傳感器與自動檢測技術(第2版)

傳感器與自動檢測技術(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

餘成波 著
圖書標籤:
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  • 測量技術
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  • 工程技術
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齣版社: 高等教育齣版社
ISBN:9787040273069
版次:1
商品編碼:10126400
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2009-07-01
頁數:533
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  本教材是編者在多年來從事傳感器教學及科研的基礎上寫成的,內容豐富、全麵、新穎,敘述力求由淺人深,對傳感器原理力求講清物理概念,對傳感器的應用充分結閤生産和工程實踐,使教材具有一定的實用和參考價值。本教材突齣應用性和針對性,強化實踐能力的培養,將傳感器和工程檢測方麵的知識有機地聯係起來,使學生在掌握傳感器原理的基礎上,能更進一步地應用這方麵的知識來解決工程檢測中的具體問題。同時,在編寫過程中,注意補充反映新器件、新技術的內容,力求使讀者瞭解前沿學科。
  全書共8章,其主要內容包括:傳感器與檢測技術概論、檢測係統的誤差閤成、常用傳感器的工作原理、常見非電參數的檢測方法、微弱信號檢測、檢測係統抗乾擾技術、測量信號的調理及處理、現代檢測係統等。
  《傳感器與自動檢測技術》內容全麵而實用,適用麵廣,不僅可以作為電氣工程及其自動化、機械設計製造及其自動化、機電一體化、自動化、電子信息工程、測控技術與儀器等專業本科生教材,也可作為廣大從事檢測技術開發與應用的工程技術人員的自學用書。

目錄

第1章 傳感器與檢測技術概論
1.1 檢測技術概論
1.2 傳感器概論
1.3 傳感器與檢測技術的發展動嚮
1.4 檢測係統的靜態特性與性能指標
1.5 檢測係統的動態特性與性能指標
習題

第2章 檢測係統的誤差閤成
2.1 測量誤差的基本概念
2.2 隨機誤差及其處理
2.3 係統誤差的處理
2.4 測量粗大誤差的存在判定準則
2.5 測量係統的誤差計算方法
2.6 測量係統最佳測量方案的確定
習題

第3章 常用傳感器的工作原理
3.1 電阻式傳感器
3.2 電容式傳感器
3.3 電感式傳感器
3.4 電渦流式傳感器
3.5 壓電式傳感器
3.6 磁電式傳感器
3.7 熱電式傳感器
3.8 光電式傳感器
3.9 霍爾傳感器
3.10 光縴傳感器
3.11 超聲波傳感器
3.12 微波傳感器
3.13 紅外傳感器
3.14 核輻射傳感器
3.15 化學傳感器
3.16 數字式傳感器
3.17 生物傳感器
3.18 智能式傳感器
3.19 微型傳感器
3.20 模糊傳感器
3.21 網絡傳感器
習題

第4章 常見非電參數的檢測方法
4.1 力、壓力和轉矩的測量
4.2 位移、物位和厚度的測量
4.3 速度、加速度與振動的測量
4.4 轉速的測量
4.5 噪聲的測量
4.6 溫度的測量
4.7 流量的測量
4.8 成分量的測量
習題

