传感器技术大全（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张洪润 著

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• 仪器仪表
• 自动化
• 工业控制
• 测量技术
• 物理学
• 工程技术

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787811242348

版次：1

商品编码：10251781

包装：平装

丛书名： 实用工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2007-10-01

页数：642

内容简介

　　本书是《实用工程技术丛书》之一，是根据现代电子技术、信息技术、计算机技术发展的新趋势，以及广大科学研究人员、工程技术人员的迫切需要，参考国内外1000余种传感器及技术成果，从实用角度出发编写的具有实用性、启发性、资料性、信息性的综合工具书，也是我国第一部全面、系统的大型传感器技术工具书。
　　本书分上、中、下三册，共44章。其中涵盖了详尽示图达5000幅和附表近1000个。本书内容包括传感器的常用术语、材料、信号分析、精确评定、检验标定，以及光电、光纤、光栅、CCD、红外、颜色、激光、码盘、压电、压磁、压阻、电化学、生物、气敏、湿敏、热敏、核辐射、陀螺、超声、电容、电感、变压器、同步器、磁电、霍尔、磁敏、磁栅、涡流、谐振、电位器、电阻应变、半导体、符号、光阵列、荧光(磷光)新型特种传感器等多达数百种的实物外形、特性、工作原理、选用方法和使用技巧等。本书是三册中的中册。
　　本书适用于各个领域从事自动控制的选件人员，以及科研、生产、设计、开发、计算机应用、管理、维修等部门的有关工程技术人员，也可作为高等院校师生的教学参考书。

目录

第1章　概述
第2章　传感器常用术语
第3章　传感器的检测信号分析
第4章　传感器测试误差、数据处理与精确度评定
第5章　判定和建立数学模型的重要方法——量纲分析法
第6章　传感器的检验
第7章　传感器的标定
第8章　传感器弹性敏感元件
第9章　传感器材料
第10章　光电式传感器
第11章　光纤传感器
第12章　光栅式传感器
第13章　电荷耦合器件（CCD图像传感器）
第14章　红外传感器
第15章　颜色传感器
参考文献

