實用電子技術自學萬事通：傳感器實用電路 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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付少波，趙玲 編

圖書標籤:

• 傳感器
• 電子技術
• 自學
• 實用電路
• DIY
• 電子愛好者
• 電路設計
• 模擬電路
• 嵌入式係統
• 技術入門

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122166753

版次：1

商品編碼：11269842

包裝：平裝

叢書名： 實用電子

開本：32開

齣版時間：2013-07-01

頁數：295

正文語種：中文

內容簡介

　　《實用電子技術自學萬事通：傳感器實用電路》共分十一章，分彆介紹瞭傳感器的基礎知識；熱敏電阻、熱電偶、PN結溫度傳感器及集成溫度傳感器的特性及應用實例；氣敏傳感器的類型與特徵、原理及應用實例；濕度傳感器的工作原理、應用技術及應用實例；光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻、光電耦閤器及應用實例；紅外綫傳感器的原理、分類及應用電路；力敏傳感器的分類、工作原理、常見的力敏傳感器及應用電路；磁敏電阻、磁敏二極管、磁敏三極管、霍爾傳感器的結構和工作原理及應用電路；壓電式加速度傳感器、磁電感應式振動加速度傳感器的結構、工作原理及其應用電路；超聲波傳感器的原理與特性、係統構成、基本應用方式及應用電路；微波傳感器的組成、分類和檢測原理、常見的微波傳感器及典型應用電路。

目錄

第一章 傳感器基礎知識
第二章 溫度傳感器應用電路
第一節 熱敏電阻傳感器
第二節 鉑電阻傳感器
第三節 PN結溫度傳感器
第四節 熱電偶傳感器
第五節 熱敏電阻應用電路
第六節 PN結溫度傳感器應用電路
第七節 熱電偶應用電路
第八節 熱電阻應用電路
第九節 集成溫度傳感器實用電路

第三章 氣敏傳感器應用電路
第一節 氣敏傳感器
第二節 氣體檢測與監控應用電路
第三節 氣體檢測報警電路

第四章 濕度傳感器應用電路
第一節 濕度傳感器
第二節 濕度檢測電路
第三節 濕度控製電路
第四節 濕度報警電路

第五章 光電傳感器應用電路
第一節 光電傳感器
第二節 光敏電阻應用電路
第三節 光敏管應用電路
第四節 光電耦閤器應用電路

第六章 紅外傳感器應用電路
第一節 紅外傳感器
第二節 紅外傳感器應用電路

第七章 力敏傳感器應用電路
第一節 力敏傳感器基礎知識
第二節 常見的力敏傳感器
第三節 力敏傳感器應用電路

第八章 磁敏傳感器應用電路
第一節 磁敏電阻傳感器
第二節 磁敏二極管傳感器
第三節 磁敏三極管傳感器
第四節 霍爾傳感器
第五節 磁敏電阻應用電路
第六節 磁敏二極管和三極管應用電路
第七節 霍爾傳感器應用電路

第九章 振動與加速度傳感器應用電路
第一節 壓電式傳感器
第二節 磁電感應式振動加速度傳感器
第三節 振動與加速度傳感器應用電路

第十章 超聲波傳感器應用電路
第一節 超聲波傳感器基礎知識
第二節 超聲波傳感器的應用
第三節 超聲波傳感器應用電路

第十一章 微波及人體感應傳感器應用電路
第一節 微波傳感器基礎知識
第二節 常見的微波傳感器
第三節 微波傳感器應用電路
第四節 人體感應傳感器應用電路
參考文獻

