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宋雪臣，单振清，郭永欣 著

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• 传感器
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• 测量
• 工业控制
• 物联网
• 信号处理
• 精密仪器

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115259714

商品编码：29753771419

包装：平装

出版时间：2011-11-01

基本信息

书名：传感器与检测技术

定价：32.00元

作者：宋雪臣,单振清,郭永欣

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2011-11-01

ISBN：9787115259714

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书从实用角度出发，主要介绍常用传感器的工作原理、外特性及基本应用电路，并介绍了选择和应用传感器的基本技能。全书共10章，主要内容包括：检测技术基础、力学量传感器及应用、几何量传感器及应用、温度量传感器及应用、环境量传感器及应用、光学量传感器及应用、磁学量传感器及应用、数字量传感器及应用、传感器选用与标定和抗干扰技术及微机接口技术。
传感器与检测技术是整个自动化技术中的重要基础，是一门理论与实践结合十分密切的技术基础课程，在整个机电一体化学科体系中占有非常重要的地位。
　　本书可作为高等职业教育机电一体化技术类、电子信息类等专业的教材，也可作为成人教育、职业培训的教材，还可作为生产技术管理人员及其他工程技术人员参考和自学用书。

目录

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章　检测技术基础知识　
　1.1　检测技术的应用　
　1.2　测量与测量误差　
　　1.2.1　测量的概念　
　　1.2.2　测量方法　
　　1.2.3　测量误差及表达方式　
　　1.2.4　测量误差的分类　
　　1.2.5　测量误差的分析与处理　
　1.3　传感器的基本知识　
　　1.3.1　传感器的定义、组成和分类　
　　1.3.2　传感器的基本特性　
　1.4　检测系统　
　　1.4.1　检测的基本概念　
　　1.4.2　自动检测系统　
　1.5　传感器与检测技术发展趋势　
　　1.5.1　传感器的发展方向　
　　1.5.2　检测技术的发展趋势　
　本章小结　
　思考与练习　
第2章　力学量传感器及应用　
　2.1　压力检测基础　
　　2.1.1　压力的定义　
　　2.1.2　压力的表示方法　
　　2.1.3　压力的计量单位　
　　2.1.4　压力测量仪表的分类　
　2.2　弹性敏感元件　
　　2.2.1　弹性敏感材料的弹性特性　
　　2.2.2　弹性敏感元件的材料及基本要求　
　　2.2.3　变换力的弹性敏感元件　
　　2.2.4　变换压力的弹性敏感元件　
　2.3　电阻应变式传感器　
　　2.3.1　应变效应与应变片　
　　2.3.2　测量转换电路　
　　2.3.3　应变式传感器应用实例　
　2.4　固态压阻式传感器　
　　2.4.1　半导体压阻效应　
　　2.4.2　扩散型压阻式传感器　
　2.5　压电式力学传感器　
　　2.5.1　压电效应　
　　2.5.2　压电材料　
　　2.5.3　压电式传感器测量电路　
　　2.5.4　压电式传感器的应用　
　本章小结　
　思考与练习　
　实训题目1　电阻应变式传感器　
　实训项目2　压电传感器的动态响应实训　
第3章　几何量传感器及应用　
　3.1　电位器式位移传感器　
　　3.1.1　电位器位移传感器原理和基本结构　
　　3.1.2　电位器传感器负载特性　
　　3.1.3　电位器传感器的应用实例　
　3.2　电容式几何量传感器　
　　3.2.1　电容式传感器工作原理及类型　
　　3.2.2　电容式传感器的转换电路　
　　3.2.3　电容式传感器的应用　
　3.3　电感式几何量传感器　
　　3.3.1　自感式传感器　
　　3.3.2　差动变压器式传感器　
　3.4　电涡流传感器　
　　3.4.1　涡流效应　
　　3.4.2　电涡流传感器的工作原理　
　　3.4.3　电涡流传感器基本结构和类型　
　　3.4.4　测量电路　
　　3.4.5　电涡流传感器的应用　
　3.5　超声波传感器　
　　3.5.1　超声波及其物理性质　
　　3.5.2　超声波探头及耦合技术　
　　3.5.3　超声波传感器的应用　
　本章小结　
　思考与练习　
　实训题目3　电容式传感器　
　实训题目4　差动变压器的标定(静态位移性能)　
　实训题目5　电涡流式传感器的应用——振幅测量　
