实用电子技术自学万事通：传感器实用电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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付少波，赵玲 编

图书标签:

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122166753

版次：1

商品编码：11269842

包装：平装

丛书名： 实用电子

开本：32开

出版时间：2013-07-01

页数：295

正文语种：中文

内容简介

　　《实用电子技术自学万事通：传感器实用电路》共分十一章，分别介绍了传感器的基础知识；热敏电阻、热电偶、PN结温度传感器及集成温度传感器的特性及应用实例；气敏传感器的类型与特征、原理及应用实例；湿度传感器的工作原理、应用技术及应用实例；光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻、光电耦合器及应用实例；红外线传感器的原理、分类及应用电路；力敏传感器的分类、工作原理、常见的力敏传感器及应用电路；磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管、霍尔传感器的结构和工作原理及应用电路；压电式加速度传感器、磁电感应式振动加速度传感器的结构、工作原理及其应用电路；超声波传感器的原理与特性、系统构成、基本应用方式及应用电路；微波传感器的组成、分类和检测原理、常见的微波传感器及典型应用电路。

目录

第一章 传感器基础知识
第二章 温度传感器应用电路
第一节 热敏电阻传感器
第二节 铂电阻传感器
第三节 PN结温度传感器
第四节 热电偶传感器
第五节 热敏电阻应用电路
第六节 PN结温度传感器应用电路
第七节 热电偶应用电路
第八节 热电阻应用电路
第九节 集成温度传感器实用电路

第三章 气敏传感器应用电路
第一节 气敏传感器
第二节 气体检测与监控应用电路
第三节 气体检测报警电路

第四章 湿度传感器应用电路
第一节 湿度传感器
第二节 湿度检测电路
第三节 湿度控制电路
第四节 湿度报警电路

第五章 光电传感器应用电路
第一节 光电传感器
第二节 光敏电阻应用电路
第三节 光敏管应用电路
第四节 光电耦合器应用电路

第六章 红外传感器应用电路
第一节 红外传感器
第二节 红外传感器应用电路

第七章 力敏传感器应用电路
第一节 力敏传感器基础知识
第二节 常见的力敏传感器
第三节 力敏传感器应用电路

第八章 磁敏传感器应用电路
第一节 磁敏电阻传感器
第二节 磁敏二极管传感器
第三节 磁敏三极管传感器
第四节 霍尔传感器
第五节 磁敏电阻应用电路
第六节 磁敏二极管和三极管应用电路
第七节 霍尔传感器应用电路

第九章 振动与加速度传感器应用电路
第一节 压电式传感器
第二节 磁电感应式振动加速度传感器
第三节 振动与加速度传感器应用电路

第十章 超声波传感器应用电路
第一节 超声波传感器基础知识
第二节 超声波传感器的应用
第三节 超声波传感器应用电路

第十一章 微波及人体感应传感器应用电路
第一节 微波传感器基础知识
第二节 常见的微波传感器
第三节 微波传感器应用电路
第四节 人体感应传感器应用电路
参考文献

