傳感器原理及工程應用(第四版)

傳感器原理及工程應用(第四版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

鬱有文 著
圖書標籤:
  • 傳感器原理
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  • 物理傳感器
  • 化學傳感器
  • 生物傳感器
  • 智能傳感器
  • 數據采集
  • 自動化控製
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齣版社: 西安電子科技大學齣版社
ISBN:9787560633381
版次:1
商品編碼:11479479
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2014-05-01
頁數:312

具體描述

編輯推薦

  本書介紹各種傳感器的原理、特性及其在工程上的應用技術。全書共有15章,第1章介紹傳感與檢測技術的理論基礎;第2章介紹有關傳感器的基本概念;第3章至第14章根據傳感器的工作原理分類,分彆介紹應變式、電感式、電渦流式、電容式、壓電式、磁電式、光電式、半導體式、超聲波式、輻射式、微波式、數字式、智能式等傳感器的工作原理、性能、測量電路及應用;第15章介紹傳感器在工程檢測中的應用,把傳感器與工程檢測技術結閤起來,使教材更具廣泛性和實用性。
   本書可作為應用電子、工業自動化、機電一體化、計算機應用、測控技術與儀器等專業教材,也可供其它專業的師生和有關工程技術人員參考。

內容簡介

  《傳感器原理及工程應用》是為高等院校電子信息類的工業自動化、機電一體化、測控及計算機應用等專業編寫的教材。該教材自2000年齣版以來,先後印刷5次,被許多院校和工程技術人員用作為教材或參考書。由於科學技術的不斷發展,傳感器及傳感器技術都有瞭很大的發展和變化,為此我們對第一版教材進行瞭修改、充實和更新。同時我們也保持瞭原教材的特色,即內容覆蓋麵廣,敘述由淺入深,在講述傳感器原理和特性時,側重講清物理概念,在介紹傳感器的應用時,充分結閤生産和工程實際,使教材更具有一定的使用和參考價值。
   全書內容分三部分:第一部分介紹測量的基本知識及測量誤差,例如測量及測量係統的概念,誤差理論與測量數據的處理等,第二版的這部分內容中對誤差和不確定度根據國際標準化等七個組織製定的指導性文件(GUM)賦予瞭新的定義;第二部分係統地介紹各種傳感器的原理、結構和應用,第二版中增加瞭微波傳感器、輻射傳感器及智能傳感器等內容,並把第一版工程應用中的數字式傳感器放到第二部分;第三部分介紹工程檢測的基礎知識及傳感器在工程檢測中的應用,在第二版中增加瞭工程中應用的新型傳感器。
   本書由鬱有文編寫第1、2、8、13、15章,常健編寫第3~7、9、10章,程繼紅編寫第11、12、14章。全書由鬱有文整理定稿,在編寫此書過程中,我們得到瞭南京師範大學的大力支持和幫助,許多同行提齣瞭很多寶貴意見,在此一並錶示衷心的感謝。本書在編寫過程中參考瞭許多教材和文獻,在此也錶示謝意。
   由於編者水平有限,本書第二版中一定會存在不足和錯誤之處,懇請讀者批評指正。

目錄

第1章 傳感與檢測技術的理論基礎 1
1.1 測量概論 1
1.2 測量數據的估計和處理 8
思考題和習題 27
第2章 傳感器概述 29
2.1 傳感器的組成和分類 29
2.2 傳感器的基本特性 30
思考題和習題 39
第3章 應變式傳感器 41
3.1 工作原理 41
3.2 應變片的種類、材料及粘貼 43
3.3 電阻應變片的特性 46
3.4 電阻應變片的測量電路 53
3.5 應變式傳感器的應用 57
思考題和習題 61
第4章 電感式傳感器 63
4.1 變磁阻式傳感器 63
4.2 差動變壓器式傳感器 70
4.3 電渦流式傳感器 79
思考題和習題 86
第5章 電容式傳感器 88
5.1 電容式傳感器的工作原理和結構 88
5.2 電容式傳感器的靈敏度及非綫性 92
5.3 電容式傳感器的等效電路 94
5.4 電容式傳感器的測量電路 94
5.5 電容式傳感器的應用 100
思考題和習題 102
第6章 壓電式傳感器 103
6.1 壓電效應及壓電材料 103
6.2 壓電式傳感器測量電路 108
6.3 壓電式傳感器的應用 111
思考題和習題 113
第7章 磁電式傳感器 114
7.1 磁電感應式傳感器 114
7.2 霍爾式傳感器 119
思考題和習題 126
第8章 光電式傳感器 128
8.1 光電器件 128
8.2 光縴傳感器 146
思考題和習題 152
第9章 半導體傳感器 153
9.1 氣敏傳感器 153
9.2 濕敏傳感器 158
9.3 色敏傳感器 162
9.4 半導體式傳感器應用 166
思考題和習題 168
第10章 超聲波傳感器 169
10.1 超聲波及其物理性質 169
10.2 超聲波傳感器 172
10.3 超聲波傳感器應用 173
思考題和習題 175
第11章 微波傳感器 176
11.1 微波概述 176
11.2 微波傳感器的原理和組成 176
11.3 微波傳感器的應用 177
思考題和習題 182
第12章 輻射式傳感器 183
12.1 紅外傳感器 183
12.2 核輻射傳感器 187
思考題和習題 195
第13章 數字式傳感器 196
13.1 光柵傳感器 196
13.2 編碼器 200
13.3 感應同步器 203
思考題和習題 205
第14章 智能式傳感器 207
14.1 概述 207
14.2 傳感器的智能化 208
14.3 集成智能傳感器 210
思考題和習題 214
第15章 傳感器在工程檢測中的應用 215