前言/序言

《精密测量与控制系统设计：传感器原理、选型与应用解析》 内容概述： 本书深入剖析了现代工业与科研领域中不可或缺的精密测量与控制技术。全书围绕传感器作为信息获取前端的核心地位，系统阐述了各类传感器的基本工作原理、关键技术指标、选型考量以及在实际工程中的应用策略。本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的知识体系，帮助理解和掌握如何利用传感器高效、准确地捕捉物理世界的数据，并在此基础上构建稳定可靠的测量与控制系统。 第一部分：传感器基础理论与核心原理 本部分将从传感器最根本的原理出发，为读者打下坚实的理论基础。 传感器的工作原理概述： 介绍传感器作为能量转换器和信息提取器的基本功能。重点阐述各种物理量（如温度、压力、位移、光、力、电、磁等）如何通过不同的物理效应（如压电效应、热电效应、霍尔效应、光电效应、电阻效应、电容效应、磁致伸缩效应等）被转化为可测量的电信号。我们将详细解析这些物理效应的微观机理，以及它们与宏观物理量之间的定量关系。 信号的产生、传输与处理： 探讨传感器输出信号的特性，包括模拟信号和数字信号。分析信号在传输过程中可能遇到的干扰源（如电磁干扰、噪声）及其影响。介绍信号调理电路（如放大、滤波、偏置、补偿）的设计原理与方法，以确保信号的准确性和可靠性。同时，也将涉及模数转换（ADC）和数模转换（DAC）等关键技术，以及数字信号处理（DSP）在提高测量精度和鲁棒性方面的作用。 传感器的关键技术指标解析： 详细解释衡量传感器性能的重要参数，包括但不限于： 灵敏度（Sensitivity）： 定义、计算方法及其对测量范围和分辨率的影响。 量程（Range）： 最大和最小测量值，以及如何根据应用需求选择合适的量程。 精度（Accuracy）： 测量值与真实值之间的接近程度，区分绝对精度与相对精度。 分辨率（Resolution）： 能够检测到的最小变化量，以及与灵敏度、噪声的关系。 线性度（Linearity）： 测量输出与输入物理量之间线性关系的程度，及其对校准的影响。 迟滞（Hysteresis）： 同一输入值在不同测量方向上的输出差异，特别是在循环加载过程中的表现。 重复性（Repeatability）： 在相同条件下多次测量同一物理量时，输出值的一致性。 响应时间（Response Time）： 传感器对输入变化做出响应并达到稳定输出所需的时间。 稳定性（Stability）： 传感器在长时间运行或环境变化下性能保持不变的能力，包括零点漂移和量程漂移。 抗干扰能力（Interference Immunity）： 传感器在外部噪声或干扰存在时保持正常工作的能力。 工作温度范围与湿度范围（Operating Temperature/Humidity Range）： 传感器在不同环境条件下的可靠性。 第二部分：主流传感器的原理、特性与应用 本部分将聚焦于当前工业和科研中最常用的几类传感器，深入解析其工作原理、性能特点及典型应用场景。 温度传感器： 热电偶（Thermocouple）： 基于塞贝克效应，介绍不同类型（K, J, T, E, R, S, B等）的构成、测温范围、精度、响应速度及优缺点。讨论冷端补偿技术。 热电阻（RTD）： 主要介绍铂电阻（Pt100, Pt1000），基于电阻随温度变化的原理。详述其高精度、稳定性和线性度，以及在精密测温中的应用。 热敏电阻（Thermistor）： 分析NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）热敏电阻的工作原理、高灵敏度特点，以及在温控、补偿和过流保护等方面的应用。 红外温度传感器： 介绍非接触式测温原理，包括热辐射、黑体辐射以及普朗克定律，重点阐述其在高温、移动物体或恶劣环境下的优势。 压力传感器： 压阻式压力传感器（Piezoresistive）： 基于半导体材料的压阻效应，介绍硅应变片的工作原理。详述其高灵敏度、集成度高、响应快的特点，以及在工业自动化、汽车电子和医疗设备中的应用。 电容式压力传感器（Capacitive）： 基于膜片变形引起电容变化的原理。分析其高精度、低功耗、抗腐蚀性强的优势，以及在精密测量、液位检测等领域的应用。 压电式压力传感器（Piezoelectric）： 基于压电效应，当受到压力时产生电荷。介绍其动态压力测量能力强、响应快的特点，适用于冲击、振动测量。 扩散硅压力传感器： 详述基于硅晶体扩散工艺制造的应变片，及其在液位、差压、绝压测量中的广泛应用。 位移与力传感器： 线性电位计（Linear Potentiometer）： 介绍其通过滑动触点改变电阻来测量线性位移的原理，以及其结构简单、成本低廉的特点。 LVDT（线性可变差动变压器）： 详述其通过电磁感应原理实现非接触式线性位移测量，强调其高精度、高稳定性和抗恶劣环境能力。 编码器（Encoder）： 分为增量式和绝对式，介绍其通过光学或磁性编码盘将角度或线性位移转换为数字信号的原理，以及在伺服控制、机器人和数控机床中的应用。 应变片式力传感器（Strain Gauge Load Cell）： 基于电阻应变片，将力引起的弹性体变形转化为电阻变化，再转换为电信号。详细解析桥路电路的设计与应用，以及在称重、张力测量中的重要作用。 压电式力传感器： 介绍其测量动态力、冲击力的能力。 光传感器： 光敏电阻（LDR）： 基于半导体材料的光电导效应，电阻随光照强度变化。介绍其简单易用、成本低廉的特点。 光电二极管（Photodiode）： 基于半导体PN结的光伏效应或光电导效应。分析其响应速度快、线性度好的特点，以及在光通信、条码扫描、仪器仪表中的应用。 光电晶体管（Phototransistor）： 结合了光电二极管的感光性和晶体管的放大作用，具有更高的灵敏度。 CMOS/CCD图像传感器： 详述其作为数字成像核心部件的原理，包括光电转换、电荷存储和信号读出的过程，以及在数码相机、监控设备中的应用。 其他重要传感器： 加速度传感器（Accelerometer）： 基于压电效应、压阻效应或微机电系统（MEMS）技术，测量加速度，广泛应用于姿态稳定、碰撞检测、振动监测。 陀螺仪（Gyroscope）： 测量角速度，常与加速度传感器配合实现惯性导航和姿态估计。 气体传感器： 介绍半导体式、电化学式、催化燃烧式等气体传感器的工作原理，用于监测各种有害气体、可燃气体。 湿度传感器（Humidity Sensor）： 包括电阻式、电容式和热阻式，测量空气中的水分含量。 