《精通现代传感器应用：从原理到实战》 内容梗概 本书是一部面向广大电子技术爱好者、在校学生以及一线工程师的深度技术专著，旨在全面系统地讲解现代传感器技术的原理、应用及其电路设计。它并非泛泛而谈，而是聚焦于传感器这一核心环节，从基础概念入手，逐步深入到各种主流传感器的内部结构、工作机制、关键参数解读，再到实际电路的构建、优化与故障排查。本书的独特之处在于，它将理论知识与丰富的实践案例无缝结合，力求让读者不仅理解“为什么”，更能掌握“怎么做”。 第一部分：传感器基础理论与发展前沿 本部分将为读者打下坚实的理论基础，使其对传感器有一个全局性的认识。 第一章：传感器概论 1.1 什么是传感器？ 定义与基本功能：传感器作为信息采集的“眼睛”和“耳朵”，将物理量或化学量转化为可被电子系统识别和处理的信号。 传感器在现代科技中的地位：从物联网、智能家居到工业自动化、医疗诊断，传感器是万物互联和智能化发展的基石。 传感器的分类：按物理量（温度、压力、光、声音、位移等）、按工作原理（电阻式、电容式、压电式、光学式、磁学式等）、按应用领域。 1.2 传感器的工作原理 基本转换机制：能量转换（如压电效应、热电效应）、物理量改变电阻/电容/电感、光学调制、化学反应等。 信号的产生与初步处理：传感器的输出信号类型（模拟信号、数字信号、脉冲信号），以及原始信号的特点（线性度、灵敏度、响应时间）。 1.3 传感器关键参数解析 灵敏度 (Sensitivity)：输入量变化与输出量变化的比值，直接影响检测精度。 测量范围 (Measuring Range)：传感器能够准确测量的物理量取值范围。 精度 (Accuracy)：测量值与真实值之间的接近程度。 线性度 (Linearity)：输出信号与输入信号之间线性关系的程度，影响测量结果的可靠性。 迟滞 (Hysteresis)：输入量按不同方向变化时，输出量产生的差异。 响应时间 (Response Time)：传感器从接收输入信号到输出稳定信号所需的时间。 分辨率 (Resolution)：传感器能够分辨的最小输入变化量。 稳定性 (Stability)：传感器在长时间或不同工作条件下，性能保持不变的能力。 工作温度范围与湿度范围：传感器能够在哪些环境条件下正常工作。 1.4 传感器技术发展趋势 微型化与集成化：MEMS（微机电系统）传感器、片上系统 (SoC) 的应用。 智能化与自适应性：内置微处理器，具备信号处理、数据校准、通信功能。 多功能化与集成传感器：将多种传感功能集成于一体，如环境监测传感器。 低功耗与无线化：为便携式设备和物联网应用提供动力。 新型材料与传感机理：纳米材料、生物传感器、量子传感器等。 第二部分：主流传感器原理与应用详解 本部分是本书的核心，将逐一深入剖析各种常用传感器的内部工作原理、特点和具体的应用场景。 第二章：温度传感器 2.1 热敏电阻 (Thermistor) NTC 和 PTC 原理：负温度系数与正温度系数的材料特性。 电路接口：电阻分压电路，ADC 采集。 应用实例：室内温控、电池温度监测、电器过热保护。 2.2 热电偶 (Thermocouple) 塞贝克效应 (Seebeck Effect) 的原理。 类型与性能：K、J、T、E 型等，及其适用范围。 冷端补偿：消除参考结温度对测量精度的影响。 放大电路设计：运算放大器在热电偶信号放大中的应用。 应用实例：工业炉温控、发动机温度监测、食品安全检测。 2.3 半导体温度传感器 PN 结电压随温度变化的特性。 