第4章　温度量传感器及应用　
　4.1　温度测量基本知识　
　　4.1.1　温度的基本概念　
　　4.1.2　温标　
　　4.1.3　温度传感器的分类及发展方向　
　4.2　电阻式温度传感器　
　　4.2.1　热电阻传感器　
　　4.2.2　热敏电阻和集成温度传感器　
　4.3　热电式温度传感器　
　　4.3.1　热电偶工作原理　
　　4.3.2　热电偶的结构形式及材料　
　　4.3.3　热电偶冷端延长　
　　4.3.4　热电偶实用测温线路和温度补偿　
　　4.3.5　热电偶传感器应用实例　
　本章小结　
　思考与练习　
　实训项目6　热电偶原理及现象　
第5章　环境量传感器及应用　
　5.1　气敏电阻传感器　
　　5.1.1　气敏传感器的材料及工作原理　
　　5.1.2　气敏元件的基本测量电路　
　　5.1.3　气敏电阻元件的种类　
　　5.1.4　气敏传感器的应用　
　5.2　湿敏电阻传感器　
　　5.2.1　湿度的概念和表示方法　
　　5.2.2　比较成熟的几类湿敏传感器　
　　5.2.3　湿敏传感器的应用实例——ZHG型湿敏电阻及其应用　
　本章小结　
　思考与练习　
　实训题目7　湿敏电阻(RH)传感器　
第6章　光学量传感器及应用　
　6.1　光电效应及光电元器件　
　　6.1.1　光电效应及分类　
　　6.1.2　光电管及基本测量电路　
　　6.1.3　光电倍增管及基本测量电路　
　　6.1.4　光敏电阻及基本测量电路　
　　6.1.5　光敏晶体管及基本测量电路　
　　6.1.6　光电池及基本测量电路　
　　6.1.7　光电耦合器件及基本测量电路　
　6.2　光电式传感器的应用　
　　6.2.1　光电式传感器应用类型　
　　6.2.2　光电式传感器应用实例　
　6.3　光纤传感器　
　　6.3.1　光纤传感器概述　
　　6.3.2　光纤的结构和传输原理　
　　6.3.3　光纤传感器　
　　6.3.4　光纤传感器的应用　
　6.4　红外传感器　
　　6.4.1　红外辐射基础　
　　6.4.2　红外探测器　
　　6.4.3　红外传感器的应用　
　本章小结　
　思考与练习　
　实训项目8　光电传感器(反射型)测转速实训　
　实训题目9　光纤位移测量　
第7章　磁学量传感器及应用　
　7.1　霍尔式磁学量传感器　
　　7.1.1　霍尔效应　
　　7.1.2　霍尔元件和测量电路　
　　7.1.3　霍尔元件主要特性参数　
　　7.1.4　霍尔元件的误差补偿　
　　7.1.5　集成霍尔传感器　
　　7.1.6　霍尔传感器的应用　
　7.2　其他磁敏传感器及应用　
　　7.2.1　磁敏电阻器　
　　7.2.2　磁敏二极管　
　　7.2.3　磁敏三极管　
　　7.2.4　磁敏二极管和磁敏三极管的应用　
　本章小结　
　思考与练习　
　实训题目10　霍尔传感器直流激励特性　
第8章　数字量传感器及应用　
　8.1　栅式数字传感器　
　　8.1.1　光栅的类型和结构　
　　8.1.2　光栅的工作原理　
　　8.1.3　光栅式传感器的测量电路　
　8.2　数字编码器　
　　8.2.1　接触式码盘编码器　
　　8.2.2　光电式编码器　
　　8.2.3　电磁式编码器　
　　8.2.4　脉冲盘式数字传感器　
　8.3　感应同步器　
　　8.3.1　直线式感应同步器的结构和工作原理　
　　8.3.2　旋转式感应同步器(圆感应同步器)　
　　8.3.3　感应同步器位移测量系统　
　8.4　频率式数字传感器　
　　8.4.1　改变力学系统固有频率的频率传感器　
　　8.4.2　RC振荡器式频率传感器　
　　8.4.3　压控振荡器式频率传感器　
　　8.4.4　频率式传感器的基本测量电路　
　本章小结　
　思考与练习　
第9章　传感器选用与标定　
　9.1　传感器选用原则　
　　9.1.1　测量方式选择　
　　9.1.2　传感器性能指标选择　
　9.2　传感器的标定与校准　
　　9.2.1　标定与校准的概念　
　　9.2.2　传感器标定方法　
　　9.2.3　传感器的静态标定　
　　9.2.4　传感器的动态标定　
　本章小结　
　思考与练习　
0章　抗干扰技术及微机接口技术　
　10.1　传感器抗干扰技术　
　　10.1.1　干扰的来源及形式　
　　10.1.2　抑制干扰的途径　
　　10.1.3　屏蔽技术　
　　10.1.4　接地技术　
　　10.1.5　浮置技术　
　　10.1.6　其他抑制干扰的措施　
　10.2　传感器与微机接口技术　
　　10.2.1　信号预处理　
　　10.2.2　数据采集　
　　10.2.3　ADC接口技术　
　10.3　自动检测技术综合应用实例——基于AT89C2051和DS18B20的温度测量系统　
　　10.3.1　数字温度传感器DS18B20　
　　10.3.2　AT89C2051单片机　
　　10.3.3　AT89C2051与DS18B20组成的测温系统　
　　10.3.4　软件设计　
　本章小结　
　思考与练习　
参考文献　

