的领域，并深入剖析其在各行各业的创新应用。我们旨在为读者呈现一个动态、不断演进的传感器世界，引导大家理解传感器如何成为连接物理世界与数字世界的关键桥梁，以及它们如何驱动着我们生活和工作的方方面面发生深刻变革。 第一部分：传感器技术基石与前沿发展 在快节奏的技术变革浪潮中，传感器作为感知外部环境、采集关键信息的“智慧之眼”，其重要性日益凸显。本书的第一部分将深入浅出地介绍传感器工作的基本原理，但不会对所有类型的传感器进行详尽的分类和阐述。相反，我们将重点关注那些正在经历重大突破、预示着未来发展方向的核心技术和新兴趋势。 敏感材料的革新： 传统的传感器往往依赖于成熟的半导体材料，而本书将目光投向了新一代敏感材料的研发进展。例如，石墨烯、二维材料（如MoS2, WS2等）因其独特的电子、光学和机械性能，正在开启全新的传感应用维度。我们将探讨这些新型材料在气体传感、生物传感、应力应变传感等方面的潜力，以及它们如何克服传统材料的局限性，实现更高的灵敏度、更快的响应速度和更低的功耗。此外，有机半导体材料的进步，特别是其在柔性电子和可穿戴设备中的应用，也将是本部分的重要内容。我们将介绍这些材料的制备工艺、性能表征，以及它们如何为下一代智能化设备的设计提供新的可能性。 微纳加工与集成技术： 随着信息技术的不断 miniaturization，微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）在传感器领域的应用日益广泛。本书将重点介绍先进的微纳加工技术，如光刻、刻蚀、薄膜沉积等，以及它们如何用于制造尺寸更小、集成度更高、性能更优的传感器芯片。我们将深入探讨MEMS/NEMS在惯性传感（加速度计、陀螺仪）、压力传感、微流控传感等领域的最新突破，以及这些技术如何推动小型化、低功耗的智能设备成为可能。同时，异构集成和三维堆叠等先进封装技术，在实现多功能传感器模块和片上系统（SoC）方面的作用，也将得到详细的阐述。 信号处理与智能算法的融合： 传感器产生的原始数据往往带有噪声，且信息维度高。因此，高效的信号处理和智能算法是提取有意义信息、提升传感器性能的关键。本书将聚焦于传感器数据采集、滤波、校准等基础信号处理技术，并重点介绍机器学习、深度学习等人工智能算法在传感器数据分析中的应用。例如，如何利用卷积神经网络（CNN）对图像传感器数据进行特征提取，如何利用循环神经网络（RNN）对时间序列数据（如声音、运动数据）进行模式识别，以及如何利用强化学习优化传感器协同工作策略。我们将展示这些算法如何赋予传感器“理解”和“决策”的能力，使其不再是简单的数据采集者，而是能够进行自主分析和智能响应的“智慧单元”。 无源传感与能量采集： 能源问题是制约许多传感器节点长期稳定运行的瓶颈。本书将探讨无源传感技术的发展，即传感器在无需外部供电的情况下进行工作。我们将介绍基于环境能量采集（如太阳能、热电、振动能）的传感器节点设计，以及如何利用能量存储元件（如微型电池、超级电容器）来应对能量供给的波动性。此外，RFID（射频识别）和NFC（近场通信）等技术在无源识别和数据传输方面的应用，也将得到重点介绍，它们如何实现低成本、大规模部署的传感网络。 第二部分：创新应用场景与未来展望 传感器技术的进步不仅仅是理论上的突破，更在于它们如何在实际应用中解决问题、创造价值。本书的第二部分将跳出理论框架，深入到各个应用领域，展示传感器技术如何赋能创新，改变我们的生活和社会。 智能制造与工业4.0： 在工业4.0的浪潮中，传感器扮演着“神经系统”的角色，连接着生产设备、产品和管理者。本书将重点关注传感器在智能制造中的应用，例如： 设备健康监测： 利用振动传感器、温度传感器、声学传感器等，对生产设备进行实时监测，预测故障，实现预测性维护，大大降低停机时间和维修成本。 产品质量追溯： 集成视觉传感器、光谱传感器等，对产品在生产过程中的关键参数进行实时检测和记录，实现全程质量追溯，确保产品合格率。 人机协作安全： 压力传感器、接近传感器、力传感器等，确保人与机器人之间安全协作，防止意外伤害。 