《精通現代傳感器應用：從原理到實戰》 內容梗概 本書是一部麵嚮廣大電子技術愛好者、在校學生以及一綫工程師的深度技術專著，旨在全麵係統地講解現代傳感器技術的原理、應用及其電路設計。它並非泛泛而談，而是聚焦於傳感器這一核心環節，從基礎概念入手，逐步深入到各種主流傳感器的內部結構、工作機製、關鍵參數解讀，再到實際電路的構建、優化與故障排查。本書的獨特之處在於，它將理論知識與豐富的實踐案例無縫結閤，力求讓讀者不僅理解“為什麼”，更能掌握“怎麼做”。 第一部分：傳感器基礎理論與發展前沿 本部分將為讀者打下堅實的理論基礎，使其對傳感器有一個全局性的認識。 第一章：傳感器概論 1.1 什麼是傳感器？ 定義與基本功能：傳感器作為信息采集的“眼睛”和“耳朵”，將物理量或化學量轉化為可被電子係統識彆和處理的信號。 傳感器在現代科技中的地位：從物聯網、智能傢居到工業自動化、醫療診斷，傳感器是萬物互聯和智能化發展的基石。 傳感器的分類：按物理量（溫度、壓力、光、聲音、位移等）、按工作原理（電阻式、電容式、壓電式、光學式、磁學式等）、按應用領域。 1.2 傳感器的工作原理 基本轉換機製：能量轉換（如壓電效應、熱電效應）、物理量改變電阻/電容/電感、光學調製、化學反應等。 信號的産生與初步處理：傳感器的輸齣信號類型（模擬信號、數字信號、脈衝信號），以及原始信號的特點（綫性度、靈敏度、響應時間）。 1.3 傳感器關鍵參數解析 靈敏度 (Sensitivity)：輸入量變化與輸齣量變化的比值，直接影響檢測精度。 測量範圍 (Measuring Range)：傳感器能夠準確測量的物理量取值範圍。 精度 (Accuracy)：測量值與真實值之間的接近程度。 綫性度 (Linearity)：輸齣信號與輸入信號之間綫性關係的程度，影響測量結果的可靠性。 遲滯 (Hysteresis)：輸入量按不同方嚮變化時，輸齣量産生的差異。 響應時間 (Response Time)：傳感器從接收輸入信號到輸齣穩定信號所需的時間。 分辨率 (Resolution)：傳感器能夠分辨的最小輸入變化量。 穩定性 (Stability)：傳感器在長時間或不同工作條件下，性能保持不變的能力。 工作溫度範圍與濕度範圍：傳感器能夠在哪些環境條件下正常工作。 1.4 傳感器技術發展趨勢 微型化與集成化：MEMS（微機電係統）傳感器、片上係統 (SoC) 的應用。 智能化與自適應性：內置微處理器，具備信號處理、數據校準、通信功能。 多功能化與集成傳感器：將多種傳感功能集成於一體，如環境監測傳感器。 低功耗與無綫化：為便攜式設備和物聯網應用提供動力。 新型材料與傳感機理：納米材料、生物傳感器、量子傳感器等。 第二部分：主流傳感器原理與應用詳解 本部分是本書的核心，將逐一深入剖析各種常用傳感器的內部工作原理、特點和具體的應用場景。 第二章：溫度傳感器 2.1 熱敏電阻 (Thermistor) NTC 和 PTC 原理：負溫度係數與正溫度係數的材料特性。 電路接口：電阻分壓電路，ADC 采集。 應用實例：室內溫控、電池溫度監測、電器過熱保護。 2.2 熱電偶 (Thermocouple) 塞貝剋效應 (Seebeck Effect) 的原理。 類型與性能：K、J、T、E 型等，及其適用範圍。 冷端補償：消除參考結溫度對測量精度的影響。 放大電路設計：運算放大器在熱電偶信號放大中的應用。 應用實例：工業爐溫控、發動機溫度監測、食品安全檢測。 2.3 半導體溫度傳感器 PN 結電壓隨溫度變化的特性。 集成溫度傳感器芯片：如 LM35、TMP36 等，易於使用。 特點：綫性度好、精度高、外圍電路簡單。 應用實例：電子設備內部溫度監控、環境溫濕度測量。 2.4 紅外溫度傳感器 非接觸式測溫原理：接收物體輻射的紅外能量。 主要類型：熱電堆、紅外二極管。 視場角 (FOV) 與發射率 (Emissivity) 的影響。 應用實例：額溫槍、工業設備錶麵溫度檢測、夜視係統。 第三章：壓力傳感器 3.1 壓阻式壓力傳感器 矽壓阻效應：應變片集成在矽片上。 惠斯通電橋電路：提高靈敏度和綫性度。 外殼設計與隔離：如何保護傳感器不受介質腐蝕。 應用實例：液位測量、胎壓監測、血壓計。 3.2 電容式壓力傳感器 工作原理：膜片變形引起電容變化。 高靈敏度和穩定性。 接口電路：電容-電壓轉換器。 應用實例：高精度壓力測量、航空航天領域。 3.3 壓電式壓力傳感器 壓電效應：施加壓力産生電荷。 動態壓力測量：適用於衝擊、振動等快速變化的壓力。 應用實例：衝擊波檢測、發動機爆震傳感器。 第四章：位移與位置傳感器 4.1 綫性可變差動變壓器 (LVDT) 電磁感應原理：通過位移改變初級綫圈與次級綫圈之間的耦閤度。 非接觸式測量，精度高，壽命長。 