第5章 微弱信號檢測
5.1 微弱信號檢測的基本概念
5.2 微弱信號檢測方法
5.3 微弱信號檢測技術
習顆

第6章 檢測係統抗乾擾技術
6.1 乾擾的分類
6.2 乾擾的引入
6.3 乾擾的抑製方法
習題

第7章 測量信號的調理及處理
7.1 信號調理電路
7.2 多傳感器信息融閤
習題

第8章 現代檢測係統
8.1 計算機檢測技術
8.2 虛擬儀器
8.3 網絡監控係統
8.4 視覺檢測技術
習題
參考文獻
《智能控製係統設計與應用》 本書旨在深入探討現代智能控製係統的設計理論、關鍵技術及其廣泛的工程應用。本書內容涵蓋瞭從基礎的自動控製原理到前沿的智能控製算法,力求為讀者構建一個係統、全麵的知識體係。 第一部分:自動控製係統基礎 本部分將為讀者迴顧和鞏固自動控製係統的基本概念和數學工具。我們將從係統建模入手,介紹不同類型係統的描述方法,如傳遞函數、狀態空間方程等,並重點講解綫性時不變係統的分析方法,包括穩定性分析(如勞斯判據、奈奎斯特判據、根軌跡法)和性能指標(如超調量、調節時間、穩態誤差)。此外,還將涉及反饋控製的基本原理、PID控製器的工作機製及其參數整定方法。這一部分是理解後續更復雜智能控製技術的基礎。 第二部分:現代控製理論 本部分將深入介紹現代控製理論的核心內容。我們將詳細闡述狀態空間分析和設計方法,包括可控性、可觀測性的概念及其判斷方法。在此基礎上,將介紹狀態反饋控製器的設計,包括極點配置技術。同時,還將探討狀態觀測器的設計,用於估計不可測量的影響係統狀態。本部分還將觸及一些基本的最優控製理論,例如綫性二次型調節器(LQR)的設計思想,為理解更復雜的智能優化控製打下基礎。 第三部分:智能控製理論與方法 本部分是本書的核心,將聚焦於各類智能控製技術的理論基礎和實現方法。 模糊控製: 我們將詳細介紹模糊邏輯控製器的設計流程,包括模糊化、模糊規則庫的建立、模糊推理以及解模糊等關鍵步驟。本書將提供多種模糊化和解模糊的方法,並探討模糊控製器在處理非綫性、不確定係統中的優勢。讀者將學習如何根據實際問題設計閤適的隸屬度函數和模糊規則。 人工神經網絡控製: 本部分將深入講解人工神經網絡(ANN)在控製領域的應用。我們將介紹不同類型的神經網絡結構,如前饋神經網絡(BP網絡)、循環神經網絡(RNN)等,以及它們的訓練算法。重點將放在如何利用神經網絡進行係統辨識、建立非綫性模型,以及直接實現非綫性控製策略。讀者將瞭解如何設計和訓練神經網絡控製器,以適應復雜動態係統的需求。 專傢係統控製: 本部分將介紹基於知識的專傢係統在控製中的應用。我們將探討如何構建知識庫和推理機,以及如何將領域專傢的控製經驗轉化為計算機可執行的規則。本書將展示專傢係統如何處理定性信息和邏輯推理,適用於那些具有明確規則但難以數學建模的控製問題。 自適應控製: 本部分將深入探討自適應控製器的設計原理,旨在使控製器參數能夠根據係統性能的變化或環境的改變而自動調整。我們將介紹多種自適應控製算法,如模型參考自適應控製(MRAC)、自熟化參數估計(SAPA)等,並分析其適用條件和性能。 強化學習控製: 本部分將引入強化學習(RL)的概念及其在控製領域的最新進展。我們將講解RL的基本框架,包括智能體、環境、狀態、動作、奬勵等要素,並介紹Q-learning、SARSA等經典的RL算法。本書將重點討論如何將RL應用於解決復雜的決策和控製問題,尤其是在模型未知或動態變化的環境中。 第四部分:智能控製係統集成與應用 本部分將探討如何將不同的智能控製技術進行集成,形成更強大、更魯棒的控製係統。我們將介紹混閤智能控製的概念,以及如何將模糊邏輯、神經網絡、專傢係統等技術有機結閤,以發揮各自的優勢。 本書還將提供大量實際工程應用案例,涵蓋以下領域: 工業過程控製: 如化工、冶金、電力等行業的復雜過程控製,包括溫度、壓力、流量等參數的精確控製,以及生産過程的優化。 機器人與自動化: 機器人路徑規劃、運動控製、目標跟蹤等,以及自動化生産綫的設計和優化。 交通係統控製: 智能交通信號燈控製、車輛自適應巡航係統、自動駕駛輔助係統等。 環境監測與控製: 如水質監測、空氣質量控製、智能傢居環境調節等。 生物醫學工程: 如醫療設備的自動化控製、假肢控製、藥物輸送係統等。 本書注重理論與實踐的結閤,在介紹相關理論的同時,會輔以 MATLAB/Simulink 或 Python 等常用工具的仿真實例,幫助讀者更好地理解和掌握智能控製係統的設計與實現。讀者通過學習本書,將能夠獨立地分析和解決復雜的控製問題,並能夠設計和開發齣滿足實際需求的智能控製係統。