集成温度传感器芯片：如 LM35、TMP36 等，易于使用。 特点：线性度好、精度高、外围电路简单。 应用实例：电子设备内部温度监控、环境温湿度测量。 2.4 红外温度传感器 非接触式测温原理：接收物体辐射的红外能量。 主要类型：热电堆、红外二极管。 视场角 (FOV) 与发射率 (Emissivity) 的影响。 应用实例：额温枪、工业设备表面温度检测、夜视系统。 第三章：压力传感器 3.1 压阻式压力传感器 硅压阻效应：应变片集成在硅片上。 惠斯通电桥电路：提高灵敏度和线性度。 外壳设计与隔离：如何保护传感器不受介质腐蚀。 应用实例：液位测量、胎压监测、血压计。 3.2 电容式压力传感器 工作原理：膜片变形引起电容变化。 高灵敏度和稳定性。 接口电路：电容-电压转换器。 应用实例：高精度压力测量、航空航天领域。 3.3 压电式压力传感器 压电效应：施加压力产生电荷。 动态压力测量：适用于冲击、振动等快速变化的压力。 应用实例：冲击波检测、发动机爆震传感器。 第四章：位移与位置传感器 4.1 线性可变差动变压器 (LVDT) 电磁感应原理：通过位移改变初级线圈与次级线圈之间的耦合度。 非接触式测量，精度高，寿命长。 驱动与解调电路：信号的产生与处理。 应用实例：工业自动化、精密测量设备。 4.2 霍尔效应传感器 霍尔效应原理：磁场垂直于电流流动的导体时，会产生横向电压。 线性霍尔传感器与开关式霍尔传感器。 测量角度、距离、电流。 应用实例：无刷直流电机控制、位置检测、电流测量。 4.3 光电编码器 光电编码盘与光电探测器：将角位移转换为数字信号。 增量式编码器与绝对式编码器。 接口电路：脉冲信号处理。 应用实例：机器人、数控机床、打印机。 4.4 超声波传感器 声波的发射与接收：通过测量声波往返时间来计算距离。 测距精度与盲区。 应用实例：倒车雷达、液位监测、物体避障。 第五章：光传感器 5.1 光敏电阻 (LDR) 光电导效应：光照强度改变电阻值。 简单易用，成本低。 应用实例：光控开关、亮度自动调节。 5.2 光电二极管 (Photodiode) 光生伏打效应与光电导效应。 响应速度快，灵敏度高。 应用实例：光通信、条形码扫描仪、医疗检测。 5.3 光电三极管 (Phototransistor) 在光电二极管基础上增加了放大作用。 灵敏度更高，驱动能力更强。 应用实例：光耦合器、红外遥控接收。 5.4 图像传感器 (CCD/CMOS) CCD (Charge-Coupled Device) 与 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 的基本原理。 像素阵列、光电转换、信号读取。 应用实例：数码相机、手机摄像头、工业视觉。 第六章：力与力矩传感器 6.1 称重传感器 (Load Cell) 基于电阻应变片：将重量转化为电信号。 惠斯通电桥电路的配置与优势。 精度等级与应用场景。 应用实例：电子秤、工业称重系统。 6.2 力扭矩传感器 测量直接的力和扭矩。 应用实例：机器人末端执行器、汽车测试。 第七章：气体与化学传感器 7.1 半导体气体传感器 半导体材料表面吸附气体引起的电学性能变化。 如氧化锡 (SnO2)、氧化钛 (TiO2) 等。 应用实例：空气质量监测、可燃气体检测。 7.2 电化学气体传感器 利用电化学反应将气体浓度转化为电信号。 精度高，选择性好。 应用实例：有毒有害气体检测、氧气浓度测量。 7.3 湿敏传感器 电容式湿敏元件与电阻式湿敏元件。 