驅動與解調電路：信號的産生與處理。 應用實例：工業自動化、精密測量設備。 4.2 霍爾效應傳感器 霍爾效應原理：磁場垂直於電流流動的導體時，會産生橫嚮電壓。 綫性霍爾傳感器與開關式霍爾傳感器。 測量角度、距離、電流。 應用實例：無刷直流電機控製、位置檢測、電流測量。 4.3 光電編碼器 光電編碼盤與光電探測器：將角位移轉換為數字信號。 增量式編碼器與絕對式編碼器。 接口電路：脈衝信號處理。 應用實例：機器人、數控機床、打印機。 4.4 超聲波傳感器 聲波的發射與接收：通過測量聲波往返時間來計算距離。 測距精度與盲區。 應用實例：倒車雷達、液位監測、物體避障。 第五章：光傳感器 5.1 光敏電阻 (LDR) 光電導效應：光照強度改變電阻值。 簡單易用，成本低。 應用實例：光控開關、亮度自動調節。 5.2 光電二極管 (Photodiode) 光生伏打效應與光電導效應。 響應速度快，靈敏度高。 應用實例：光通信、條形碼掃描儀、醫療檢測。 5.3 光電三極管 (Phototransistor) 在光電二極管基礎上增加瞭放大作用。 靈敏度更高，驅動能力更強。 應用實例：光耦閤器、紅外遙控接收。 5.4 圖像傳感器 (CCD/CMOS) CCD (Charge-Coupled Device) 與 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 的基本原理。 像素陣列、光電轉換、信號讀取。 應用實例：數碼相機、手機攝像頭、工業視覺。 第六章：力與力矩傳感器 6.1 稱重傳感器 (Load Cell) 基於電阻應變片：將重量轉化為電信號。 惠斯通電橋電路的配置與優勢。 精度等級與應用場景。 應用實例：電子秤、工業稱重係統。 6.2 力扭矩傳感器 測量直接的力和扭矩。 應用實例：機器人末端執行器、汽車測試。 第七章：氣體與化學傳感器 7.1 半導體氣體傳感器 半導體材料錶麵吸附氣體引起的電學性能變化。 如氧化锡 (SnO2)、氧化鈦 (TiO2) 等。 應用實例：空氣質量監測、可燃氣體檢測。 7.2 電化學氣體傳感器 利用電化學反應將氣體濃度轉化為電信號。 精度高，選擇性好。 應用實例：有毒有害氣體檢測、氧氣濃度測量。 7.3 濕敏傳感器 電容式濕敏元件與電阻式濕敏元件。 應用實例：溫濕度計、環境監測。 第八章：生物與醫療傳感器 8.1 生物傳感器 生物識彆元件（酶、抗體、DNA）與信號轉換器的結閤。 應用實例：血糖儀、尿液分析儀。 8.2 生理信號傳感器 心電 (ECG)、腦電 (EEG)、肌電 (EMG) 傳感器。 微弱信號的檢測與放大。 應用實例：心率監測、睡眠監測。 第三部分：傳感器電路設計與應用實戰 本部分將重點講解如何將傳感器有效地集成到實際電路中，解決工程實踐中的關鍵問題。 第九章：傳感器接口電路設計 9.1 信號調理技術 放大：單端放大、差分放大，運算放大器的選擇與配置。 濾波：低通、高通、帶通濾波，抑製噪聲。 綫性化：處理非綫性傳感器輸齣。 阻抗匹配：確保信號有效傳輸。 9.2 模擬信號處理 ADC (Analog-to-Digital Converter) 的選型與應用：分辨率、采樣率、接口類型（SPI, I2C）。 數字濾波算法：軟件實現的濾波。 9.3 數字信號處理 微控製器 (MCU) 與傳感器的數據交互。 中斷、輪詢方式。 常用的通信協議：I2C, SPI, UART。 9.4 傳感器供電與接地 電源濾波與穩壓：保證傳感器穩定工作。 接地策略：降低共模乾擾。 第十章：嵌入式係統與傳感器集成 10.1 微控製器 (MCU) 選型 ARM Cortex-M 係列、AVR、PIC 等。 根據功耗、性能、外設接口選擇。 10.2 傳感器驅動程序開發 HAL (Hardware Abstraction Layer) 層。 寄存器級編程。 RTOS (Real-Time Operating System) 在復雜係統中的應用。 10.3 數據采集與處理係統構建 多傳感器數據融閤。 數據存儲與傳輸。 用戶界麵設計。 10.4 實際項目案例剖析 智能傢居溫濕度監測與控製係統。 工業環境參數采集與告警係統。 便攜式健康監測設備。 第十一章：傳感器係統的調試與故障排除 11.1 測量儀錶的使用 示波器、萬用錶、邏輯分析儀。 如何捕捉和分析信號。 11.2 常見故障分析 信號異常：漂移、噪聲、周期性乾擾。 傳感器損壞：錶現與排查方法。 接口電路問題：連接、焊接、元器件損壞。 軟件 bug：驅動程序、算法錯誤。 11.3 排除故障的係統性方法 從輸入端到輸齣端逐級排查。 替換法驗證。 利用仿真工具。 附錄 常用傳感器型號參數參考錶 傳感器選型指南 相關行業標準概述 本書特點 係統性與全麵性：涵蓋瞭從基礎原理到前沿技術的廣泛內容。 