用戶評價

評分

我在閱讀《傳感器與自動檢測技術(第2版)》時,對其中關於氣體傳感器的章節尤為關注,並且收獲頗豐。書中對各類氣體傳感器的原理分析,簡直是細緻入微。例如,在講解半導體型氣體傳感器時,作者深入剖析瞭金屬氧化物半導體(MOS)材料(如SnO2、ZnO)在被特定氣體吸附後,其錶麵導電率如何發生變化的物理化學過程,並詳細介紹瞭不同摻雜劑對傳感器性能的影響,以及如何通過控製工作溫度來優化傳感器的選擇性和靈敏度。書中還列舉瞭多種常見氣體(如CO、CH4、H2S、VOCs)的檢測應用,並給齣瞭相應的電路設計思路。對於電化學式氣體傳感器,書中清晰地闡述瞭其基於氧化還原反應産生電流的原理,並詳細介紹瞭不同電解質和工作電極材料的特性,以及它們如何影響傳感器的靈敏度、響應時間和使用壽命。書中還對如何避免交叉乾擾和提高傳感器的穩定性提供瞭寶貴的建議。此外,書中還提及瞭催化燃燒式傳感器在可燃氣體檢測中的應用,解釋瞭其通過燃燒反應釋放熱量,並利用熱敏電阻測量溫升的原理。書中提供的實際案例,如如何在傢居環境中安裝CO檢測器,如何在工業生産中監測有害氣體泄漏,以及如何在環保領域監測空氣質量,都極大地拓寬瞭我對氣體傳感器應用領域的認知。

評分

《傳感器與自動檢測技術(第2版)》在闡述力學傳感器(如應變片、壓電傳感器、電容式位移傳感器)時,展現齣瞭極高的專業水準。我尤其贊賞書中對於應變片原理的詳細講解,它不僅解釋瞭應變片為何能夠將機械形變轉化為電信號,還深入到其敏感材料的電阻率變化與應變之間的關係,並詳細介紹瞭惠斯通電橋在測量微小電阻變化時的優勢以及橋路的設計與補償方法。書中還特彆強調瞭溫度對測量精度的影響,並提供瞭幾種常見的溫度補償技術,如對置補償、材料補償等,這對於實際應用中保證測量結果的準確性至關重要。對於壓電傳感器,書中細緻地描述瞭壓電效應(正壓電效應和逆壓電效應),並解釋瞭其在壓力、力、加速度測量中的應用,以及在選擇壓電材料時需要考慮的因素,如壓電常數、介電常數和居裏溫度。而對於電容式位移傳感器,書中則從電容的定義齣發,詳細分析瞭當極闆間距離或介電常數變化時,電容值如何隨之變化,並介紹瞭不同結構的電容式傳感器(如平闆型、圓柱型)在測量範圍和精度上的特點。書中提供的實際案例,如如何利用應變片製作高精度的電子秤,如何利用壓電傳感器檢測發動機的敲擊聲,以及如何利用電容式傳感器進行液位測量,都讓我對這些力學傳感器的強大能力有瞭更深刻的認識。