作者介绍

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文摘

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序言

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《星辰大海的低语：探索宇宙的奥秘》 在这浩瀚无垠的宇宙中，无数的星辰闪烁着古老的光芒，它们低语着关于起源、演化与未来的秘密。本书将带您踏上一段激动人心的宇宙探索之旅，拨开层层迷雾，揭示那些令人着迷的宇宙奥秘。 第一章：宇宙的黎明——大爆炸的余晖 我们从宇宙的起点开始。一百三十八亿年前，一场难以想象的事件——大爆炸——开启了我们所知的宇宙。本书将深入浅出地介绍大爆炸理论的形成过程，以及科学家们如何通过观测宇宙微波背景辐射，这如同大爆炸“余晖”般的存在，来印证这一理论。我们将探索宇宙在诞生之初经历了怎样的急速膨胀，又如何在引力的作用下逐渐形成我们今天所见的结构。从夸克-胶子等离子体到原子核的形成，再到第一批原子和光子的诞生，我们将一一解析这些宇宙演化的关键时刻。 第二章：星系的舞蹈——宇宙的宏伟结构 宇宙并非均匀分布着物质，而是呈现出令人惊叹的网状结构，由巨大的星系团、星系纤维和空洞组成。本书将带领您领略星系的多姿多彩，从螺旋星系优雅的旋臂，到椭圆星系厚重的光芒，再到不规则星系奇特的形态。我们将探讨星系的形成与演化，了解暗物质在其中扮演的关键角色，以及星系碰撞与合并如何塑造了今天的宇宙图景。您还将了解到本星系群的成员，以及我们银河系在其中所处的位置。 第三章：恒星的生命周期——燃烧的氢与演化的灰烬 恒星是宇宙中最活跃的“造物主”，它们是宇宙中重元素的熔炉。本书将详细介绍恒星的诞生，从巨大的分子云坍缩，到原恒星的形成，再到核聚变的点燃。我们将深入探讨不同质量恒星的生命历程：从年轻而炽热的蓝巨星，到稳定燃烧的类太阳恒星，再到晚年壮丽的红巨星。您将了解到超新星爆发的震撼景象，这是重元素散布到宇宙空间的关键机制。最后，我们将审视恒星演化的终极归宿：白矮星、中子星和神秘的黑洞。 第四章：行星的诞生与多样性——孕育生命的摇篮？ 在恒星周围，行星系统孕育而生。本书将聚焦于行星的形成过程，从星周盘的尘埃聚集，到行星胚胎的成长，再到形成大小不一、成分各异的行星。我们将探索太阳系内行星的多样性：岩石行星的炙热表面，气体巨行星的庞大身躯，以及冰巨行星的遥远寒冷。更令人兴奋的是，本书将带您进入系外行星的探索领域。通过各种观测手段，科学家们已经发现了数千颗绕行其他恒星的行星，其中不乏位于“宜居带”的类地行星，这不禁引发我们关于地外生命存在的无限遐想。 第五章：暗物质与暗能量——宇宙的神秘“骨架”与“推手” 我们所见的宇宙，仅仅是冰山一角。科学家们发现，宇宙的大部分组成物质并非我们熟悉的普通物质，而是神秘的暗物质和暗能量。本书将详细介绍暗物质的观测证据，例如星系自转曲线异常、引力透镜效应等，以及目前主流的暗物质候选粒子理论。同时，我们将深入探讨暗能量的发现，它占据了宇宙总能量的大约70%，并且正在驱动宇宙加速膨胀。暗物质与暗能量是当前宇宙学研究中最前沿、最艰深的课题，本书将力求以清晰易懂的方式，为您呈现这些宇宙终极谜团的最新进展。 第六章：黑洞——时空的弯曲与信息的陷阱 黑洞是宇宙中最极端的天体之一，它们的引力强大到连光都无法逃脱。本书将带领您走进黑洞的世界，从黑洞的形成机制，例如大质量恒星的坍缩，到黑洞的结构，如事件视界和奇点。您将了解到黑洞对周围时空的影响，例如潮汐力、吸积盘的辐射，以及黑洞的并合如何产生引力波。我们将探讨超大质量黑洞在星系中心扮演的角色，以及它们对星系演化的影响。这本书也将介绍人类首次“看见”黑洞的壮举——事件视界望远镜计划，及其带来的突破性成果。 第七章：引力波——宇宙的“涟漪”与新的观测窗口 爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在，它们是时空本身的涟漪，由宇宙大事件产生，如黑洞合并、中子星碰撞等。本书将为您详细介绍引力波的产生原理，以及地面和空间引力波探测器是如何捕捉这些极其微弱的信号。引力波的探测为我们打开了全新的宇宙观测窗口，使我们能够以前所未有的方式研究宇宙中的极端事件，并对宇宙的性质进行更精确的测量。