實踐性與應用性：大量的實際電路設計和項目案例，理論與實踐緊密結閤。 深度與專業性：對各種主流傳感器的原理進行瞭深入剖析，並提供詳細的電路設計指導。 易讀性與易懂性：采用清晰的語言和豐富的圖示，幫助讀者理解復雜概念。 前瞻性：關注傳感器技術的發展趨勢，引導讀者把握未來方嚮。 適用人群 電子技術愛好者：希望係統學習傳感器知識，動手實踐的愛好者。 在校大學生：電子工程、自動化、通信等相關專業的學生，用於課程學習和畢業設計。 初級工程師：需要快速掌握傳感器應用技能，解決實際工程問題的工程師。 硬件開發人員：在産品設計中需要集成傳感器的研發人員。 項目開發者：從事物聯網、智能硬件、嵌入式係統等領域的項目人員。 通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解現代傳感器的強大能力，並掌握如何利用它們來設計和構建各種創新的電子係統，從而在快速發展的科技浪潮中，真正成為一名“傳感器應用萬事通”。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，《實用電子技術自學萬事通：傳感器實用電路》對於那些渴望將理論知識轉化為實際應用，尤其是在傳感器領域深耕的電子愛好者而言，簡直是一份厚禮。書中對各種常見傳感器的原理、特性以及集成應用進行瞭非常深入淺齣的剖析。例如，在講解溫度傳感器時，它不僅詳細介紹瞭熱敏電阻、集成溫度傳感器（如LM35）的工作原理，還提供瞭將它們接入微控製器（比如Arduino）的實例代碼和電路圖，並且清晰地解釋瞭如何讀取和處理傳感器數據，最終實現溫度監控或報警功能。 讓我印象深刻的是，它並沒有停留在“是什麼”的層麵，而是進一步探討瞭“為什麼”以及“如何做得更好”。比如，在討論光敏電阻時，書中不僅解釋瞭它的阻值隨光照強度的變化規律，還深入分析瞭在實際應用中可能遇到的綫性度問題、遲滯效應，並提供瞭一些優化電路設計和數據采集策略的建議。這種深入的探討，對於希望在項目開發中追求更高精度和穩定性的讀者來說，無疑是寶貴的指導。此外，書中涵蓋的多種傳感器類型，從簡單的光、溫、濕傳感器，到更復雜的超聲波測距、紅外避障等，都配有實用的電路和應用案例，極大地拓寬瞭讀者的視野，也為實際項目的落地提供瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《實用電子技術自學萬事通：傳感器實用電路》簡直是我最近的電子技術啓濛寶典！作為一個對電子世界充滿好奇但又缺乏係統知識的初學者，我一直在尋找一本能夠帶我入門，並且能夠切實感受到“動手做”樂趣的書。一開始，我擔心電子技術會過於枯燥和抽象，但這本書完全顛覆瞭我的想象。它從最基礎的元器件講起，比如電阻、電容、晶體管，但不是那種乾巴巴的理論講解，而是結閤瞭很多生動的比喻和實際的應用場景。 最讓我驚喜的是，它並沒有直接跳到復雜的電路圖，而是循序漸進，用非常直觀的方式解釋瞭每個元器件在電路中扮演的角色。舉個例子，它在講解二極管時，不僅僅說瞭它的單嚮導電性，還形象地把它比作“單行道”，這樣一來，電流為什麼隻能朝一個方嚮流動就一目瞭然瞭。而且，書中附帶的例程和簡單的實驗設計，真的讓我第一次體會到瞭“學以緻用”的成就感。我按照書中的指導，自己搭建瞭一個簡單的LED閃爍電路，當看到LED按照預期節奏閃爍的時候，那種喜悅感是難以言喻的。這讓我覺得電子技術不再是遙不可及的科學，而是可以被我掌握和玩的轉的技能。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像是一位經驗豐富的電子工程師，手把手地教你如何玩轉各種傳感器，然後用它們來創造一些有趣而實用的東西。它在講解每一個傳感器時，都做得非常到位。首先，它會用通俗易懂的語言解釋這個傳感器的工作原理，讓你明白“它為什麼能工作”。接著，它會深入分析這個傳感器的關鍵參數和特性，讓你知道“在什麼條件下它工作得最好”。最重要的一點是，書中提供瞭大量實用的電路設計和代碼示例。 我特彆喜歡書中關於“如何將傳感器數據轉化為有用的信息”這一部分的講解。它不僅僅是教你如何讀取傳感器數值，更重要的是，它會告訴你如何對這些數據進行處理、分析，然後根據分析結果來控製其他元器件，從而實現更復雜的功能。例如，在介紹人體紅外感應器時，書中不僅僅展示瞭如何檢測到人體移動，還提供瞭一個基於此的“智能照明”係統的設計方案，告訴你如何通過簡單的邏輯判斷，實現人來燈亮，人走燈滅的功能。這種從“感知”到“智能響應”的完整流程，讓我在學習過程中，不僅掌握瞭單個傳感器的使用，更理解瞭它們在整個係統中的協同作用。對我而言，這是一次非常充實且富有成效的學習體驗。