評分

這本《傳感器與自動檢測技術(第2版)》真是讓我眼前一亮,特彆是它對於一些經典傳感器原理的講解,比如光電傳感器,作者並沒有止步於簡單的“光斷開或閉閤”的描述,而是深入到瞭光敏元件(如光敏電阻、光電二極管、光電三極管)的PN結特性、光電流的産生機製,甚至還提到瞭不同類型光電元件在響應速度、靈敏度和光譜響應範圍上的差異。這一點對於我這種想深入理解傳感器核心工作原理的讀者來說,簡直是福音。書中對於霍爾效應傳感器的闡述也同樣詳盡,不僅介紹瞭霍爾效應的物理基礎,還詳細分析瞭不同類型的霍爾元件(綫性型、開關型)在信號輸齣、磁場強度檢測、位置傳感等方麵的應用,並且還給齣瞭實際電路設計中的注意事項,例如偏置電流的選擇、溫漂的補償措施等。我尤其欣賞的是,作者在講解過程中,常常會穿插一些工業應用實例,比如在自動化生産綫上,如何利用這些傳感器實現産品的計數、分揀、定位,以及在汽車電子領域,霍爾傳感器如何用於輪速、轉嚮角、發動機轉速的檢測。這些具體的案例讓抽象的原理變得生動起來,也讓我能夠更直觀地理解傳感器的實際價值和技術挑戰。對於那些希望不僅僅是“知其然”而更想“知其所以然”的讀者,這本書無疑提供瞭一個非常紮實的理論基礎。

評分

這本書《傳感器與自動檢測技術(第2版)》在關於無綫傳感器網絡(WSN)的章節,為我打開瞭一個全新的視角。書中不僅僅是將無綫傳感器網絡看作是“傳感器+無綫通信”的簡單組閤,而是深入探討瞭其在係統架構、通信協議、數據采集與融閤以及節能管理等方麵的關鍵技術。作者詳細介紹瞭WSN的典型分層架構,包括感知層、網絡層和應用層,並對各層的功能和關鍵技術進行瞭深入的剖析。在網絡層,書中重點介紹瞭多種低功耗、低速率的無綫通信協議,如Zigbee(IEEE 802.15.4)、LoRa、NB-IoT等,並詳細分析瞭它們的通信特點、覆蓋範圍、功耗錶現以及在不同應用場景下的適用性。我尤其贊賞書中關於無綫傳感器節點能耗管理策略的探討,例如休眠喚醒機製、數據壓縮技術、以及路由選擇策略等,這些對於延長WSN的整體工作壽命至關重要。此外,書中還對數據采集與融閤技術進行瞭深入的闡述,包括如何通過多傳感器數據融閤來提高係統的魯棒性、準確性和可靠性,並介紹瞭幾種常用的數據融閤算法,如加權平均法、卡爾曼濾波、證據理論等。書中提供的案例研究,如環境監測、農業物聯網、智能傢居以及工業自動化中的WSN應用,都生動地展示瞭這項技術的強大潛力和廣闊前景。

評分

在這本《傳感器與自動檢測技術(第2版)》中,我特彆對其中關於編碼器(Encoder)的章節印象深刻。這部分內容不僅僅局限於區分增量式編碼器和絕對式編碼器,而是細緻地講解瞭它們各自的工作原理。對於增量式編碼器,書中詳細闡述瞭A、B、Z(或Index)信號的産生機製,以及如何通過讀取這些信號的狀態變化來計算位移和速度,並特彆強調瞭如何通過A、B信號的相位差來判斷運動方嚮,以及Z信號在復位和標定時的重要性。更令我贊嘆的是,作者還深入分析瞭增量式編碼器在抗乾擾方麵的設計考量,比如如何選擇閤適的編碼盤材料、光隙大小、以及信號濾波器的應用。而對於絕對式編碼器,書中則詳細介紹瞭其通過唯一的數字編碼來錶示絕對位置的原理,並對不同類型的絕對編碼器,如單圈和多圈編碼器,進行瞭深入的對比分析,解釋瞭它們在分辨率、精度以及應用範圍上的區彆。書中甚至還提到瞭串行通信接口(如SSI、BiSS)在數據傳輸中的應用,這對於我理解更高級的自動化係統集成非常有幫助。書中關於如何根據具體的應用場景(如機器人手臂的關節角度測量、數控機床的直綫位移檢測)來選擇閤適的編碼器類型,以及如何進行安裝和校準的建議,都極具實踐指導意義。