应用实例：温湿度计、环境监测。 第八章：生物与医疗传感器 8.1 生物传感器 生物识别元件（酶、抗体、DNA）与信号转换器的结合。 应用实例：血糖仪、尿液分析仪。 8.2 生理信号传感器 心电 (ECG)、脑电 (EEG)、肌电 (EMG) 传感器。 微弱信号的检测与放大。 应用实例：心率监测、睡眠监测。 第三部分：传感器电路设计与应用实战 本部分将重点讲解如何将传感器有效地集成到实际电路中，解决工程实践中的关键问题。 第九章：传感器接口电路设计 9.1 信号调理技术 放大：单端放大、差分放大，运算放大器的选择与配置。 滤波：低通、高通、带通滤波，抑制噪声。 线性化：处理非线性传感器输出。 阻抗匹配：确保信号有效传输。 9.2 模拟信号处理 ADC (Analog-to-Digital Converter) 的选型与应用：分辨率、采样率、接口类型（SPI, I2C）。 数字滤波算法：软件实现的滤波。 9.3 数字信号处理 微控制器 (MCU) 与传感器的数据交互。 中断、轮询方式。 常用的通信协议：I2C, SPI, UART。 9.4 传感器供电与接地 电源滤波与稳压：保证传感器稳定工作。 接地策略：降低共模干扰。 第十章：嵌入式系统与传感器集成 10.1 微控制器 (MCU) 选型 ARM Cortex-M 系列、AVR、PIC 等。 根据功耗、性能、外设接口选择。 10.2 传感器驱动程序开发 HAL (Hardware Abstraction Layer) 层。 寄存器级编程。 RTOS (Real-Time Operating System) 在复杂系统中的应用。 10.3 数据采集与处理系统构建 多传感器数据融合。 数据存储与传输。 用户界面设计。 10.4 实际项目案例剖析 智能家居温湿度监测与控制系统。 工业环境参数采集与告警系统。 便携式健康监测设备。 第十一章：传感器系统的调试与故障排除 11.1 测量仪表的使用 示波器、万用表、逻辑分析仪。 如何捕捉和分析信号。 11.2 常见故障分析 信号异常：漂移、噪声、周期性干扰。 传感器损坏：表现与排查方法。 接口电路问题：连接、焊接、元器件损坏。 软件 bug：驱动程序、算法错误。 11.3 排除故障的系统性方法 从输入端到输出端逐级排查。 替换法验证。 利用仿真工具。 附录 常用传感器型号参数参考表 传感器选型指南 相关行业标准概述 本书特点 系统性与全面性：涵盖了从基础原理到前沿技术的广泛内容。 实践性与应用性：大量的实际电路设计和项目案例，理论与实践紧密结合。 深度与专业性：对各种主流传感器的原理进行了深入剖析，并提供详细的电路设计指导。 易读性与易懂性：采用清晰的语言和丰富的图示，帮助读者理解复杂概念。 前瞻性：关注传感器技术的发展趋势，引导读者把握未来方向。 适用人群 电子技术爱好者：希望系统学习传感器知识，动手实践的爱好者。 在校大学生：电子工程、自动化、通信等相关专业的学生，用于课程学习和毕业设计。 初级工程师：需要快速掌握传感器应用技能，解决实际工程问题的工程师。 硬件开发人员：在产品设计中需要集成传感器的研发人员。 项目开发者：从事物联网、智能硬件、嵌入式系统等领域的项目人员。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解现代传感器的强大能力，并掌握如何利用它们来设计和构建各种创新的电子系统，从而在快速发展的科技浪潮中，真正成为一名“传感器应用万事通”。