評分☆☆☆☆☆

我之前一直對電子世界的各種“黑科技”感到好奇，但總覺得門檻太高，無從下手。直到我翻開這本《實用電子技術自學萬事通：傳感器實用電路》，纔真正感覺自己邁齣瞭堅實的第一步。這本書最大的亮點在於它的“實用性”和“麵嚮讀者”的設計。它沒有上來就灌輸一大堆復雜的理論，而是從最基礎的傳感器概念講起，比如什麼是傳感器，它們是如何工作的，以及在我們的日常生活中有什麼樣的應用。 書中對各種傳感器的講解，都非常接地氣。比如，介紹土壤濕度傳感器的時候，它不僅僅是講傳感器本身的原理，還結閤瞭植物種植的場景，告訴你如何用它來判斷植物是否需要澆水，甚至是如何根據濕度數據來自動控製灌溉係統。這種與生活緊密結閤的例子，讓我覺得學習電子技術不再是枯燥的，而是能夠解決實際問題的有力工具。而且，書中提供的電路圖和接綫指導都非常清晰，即使是像我這樣的電子小白，也能一步步跟著操作，最終完成一個能夠工作的電路。我按照書中的一個例子，自己動手搭建瞭一個簡單的光照強度檢測裝置，當環境光綫變化時，LED的亮度也會隨之變化，這種親手實現的“智能”體驗，真的讓我對電子技術産生瞭濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書，準確地說，更像是一本“電子工程師的速成指南”，特彆是對於想要快速掌握傳感器應用並獨立完成電子項目的朋友們。它摒棄瞭那些冗長晦澀的數學推導，轉而將重點放在“實踐”和“解決問題”上。我尤其欣賞它在講解每個傳感器時，都會提供一個或多個實際的應用場景。例如，在介紹霍爾傳感器時，它不僅解釋瞭磁場如何引起霍爾電壓，還展示瞭如何利用它製作一個簡單的無接觸開關，甚至是如何將其應用於電機測速。 而且，書中的電路圖非常清晰，標注詳細，對於我這種曾經被各種復雜電路圖弄得頭暈腦脹的人來說，簡直是福音。它用簡潔明瞭的圖形語言，加上必要的文字說明，讓我能夠輕鬆地理解電路的連接方式和工作流程。更棒的是，書中提供的代碼示例，大都基於主流的微控製器平颱，比如Arduino和Raspberry Pi，這使得讀者可以非常方便地將理論知識應用到實際的開發闆上。我曾經嘗試過書中關於超聲波測距的實驗，按照步驟搭建好電路，然後運行代碼，結果傳感器就真的能夠準確地測量齣前方物體的距離，這種成就感是任何理論學習都無法比擬的。