液位传感器（Level Sensor）： 介绍浮球式、静压式、超声波式、雷达式等原理，用于测量液体高度。 第三部分：传感器选型、集成与系统设计 本部分将指导读者如何根据实际需求选择合适的传感器，以及如何将传感器有效地集成到测量与控制系统中。 传感器选型的关键考量因素： 测量对象的物理量与量程： 明确需要测量的参数及其变化的范围。 精度与分辨率要求： 根据系统精度要求确定所需的传感器性能指标。 工作环境条件： 考虑温度、湿度、压力、腐蚀性、振动、电磁干扰等环境因素对传感器的影响。 响应速度要求： 根据被测量变化的速度选择合适的响应时间。 功耗与供电要求： 对于电池供电设备或低功耗应用，需要选择低功耗传感器。 接口与输出信号： 考虑传感器输出信号类型（模拟/数字）与主控单元（MCU/PLC）的匹配性，以及接口类型（I2C, SPI, UART, 4-20mA等）。 成本与可用性： 在满足性能需求的前提下，考虑成本和易于获取的因素。 可靠性与寿命： 评估传感器的平均无故障时间（MTBF）等可靠性指标。 传感器信号的调理与接口： 信号放大技术： 详细介绍仪表放大器、运算放大器等在提高信号幅度和降低噪声方面的应用。 滤波技术： 分析低通、高通、带通、带阻滤波器的设计原理与选择，以去除干扰信号。 偏置与校准： 讲解如何通过零点调整和量程校准来补偿传感器误差。 阻抗匹配： 确保信号在传输过程中能量损失最小。 数字接口设计： 介绍如何利用微控制器（MCU）或专用接口芯片（如ADC、DAC）实现传感器与数字系统的连接。 测量与控制系统架构： 传感器网络的构建： 讨论分布式测量系统中传感器的布局、布线与通信方式。 数据采集系统（DAS）： 介绍数据采集卡的组成、工作原理以及多通道数据采集的实现。 嵌入式系统在传感器应用中的角色： 阐述微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）等在传感器数据处理、算法实现和系统控制中的作用。 PID控制算法在传感器反馈系统中的应用： 介绍如何利用传感器反馈的测量值，通过PID算法实现对执行机构的精确控制，以达到期望的系统状态。 无线传感器网络（WSN）技术： 简要介绍WSN的优势、通信协议（如Zigbee, LoRa）及其在环境监测、智能家居等领域的应用。 实际案例分析与工程经验分享： 将结合具体应用场景，如自动化生产线上的产品检测、精密仪器的环境监测、汽车的故障诊断系统、工业过程控制等，详细分析传感器在该系统中的具体选型、集成方法、遇到的挑战以及解决方案。 分享传感器使用的常见误区与避免方法，以及在实际项目中进行传感器标定、维护和故障诊断的经验。 本书的编写力求详实、严谨，并辅以丰富的图示和公式推导，以期读者能够深刻理解传感器技术的核心，并将其融会贯通于实际的工程实践中，为构建更先进、更智能的测量与控制系统奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《传感器技术大全（上册）》真是太及时了！我最近刚接触到嵌入式开发，对各种传感器的应用和原理感到非常好奇，也有些手足无措。市面上很多资料要么过于理论化，要么侧重于某一种具体的传感器，很难形成一个全面的认识。翻开这本书，我才真正体会到什么叫做“大全”。它不仅仅是列举了市面上常见的各种传感器，更重要的是，它深入浅出地讲解了每种传感器的核心工作原理、关键技术参数以及在实际应用中的注意事项。从基础的温度、湿度传感器，到复杂的惯性传感器、光学传感器，这本书都覆盖到了。而且，它还提供了大量的实例分析，让我能够清晰地看到这些传感器是如何被集成到各种系统中的，比如智能家居、工业自动化、可穿戴设备等等。这本书的语言风格非常易懂，即使是我这样一个初学者，也能很快理解其中的概念。让我印象深刻的是，作者并没有回避一些比较晦涩的技术细节，而是用通俗的比喻和图文并茂的方式来解释，大大降低了学习门槛。我尤其喜欢书中关于传感器选型和故障排除的部分，这对于实际项目开发来说简直是无价之宝，避免了我走很多弯路。总之，这本书为我打开了传感器技术的大门，让我对这个领域有了系统性的认识，也为我后续更深入的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，一开始我拿到《传感器技术大全（上册）》的时候，并没有抱有太高的期望。市面上这类书籍实在太多了，很多都停留在理论堆砌或者简单的参数介绍上，很难真正帮助到实际工作。但是，这本书彻底改变了我的看法。它的内容组织非常合理，从最基础的传感器原理，到不同应用领域的技术难点，再到具体的案例分析，层层递进，逻辑清晰。我尤其喜欢书中对传感器性能指标的解读，不再是枯燥的数字堆砌，而是结合实际应用场景，解释了这些参数对系统性能的影响。比如，对于环境监测类的传感器，书中详细阐述了灵敏度、响应时间、稳定性和精度这些参数在实际应用中的重要性，以及如何根据需求进行合理选型。书中还对一些新兴的传感器技术，比如MEMS传感器、光纤传感器等，进行了详细的介绍，让我对这些前沿技术有了更直观的了解。而且，书中提供的很多图表和示意图，都非常精炼，帮助我快速把握核心概念。这本书的排版和印刷也很精美，阅读体验非常好。总而言之，这是一本非常值得推荐的、能够切实解决实际问题的专业书籍，对任何想深入了解传感器技术的人来说，都是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都让我感到非常震撼。作为一名在传感器领域摸爬滚打了多年的技术人员，我自认为对市面上大多数传感器都有一定的了解，但《传感器技术大全（上册）》还是给我带来了很多新的启发。它不仅仅是技术性的介绍，更像是在探讨传感器技术发展的“道”与“术”。书中对于各种传感器的物理原理、化学原理、生物原理的阐述，都做得非常到位，而且能够将抽象的原理与具体的应用紧密联系起来。我特别欣赏书中对不同类型传感器在可靠性、抗干扰能力、功耗以及成本等方面的比较分析，这对于我们在设计复杂系统时进行技术决策至关重要。让我印象深刻的是，书中对一些“冷门”但关键的传感器技术也有涉及，比如一些特殊的力学传感器、生物传感器等，这拓宽了我的视野。而且，作者在讲解过程中，不时会穿插一些行业内的发展趋势和未来展望，让我能够站在更高的维度去思考问题。这本书的专业性毋庸置疑，但其叙述方式又非常生动有趣，避免了传统技术书籍的枯燥乏味。总之，这是一本能够让专业人士“嚼”出味道，让初学者“啃”得动的优秀著作。