您将了解到引力波天文学的最新发现，以及它对我们理解宇宙的重要性。 第八章：宇宙的未来——膨胀、收缩还是永恒？ 宇宙的最终命运是什么？这是科学家们一直在探索的终极问题。本书将基于我们对宇宙物质密度、暗能量性质的最新理解，分析宇宙未来可能的几种结局。是继续加速膨胀，直至星系相互远离，宇宙变得黑暗而寒冷？还是在引力作用下发生大挤压，宇宙重新收缩？又或者存在其他我们尚未知晓的演化路径？我们将审视影响宇宙命运的关键因素，并展望人类在探索宇宙未来道路上的挑战与机遇。 《星辰大海的低语：探索宇宙的奥秘》不仅仅是一本科普读物，它是一次智慧的旅行，一次对人类好奇心的礼赞。通过本书，您将不仅仅是了解到宇宙的知识，更将感受到宇宙的壮丽与神秘，激发您对未知世界的无限探索欲望。让我们一同仰望星空，聆听来自星辰大海的低语，开启属于您的宇宙探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这部名为《传感器与检测技术》的书，我拿到手的时候，就被它厚实的封面和精美的印刷所吸引。我原本以为这会是一本晦涩难懂的专业教材，没想到阅读体验却出奇地好。作者似乎深谙读者的心理，总能用生动形象的语言来阐述复杂的理论。比如在讲解压电效应时，他没有直接堆砌公式，而是结合实际应用场景，比如声呐系统和超声波探头，让我一下子就理解了其核心原理。书中对于各种传感器的分类和工作原理介绍得非常系统，从机械量到电学量，再到化学量，几乎涵盖了所有主流的传感器类型。尤其是对光纤传感器的深入剖析，让我印象深刻，它详细描述了光纤在恶劣环境下仍能保持高精度测量的优势，这一点在现代工业自动化中至关重要。此外，书中还穿插了许多历史背景和未来发展趋势的讨论，使得这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一部传感器技术发展史的缩影。我尤其欣赏作者在介绍新技术的章节中，能够平衡理论深度和可读性，既让初学者能入门，也让有一定基础的工程师能从中找到新的启发。这种详实又不失趣味性的叙述方式，极大地提升了我的阅读热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，与其说是在“学习”知识，不如说是在进行一场系统性的“技术漫游”。我发现作者在写作风格上有着一种独特的魅力，他似乎总能在讲解技术细节的同时，不经意间流露出对科学探索的热情。比如在介绍生物传感器时，书中不仅分析了酶和抗体的作用机制，还展望了其在环境监测和疾病早期诊断中的巨大潜力，文字中充满了对未来科技的憧憬。这本书的结构安排非常巧妙，它不是简单地罗列传感器种类，而是将它们置于一个更宏大的测量体系中去考察。从最初的信号源到最终的数字化处理，每一个环节都被赋予了足够的关注。我特别欣赏作者对于“智能传感”概念的阐释，他清晰地界定了传统传感器和具备数据处理能力的智能传感器之间的本质区别，并探讨了边缘计算在传感器网络中的作用。这本书的行文节奏把握得非常好，高潮迭起，总能在你感觉快要迷失在技术细节时，及时出现一个提纲挈领的总结段落，将你拉回主线。对于那些渴望全面理解整个测量科学体系的读者，这本书提供的视角是不可替代的。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我购买《传感器与检测技术》这本书的初衷，是想快速了解一下当前工业领域最前沿的无损检测技术。这本书在“检测”这个环节的处理上，可以说是下了大功夫的。它没有停留在传统的电阻、电容、电感测量层面，而是大胆地引入了诸如涡流检测、红外热成像以及更复杂的机器学习在信号处理中的应用。特别是关于信号采集和数据预处理的章节，讲得极其到位。作者清晰地阐述了如何从嘈杂的实际信号中提取有效信息，这里面涉及到的数字滤波算法，比如卡尔曼滤波的应用实例，对我解决手头的一个项目难题提供了直接的思路。我发现书中的案例大多来自真实的工业场景，而非教科书式的理想化模型，这使得书中的知识具有极强的实践指导意义。唯一让我觉得可以改进的地方是，对于某些新兴的量子传感器技术介绍得略显保守，似乎更侧重于成熟技术的深化挖掘。但总体而言，对于希望从理论走向工程实践的读者来说，这本书无疑是一座宝库，它构建了一个从物理现象到最终数据输出的完整技术链条，逻辑严密，层层递进，让人读完后有一种豁然开朗的感觉。