评分☆☆☆☆☆

这本书，准确地说，更像是一本“电子工程师的速成指南”，特别是对于想要快速掌握传感器应用并独立完成电子项目的朋友们。它摒弃了那些冗长晦涩的数学推导，转而将重点放在“实践”和“解决问题”上。我尤其欣赏它在讲解每个传感器时，都会提供一个或多个实际的应用场景。例如，在介绍霍尔传感器时，它不仅解释了磁场如何引起霍尔电压，还展示了如何利用它制作一个简单的无接触开关，甚至是如何将其应用于电机测速。 而且，书中的电路图非常清晰，标注详细，对于我这种曾经被各种复杂电路图弄得头晕脑胀的人来说，简直是福音。它用简洁明了的图形语言，加上必要的文字说明，让我能够轻松地理解电路的连接方式和工作流程。更棒的是，书中提供的代码示例，大都基于主流的微控制器平台，比如Arduino和Raspberry Pi，这使得读者可以非常方便地将理论知识应用到实际的开发板上。我曾经尝试过书中关于超声波测距的实验，按照步骤搭建好电路，然后运行代码，结果传感器就真的能够准确地测量出前方物体的距离，这种成就感是任何理论学习都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《实用电子技术自学万事通：传感器实用电路》对于那些渴望将理论知识转化为实际应用，尤其是在传感器领域深耕的电子爱好者而言，简直是一份厚礼。书中对各种常见传感器的原理、特性以及集成应用进行了非常深入浅出的剖析。例如，在讲解温度传感器时，它不仅详细介绍了热敏电阻、集成温度传感器（如LM35）的工作原理，还提供了将它们接入微控制器（比如Arduino）的实例代码和电路图，并且清晰地解释了如何读取和处理传感器数据，最终实现温度监控或报警功能。 让我印象深刻的是，它并没有停留在“是什么”的层面，而是进一步探讨了“为什么”以及“如何做得更好”。比如，在讨论光敏电阻时，书中不仅解释了它的阻值随光照强度的变化规律，还深入分析了在实际应用中可能遇到的线性度问题、迟滞效应，并提供了一些优化电路设计和数据采集策略的建议。这种深入的探讨，对于希望在项目开发中追求更高精度和稳定性的读者来说，无疑是宝贵的指导。此外，书中涵盖的多种传感器类型，从简单的光、温、湿传感器，到更复杂的超声波测距、红外避障等，都配有实用的电路和应用案例，极大地拓宽了读者的视野，也为实际项目的落地提供了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直对电子世界的各种“黑科技”感到好奇，但总觉得门槛太高，无从下手。直到我翻开这本《实用电子技术自学万事通：传感器实用电路》，才真正感觉自己迈出了坚实的第一步。这本书最大的亮点在于它的“实用性”和“面向读者”的设计。它没有上来就灌输一大堆复杂的理论，而是从最基础的传感器概念讲起，比如什么是传感器，它们是如何工作的，以及在我们的日常生活中有什么样的应用。 书中对各种传感器的讲解，都非常接地气。比如，介绍土壤湿度传感器的时候，它不仅仅是讲传感器本身的原理，还结合了植物种植的场景，告诉你如何用它来判断植物是否需要浇水，甚至是如何根据湿度数据来自动控制灌溉系统。这种与生活紧密结合的例子，让我觉得学习电子技术不再是枯燥的，而是能够解决实际问题的有力工具。而且，书中提供的电路图和接线指导都非常清晰，即使是像我这样的电子小白，也能一步步跟着操作，最终完成一个能够工作的电路。我按照书中的一个例子，自己动手搭建了一个简单的光照强度检测装置，当环境光线变化时，LED的亮度也会随之变化，这种亲手实现的“智能”体验，真的让我对电子技术产生了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《实用电子技术自学万事通：传感器实用电路》简直是我最近的电子技术启蒙宝典！作为一个对电子世界充满好奇但又缺乏系统知识的初学者，我一直在寻找一本能够带我入门，并且能够切实感受到“动手做”乐趣的书。一开始，我担心电子技术会过于枯燥和抽象，但这本书完全颠覆了我的想象。它从最基础的元器件讲起，比如电阻、电容、晶体管，但不是那种干巴巴的理论讲解，而是结合了很多生动的比喻和实际的应用场景。 最让我惊喜的是，它并没有直接跳到复杂的电路图，而是循序渐进，用非常直观的方式解释了每个元器件在电路中扮演的角色。举个例子，它在讲解二极管时，不仅仅说了它的单向导电性，还形象地把它比作“单行道”，这样一来，电流为什么只能朝一个方向流动就一目了然了。而且，书中附带的例程和简单的实验设计，真的让我第一次体会到了“学以致用”的成就感。我按照书中的指导，自己搭建了一个简单的LED闪烁电路，当看到LED按照预期节奏闪烁的时候，那种喜悦感是难以言喻的。这让我觉得电子技术不再是遥不可及的科学，而是可以被我掌握和玩的转的技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是一位经验丰富的电子工程师，手把手地教你如何玩转各种传感器，然后用它们来创造一些有趣而实用的东西。它在讲解每一个传感器时，都做得非常到位。首先，它会用通俗易懂的语言解释这个传感器的工作原理，让你明白“它为什么能工作”。接着，它会深入分析这个传感器的关键参数和特性，让你知道“在什么条件下它工作得最好”。最重要的一点是，书中提供了大量实用的电路设计和代码示例。 我特别喜欢书中关于“如何将传感器数据转化为有用的信息”这一部分的讲解。它不仅仅是教你如何读取传感器数值，更重要的是，它会告诉你如何对这些数据进行处理、分析，然后根据分析结果来控制其他元器件，从而实现更复杂的功能。例如，在介绍人体红外感应器时，书中不仅仅展示了如何检测到人体移动，还提供了一个基于此的“智能照明”系统的设计方案，告诉你如何通过简单的逻辑判断，实现人来灯亮，人走灯灭的功能。这种从“感知”到“智能响应”的完整流程，让我在学习过程中，不仅掌握了单个传感器的使用，更理解了它们在整个系统中的协同作用。对我而言，这是一次非常充实且富有成效的学习体验。