評分

閱讀《傳感器與自動檢測技術(第2版)》的過程,就像是經曆瞭一場引人入勝的技術探索之旅,書中對於超聲波傳感器的剖析,簡直是令人拍案叫絕。作者不僅僅是介紹瞭一下“發射超聲波,接收迴波”的基本原理,而是詳細解讀瞭壓電晶體在超聲波發射和接收過程中的能量轉換機製,以及聲波在介質中的傳播特性,包括衍射、反射和摺射等現象。更讓我驚喜的是,書中對各種影響超聲波測距精度的因素進行瞭深入探討,例如聲速的變化(與溫度、濕度、氣壓相關)、波束寬度、目標物的錶麵特性、以及多徑效應等。為瞭剋服這些挑戰,書中還介紹瞭幾種常用的信號處理方法,比如時域相關法、頻率域分析法,甚至還涉及到一些模糊邏輯和神經網絡的應用,用以提高測距的魯棒性和準確性。當我讀到關於如何在復雜環境中(如存在障礙物、吸聲材料)實現可靠的超聲波檢測時,真是感覺豁然開朗。書中提供的例程和設計思路,也讓我對如何實際應用超聲波傳感器有瞭更清晰的認識。總而言之,這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期,它不僅僅是一本教科書,更是一位經驗豐富的技術顧問,指引著我在傳感器技術的海洋中航行。

評分

《傳感器與自動檢測技術(第2版)》在對於位置傳感器(包括接近開關、光電開關、磁性開關等)的講解上,展現齣瞭極強的係統性和實用性。我特彆欣賞書中對於不同類型接近開關原理的詳細對比分析。例如,在介紹電感式接近開關時,書中不僅解釋瞭其基於渦流損耗的檢測機製,還詳細闡述瞭振蕩電路、檢測電路以及輸齣電路的工作流程,並重點分析瞭其對金屬物體的檢測特性、檢測距離的影響因素(如綫圈直徑、被測物體的導電率和滲透性)以及在工業自動化中的應用場景,如工件的定位和計數。對於電容式接近開關,書中則從電容的基本原理齣發,詳細分析瞭當被測物(無論金屬還是非金屬)靠近感應頭時,引起的電容變化如何被檢測電路捕捉,以及其在非金屬材料檢測、液位測量等方麵的獨特優勢。書中還對光電開關進行瞭詳細的分類,包括對射式、反射式(包括漫反射和鏡麵反射)和槽式,並深入分析瞭它們的結構、工作原理以及在不同應用場景下的選擇依據。例如,在選擇對射式光電開關時,如何考慮發光管和受光管的對準精度和距離;在選擇反射式光電開關時,如何考慮被測物的顔色、錶麵紋理和反射率。書中還對磁性開關進行瞭介紹,包括乾簧管開關和霍爾開關,並詳細闡述瞭它們如何響應磁場的存在,以及在防爆環境和需要非接觸式開關的應用中的優勢。

評分

《傳感器與自動檢測技術(第2版)》在關於圖像傳感器(CCD和CMOS)的章節,真的是我見過最清晰、最透徹的講解之一。作者並沒有簡單地羅列它們的名字,而是深入到瞭光電二極管陣列像素的逐行或逐列讀取機製。對於CCD,書中詳細描述瞭電荷的傳輸過程,即通過移位寄存器將每個像素的光信號電荷依次傳遞到輸齣放大器,並解釋瞭其高信噪比和低功耗的優勢,以及在工業相機和科學成像領域的廣泛應用。而對於CMOS,書中則詳細闡述瞭每個像素內部集成放大器和復用器的設計,以及它如何在同一時間讀取所有像素的信號,從而實現更快的讀取速度和更低的成本,並重點介紹瞭其在數碼相機、手機攝像頭等消費電子産品中的主導地位。我尤其贊賞書中關於影響圖像質量的因素的討論,例如像素尺寸、量子效率、暗電流、讀齣噪聲等,以及如何通過電路設計和信號處理來優化這些參數。書中還簡要介紹瞭不同類型的CMOS圖像傳感器(如背照式、堆棧式),以及它們在低光照性能和高速拍攝方麵的提升。書中提供的關於如何根據應用需求(如分辨率、幀率、動態範圍、光譜響應)來選擇閤適的圖像傳感器的指導,對我來說非常有價值。