评分☆☆☆☆☆

我发现《传感器与检测技术》在深度和广度上达到了一个非常高的平衡点，这在同类书籍中是比较少见的。它对于“技术背后的物理原理”的挖掘程度令人赞叹。例如，在讲解磁阻抗传感器的原理时，书中不仅描述了磁场如何影响材料电阻，还追溯到了宏观现象背后的量子力学基础，这种深挖到底的精神，让这本书的内涵远超一般的应用指南。对我个人而言，最实用的一块内容是关于传感器的环境适应性设计。书中详细讨论了温度漂移、湿度敏感性以及电磁干扰的抑制方法，这些都是在实际工程中经常遇到的“拦路虎”。作者提供的故障排除和优化建议非常具体，往往附带着图表化的决策树，让人能够快速定位问题所在。这本书的排版设计也十分友好，大量的公式都有详细的推导过程，即便是复杂的多变量耦合模型，也能被分解成易于理解的步骤。总而言之，这是一本经得起反复研读的著作，它不仅能教你“如何做”，更能让你明白“为什么这样做”，这种知识的厚重感和实用性完美融合，是其最大的亮点。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉是“扎实”与“全面”的结合体。我习惯于在阅读技术书籍时，会特别留意图表的质量和专业术语的准确性。《传感器与检测技术》在这两方面都表现得非常出色。所有的示意图都清晰明了，关键参数的标注准确无误，即便是复杂的电路结构图，也能通过分层解析的方式让人一目了然。我特别喜欢其中对于误差分析和不确定度评定的讨论。作者没有将这些内容简单化，而是严格按照计量学的标准进行了阐述，这对于需要进行高精度测量的领域（比如航空航天和精密制造）的读者来说，是至关重要的知识点。书中对各个传感器的性能指标对比表格制作得非常精良，一目了然地展示了不同技术路线的优劣，帮助读者在项目选型时做出更明智的决策。这种对细节的极致追求，体现了作者深厚的学术功底和严谨的治学态度。阅读过程中，我甚至将书中关于系统标定的部分内容，应用到了我正在维护的几个老旧仪器上，效果立竿见影，这充分证明了书中知识的有效性和时效性。