15.1 溫度測量 215
15.2 壓力測量 234
15.3 流量測量 240
15.4 物位測量 250

前言/序言


《傳感器原理及工程應用(第四版)》 一、 探索感知世界的奧秘,駕馭智能時代的基石 在科技飛速發展的今天,傳感器作為人類感知和認識世界的重要“觸角”,其重要性日益凸顯。從日常生活的智能傢居,到工業生産的自動化控製,再到醫療健康、環境保護、航空航天等尖端領域,傳感器無處不在,默默地將物理世界的信息轉化為機器可讀的信號,從而驅動著無數創新與進步。 《傳感器原理及工程應用(第四版)》是一本深入淺齣、理論與實踐相結閤的專業著作,旨在為讀者係統地構建傳感器領域的知識體係。本書不僅詳盡闡述瞭各類傳感器的基本原理、結構特性、性能參數,更著重於它們在不同工程領域的實際應用,力求幫助讀者理解“傳感器是什麼”、“傳感器如何工作”以及“傳感器能做什麼”。 二、 全麵而深入的理論解析 本書的理論部分,力求做到內容的全麵性與深度的平衡。我們將從傳感器的基本概念入手,循序漸進地介紹各種傳感器的分類及其核心工作原理。 電阻式傳感器: 深入剖析電阻變化與物理量(如溫度、位移、力等)之間的關係,探討熱敏電阻、應變片、電位計等在實際中的應用機理。 電容式傳感器: 揭示電容變化在感應位移、液位、壓力等方麵的獨到之處,介紹各種結構的電容式傳感器的設計與應用。 電感式傳感器: 闡述電感量變化在檢測金屬物體、位移、角度等方麵的原理,介紹渦流傳感器、LVDT(綫性可變微分變壓器)等。 壓電式傳感器: 深入研究壓電效應,理解應力如何轉化為電荷,進而用於壓力、加速度、力等測量。 半導體傳感器: 聚焦半導體材料在傳感技術中的革命性作用,詳細講解光敏二極管、霍爾傳感器、氣體傳感器等的工作原理,以及溫度、光照、磁場、化學物質等如何被精確感知。 光學傳感器: 探討光信號的産生、傳輸與檢測,涵蓋光電二極管、光電三極管、CCD(電荷耦閤器件)和CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器,以及它們在光強測量、顔色識彆、成像等方麵的應用。 聲學傳感器: 講解聲波的産生、傳播與接收,以及超聲波傳感器在測距、成像、無損檢測等方麵的獨特優勢。 生物傳感器: 介紹生物識彆元件(如酶、抗體、DNA等)與換能器相結閤,實現對特定生物分子或生理指標的高靈敏度、高選擇性檢測。 其他新興傳感器技術: 還會觸及MEMS(微機電係統)傳感器、納米傳感器等前沿技術,展望傳感器技術未來的發展方嚮。 在每個傳感器類型介紹時,本書都會深入到其工作機理的物理基礎,解釋其設計思路、關鍵參數(如靈敏度、綫性度、遲滯、重復性、響應時間等)的含義及其對傳感器性能的影響。同時,還會梳理傳感器在實現不同功能時所需的信號處理與調理技術,為後續的應用環節打下堅實的基礎。 三、 豐富而實用的工程應用剖析 理論知識的掌握最終是為瞭指導實踐。《傳感器原理及工程應用(第四版)》將大量篇幅用於介紹傳感器在各行各業的典型應用案例,幫助讀者將抽象的理論知識轉化為解決實際問題的能力。 工業自動化與過程控製: 探討傳感器在生産綫監控、機器人導航、設備狀態監測、環境參數(溫度、濕度、壓力、流量)測量等方麵的應用,以及如何構建高效的自動化控製係統。 汽車電子: 詳細闡述發動機控製、安全氣囊、ABS(防抱死製動係統)、ESP(電子穩定程序)、ADAS(高級駕駛輔助係統)等核心功能中所需的各類傳感器,如氧傳感器、爆震傳感器、車速傳感器、陀螺儀、加速度計、雷達和激光雷達等。 智能傢居與物聯網: 介紹人體感應、環境監測(空氣質量、光照、溫濕度)、安防報警、智能傢電控製等應用場景下的傳感器選擇與集成。 醫療健康: 聚焦生命體徵監測(心率、血壓、血氧)、血糖測量、體溫檢測、影像診斷(CT、MRI)等領域,介紹相關傳感器的原理和應用。 環境監測與保護: 闡述氣體傳感器、水質傳感器、噪聲傳感器、輻射傳感器等在監測空氣汙染、水體質量、土壤狀況、氣候變化等方麵的關鍵作用。 航空航天與國防: 介紹慣性導航係統、姿態控製、目標探測、遙感測繪等領域中對高精度、高可靠性傳感器的嚴苛要求。 科學研究與儀器儀錶: 講解傳感器在精密測量、實驗數據采集、儀器設備研發中的應用,以及如何根據特定的科研需求設計和選擇閤適的傳感器。 在應用部分的介紹中,本書不僅會說明選用哪種傳感器來實現特定功能,還會分析在實際工程中可能遇到的挑戰,如環境乾擾、功耗限製、成本考量、標定與校準等,並提供相應的解決方案和設計建議。 四、 培養創新能力,展望未來發展 《傳感器原理及工程應用(第四版)》不僅僅是一本教材,更是一扇通往未來科技的大門。本書的編寫團隊深知,傳感器技術正處於一個日新月異的時代。因此,在理論和應用的基礎上,本書還將引導讀者思考: 傳感器技術的最新發展趨勢: 如柔性傳感器、可穿戴傳感器、生物相容性傳感器、智能傳感器等。 傳感器與其他技術的融閤: 如人工智能、大數據、雲計算在傳感器數據分析與應用中的作用。 傳感器在解決全球性挑戰中的作用: 如能源、氣候、健康等領域的未來應用前景。 通過對傳感器原理的深刻理解和對其工程應用的廣泛認知,讀者將能夠更清晰地把握技術脈搏,激發創新靈感,從而在未來的科技浪潮中,成為一名優秀的工程師、研究者或技術決策者。 無論您是電子信息、自動化、機械工程、生物醫學工程等相關專業的學生,還是在相關領域工作的工程師,抑或是對感知世界充滿好奇心的科技愛好者,《傳感器原理及工程應用(第四版)》都將是您不可或缺的得力助手。本書將助您在傳感器的廣闊領域內,探索未知,創造價值,擁抱更加智能化的未來。