評分

這本書《傳感器與自動檢測技術(第2版)》在講解溫度傳感器時,可謂是麵麵俱到。我尤其喜歡其中對熱敏電阻(NTC和PTC)的深入分析,它不僅解釋瞭電阻值隨溫度變化的原理,還詳細對比瞭NTC和PTC在應用上的優缺點,比如NTC的靈敏度高但綫性度差,PTC的自限溫特性等。書中還提到瞭如何根據不同應用場景選擇閤適的電阻值範圍和封裝形式。對於熱電偶,書中清晰地闡述瞭塞貝剋效應,並詳細列齣瞭幾種常用熱電偶(如K型、J型、T型)的溫度-電壓特性麯綫,以及它們各自的適用溫度範圍和精度特點。更重要的是,書中提供瞭如何進行熱電偶的冷端補償的詳細方法,這對於準確測量實際溫度至關重要。此外,書中還對紅外測溫儀的工作原理進行瞭介紹,包括紅外輻射的特性、普朗剋定律以及如何利用紅外傳感器(如熱釋電紅外傳感器、熱電堆傳感器)來測量物體錶麵的溫度,並探討瞭其在非接觸式測溫中的優勢和局限性。書中關於如何根據被測物體的發射率、測量距離和環境因素來選擇閤適的紅外測溫儀,以及如何進行校準的指導,都非常實用。

評分

在這本《傳感器與自動檢測技術(第2版)》的研讀過程中,我發現它對於生物傳感器(Biosensor)的論述,展現齣瞭極高的前瞻性和深度。書中並沒有僅僅停留在“生物分子與信號轉換”的層麵,而是細緻地剖析瞭不同類型生物傳感器的核心構成,即生物識彆元件、信號轉導器和信號處理係統。在生物識彆元件方麵,作者詳細介紹瞭多種生物分子,如酶、抗體、核酸、微生物等,以及它們如何與特定的待測物(如葡萄糖、病原體、DNA序列)發生特異性結閤或反應,從而産生可檢測的信號。書中還深入探討瞭固定化生物識彆元件的技術,包括吸附、共價鍵閤、包埋等方法,以及如何通過這些技術來提高傳感器的穩定性和重復性。在信號轉導器方麵,書中廣泛地介紹瞭電化學、光學、質量變化以及熱學等多種信號轉換原理,並詳細闡述瞭它們在不同生物傳感器中的具體實現方式。例如,電化學傳感器如何利用酶催化反應産生的電流或電勢來測量分析物的濃度;光學傳感器如何利用熒光、比色或錶麵等離子體共振(SPR)效應來檢測生物分子之間的相互作用。此外,書中還對如何提高傳感器的靈敏度、選擇性和響應時間提供瞭深入的分析和技術建議。

評分

相關書籍應用對象較多,希望能帶來幫助。

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質量不錯 這本書寫得也很不錯 隻是我們的課比較水而已……

評分

相關書籍應用對象較多,希望能帶來幫助。

評分

我認為書的質量很不錯啊~

評分

老公買的專業書,我是看不懂,貌似不錯吧

評分

很喜歡,講解的知識很有用 嗬嗬

評分

書很不錯~質量神馬的都很好~

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老公買的專業書,我是看不懂,貌似不錯吧

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質量不錯 這本書寫得也很不錯 隻是我們的課比較水而已……

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