环境监测与优化： 气体传感器、粉尘传感器等，监测车间环境，确保工作安全和产品质量，并为工艺优化提供依据。 智慧城市与可持续发展： 城市是人类活动最集中的区域，传感器技术在提升城市管理效率、改善居民生活质量、实现可持续发展方面发挥着越来越重要的作用。 智能交通： 摄像头、雷达、激光雷达、GPS等传感器，用于交通流量监测、车辆识别、自动驾驶辅助系统，优化交通信号控制，缓解交通拥堵。 环境监测： 空气质量传感器、水质传感器、噪声传感器等，实时监测城市环境污染状况，为环保决策提供科学依据。 能源管理： 智能电表、水表、燃气表等，结合物联网技术，实现能源的精细化管理和优化调度。 公共安全： 烟雾探测器、火焰传感器、红外传感器等，用于火灾预警和应急响应；视频监控系统结合AI分析，提升城市安全管理水平。 医疗健康与生命科学： 传感器技术正在深刻地改变着医疗诊断、健康监测和个性化治疗的方式。 无创健康监测： 可穿戴设备中的生物传感器（如心率传感器、血氧传感器、血糖传感器），实现对人体生理指标的持续、无创监测，为疾病的早期发现和慢性病管理提供便利。 精准医疗： 微流控芯片中的生物传感器，能够对体液中的微量生物标志物进行高灵敏度检测，为癌症、传染病等疾病的早期诊断提供新的手段。 康复与辅助： 姿态传感器、力传感器等，用于康复训练的监测和评估，以及为残障人士提供辅助工具。 农业现代化与食品安全： 传感器技术正在助力农业生产向智能化、精细化转型，并保障食品的从源头到餐桌的安全。 精准农业： 土壤传感器、气象传感器、作物生长传感器等，实时监测农田环境和作物生长状况，实现水肥的精准施用，提高作物产量和品质。 病虫害监测： 图像传感器配合AI分析，早期识别作物病虫害，实现精准防治，减少农药使用。 食品追溯与安全： 集成在食品包装或物流环节的温度传感器、湿度传感器等，实时监测食品在运输和储存过程中的状态，保障食品安全。 人机交互与虚拟现实： 传感器是实现自然、直观人机交互的关键，也是沉浸式虚拟现实体验的基础。 触觉反馈： 力传感器、触觉传感器等，模拟真实世界的触感，提升虚拟现实和增强现实的沉浸感。 动作捕捉： 惯性传感器、光学传感器等，精确捕捉人体的运动姿态，用于游戏、动画制作和虚拟现实交互。 情感识别： 生理传感器（如心率、皮电反应传感器）结合面部表情识别技术，尝试理解用户的情感状态，从而实现更具个性化和适应性的交互体验。 本书的独特视角： 与许多概括性强的技术书籍不同，《智慧之眼：传感器技术前沿探索与创新应用》将秉持一种“聚焦式”的介绍方式。我们不会面面俱到，而是选择那些最具代表性、最具发展潜力的技术方向和应用场景进行深入挖掘。我们将重点关注： 交叉领域的融合： 重点展示传感器技术与其他新兴技术（如人工智能、大数据、物联网、5G通信、新材料）的深度融合，以及这种融合如何催生出颠覆性的应用。 解决真实世界的问题： 强调传感器技术如何被应用于解决实际生活中遇到的挑战，例如环境污染、医疗资源短缺、交通拥堵等。 对未来的启示： 引导读者思考传感器技术未来的发展趋势，以及它们将如何进一步塑造我们的社会和生活方式。 本书适合以下读者： 对前沿传感器技术及其创新应用感兴趣的工程师、研究人员。 希望了解传感器技术如何驱动各行业转型升级的行业从业者。 对未来科技发展趋势有浓厚兴趣的学生和科技爱好者。 需要快速掌握特定传感器应用领域最新进展的读者。 通过阅读本书，您将不仅能够理解传感器的基本原理，更能洞察到它们在当下和未来所扮演的关键角色，以及它们如何成为构建更智能、更美好的世界的基石。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的排版和装帧真是让人眼前一亮，纸张的质感也相当不错，捧在手里有一种厚实而可靠的感觉。我尤其欣赏它在章节结构上的精心设计，逻辑推导清晰流畅，从基础原理到复杂的系统实现，循序渐进，完全符合我们学习新知识的认知规律。初次接触这个领域时，我总是担心那些抽象的数学公式和晦涩的理论会成为难以逾越的障碍，但这本书的作者显然深谙教学之道，他们没有直接堆砌复杂的公式，而是巧妙地穿插了大量的实际案例和生活中的例子来辅助理解，这使得原本枯燥的理论知识变得生动有趣起来。