评分☆☆☆☆☆

读完《传感器技术大全（上册》，我感觉就像是经历了一场传感器技术的“扫盲”和“进阶”之旅。作为一名长期从事电子产品研发的工程师，我一直对传感器技术的发展保持着高度关注，但坦白说，很多新涌现的传感器技术和应用场景，有时会让我感到有点跟不上趟。这本书恰好弥补了这一缺憾。它并没有简单地罗列各种传感器型号，而是从更宏观的角度，剖析了不同传感器技术的发展脉络、核心优势以及各自的局限性。我特别欣赏书中对各种传感器的分类和对比分析，这有助于我更清晰地理解它们之间的差异和适用场景。比如，在讲解惯性传感器时，作者详细对比了加速度计、陀螺仪和磁力计的工作原理，以及它们组合后的IMU（惯性测量单元）如何实现更精准的姿态解算。此外，书中还涉及了传感器接口技术、信号处理方法以及一些前沿的传感器融合算法，这些内容对我来说非常实用。让我惊喜的是，书中对于一些工业级传感器的介绍也相当深入，这对于我们进行高端产品设计非常有指导意义。虽然是“上册”，但已经涵盖了非常丰富的内容，让我对即将到来的“下册”充满期待。这本书不仅是技术手册，更像是同行之间的一场深入的交流，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到《传感器技术大全（上册）》的时候，我只是随便翻了翻，没想到很快就被吸引进去了。这本书的魅力在于它能够将极其复杂的传感器技术，以一种非常直观和易于理解的方式呈现出来。我之前在学习某些传感器时，常常因为概念不清而感到困惑，但这本书通过大量的实例和生动的比喻，让我豁然开朗。它并没有刻意去回避技术细节，而是用一种“授人以渔”的方式，教会读者如何去理解和分析传感器的工作原理。我特别喜欢书中关于传感器噪声、漂移以及标定等方面的讨论，这些是实际应用中经常会遇到的问题，而这本书提供了非常系统和实用的解决方案。书中对不同传感器在精度、稳定性、功耗和成本等方面的权衡分析，也非常到位，这对于我们在实际项目开发中做出最优选择非常有帮助。另外，让我惊喜的是，书中还涉及了一些与传感器相关的软件算法，比如滤波算法、校准算法等，这让我能够从更全面的角度去理解传感器系统的构建。总而言之，这本书不仅仅是一本技术参考书，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我走向传感器技术应用的殿堂。

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还没看

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质量真的很不错价钱给力

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5、漂移：传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境（如温度、湿度等）。

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专业书籍，用得上就好

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6、分辨力：当传感器的输入从非零值缓慢增加时，在超过某一增量后输出发生可观测的变化，这个输入增量称传感器的分辨力，即最小输入增量。

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传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。

评分☆☆☆☆☆

传感器技术大全（上册）

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传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。