比如，在讲解信号处理的章节，书中用了一个关于智能家居中温湿度采集的场景，详细描绘了传感器采集信号后如何经过滤波、放大、转换等一系列步骤，最终呈现出准确的数值。这种“理论联系实际”的教学方式，极大地增强了我学习的动力，让我感觉自己不仅仅是在背诵知识点，而是在学习一项可以解决实际问题的技能。即便是对于像我这样背景知识相对薄弱的读者来说，也能很快地跟上节奏，建立起扎实的理论基础和初步的应用概念。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和辅助学习工具设计得非常人性化，这对于自学者来说简直是雪中送炭。我发现书后附带的习题设计得非常巧妙，它们不仅仅是简单地重复书本上的概念，而是设计成了一系列需要综合运用所学知识才能解决的小型工程问题。更棒的是，对于那些需要编程和仿真来验证理论的章节，书上提供了清晰的指导，甚至暗示了可以使用哪些工具进行模拟。这极大地弥补了课堂教学中实践环节的不足。我尝试着按照书中的指导搭建了一个简单的虚拟环境来模拟光敏电阻的响应过程，整个过程非常顺畅，我能清晰地看到理论模型是如何在仿真中得到验证的。这种“边学边练，即时反馈”的学习闭环，对于巩固知识、培养实际操作能力至关重要。可以说，这本书把自己定位成了一个全方位的学习伴侣，而不是一本冷冰冰的教科书。

评分☆☆☆☆☆

从文献引用和参考文献的质量来看，这本书的作者团队显然是站在学科前沿的。我在查阅一些深入的背景资料时，发现书中引用的许多专业论文和标准都具有很高的权威性。这让我在阅读时产生了一种强烈的信任感，知道我所学习的内容是基于严谨的科学研究和广泛的行业实践的。特别是关于数据采集系统（DAQ）集成部分的论述，它不仅讲解了硬件接口的选择，还深入讨论了软件层面的数据预处理和传输协议，这在很多同类书籍中是被忽略的。作者似乎非常注重培养读者构建完整系统的能力，而不是仅仅停留在某个单一元件的介绍上。这种系统化的思维方式，对于我们未来面对复杂工业物联网项目时，会起到非常关键的引导作用。这本书的学术严谨性是毋庸置疑的，它为读者搭建了一个坚实的知识框架，使我们能够站在巨人的肩膀上看得更远。

评分☆☆☆☆☆

我花了几天时间仔细研读了这本书中关于新型传感器技术的那几个章节，坦率地说，它的信息量是相当庞大的，但其内容的深度和广度都超出了我的预期。这本书显然不是那种浅尝辄止的入门读物，它深入探讨了许多当前行业研究的前沿热点，比如MEMS技术在微型化传感器中的应用，以及如何利用先进的材料科学来提升传感器的灵敏度和稳定性。让我印象最深的是它对特定传感器工作原理的剖析，那种细致入微的程度，简直像是把传感器的内部结构拆解开来让我观察一样。它不仅仅停留在“是什么”的层面，更重要的是解释了“为什么是这样”以及“如何改进”。书中对误差分析和校准方法的介绍尤为详尽，这对于任何想从事系统集成或精度要求较高工作的工程师来说，都是无价之宝。我对比了手头其他几本老旧的参考书，可以明显感觉到这本书在技术更新上的及时性，很多最新的标准和行业趋势都被及时地纳入了进来，这保证了我们学到的知识不会很快过时。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常平实、严谨，没有任何浮夸的辞藻，一切都以清晰、准确地传递信息为最高目标。在阅读过程中，我很少需要反复回溯去理解某个句子表达的含义，作者的行文逻辑非常紧密，句子结构简洁有力，这在阅读技术性文档时是极其宝贵的品质。即使是面对一些涉及到电磁兼容性（EMC）或抗干扰技术这类复杂主题时，作者也能用一种近乎工程报告的精确性来阐述问题和提供解决方案，使得技术细节既得以充分体现，又不会让读者感到阅读负担过重。总而言之，这是一本极具工具书价值的优秀著作，它的价值不仅体现在课堂学习中，更在于其作为未来工作中的一本可靠参考手册的潜力。如果有人在寻找一本能真正沉下心来学习和研究该领域核心技术的资料，这本书绝对是值得投资的。