用戶評價

評分

這本書的齣版,對於我這個常年混跡於電子設計領域,卻又對基礎原理感到一絲模糊的工程師來說,簡直是及時雨。我一直覺得,在快速迭代的硬件世界裏,我們有時會過於關注“如何用”,而忽略瞭“為何用”。《傳感器原理及工程應用(第四版)》正好填補瞭這一塊空白。我之所以如此看重它,是因為它不僅僅是一本堆砌公式和參數的手冊,更像是為我們打開瞭一扇通往傳感器內心世界的窗戶。 我喜歡它在講解原理時那種深入淺齣的風格。比如,在介紹光學傳感器時,它並沒有止步於簡單的光電轉換,而是詳細地剖析瞭不同類型光傳感器的物理機製,例如光電導效應、光伏效應,甚至還涉及瞭更復雜的紅外輻射和可見光光譜的相互作用。它解釋瞭為什麼有些傳感器對特定波長的光特彆敏感,以及這種敏感性是如何通過材料選擇和結構設計來實現的。更讓我驚喜的是,書中還引入瞭一些實際應用案例,比如如何在復雜的工業環境中,通過調整傳感器的光譜響應來濾除乾擾光,保證測量精度。這種理論與實踐的緊密結閤,讓我能夠將書本上的知識轉化為解決實際問題的思路,而不是僅僅停留在理論層麵。

評分

作為一名在醫療器械領域從事研發工作的工程師,我對各種生物傳感器和醫學影像傳感器特彆感興趣。《傳感器原理及工程應用(第四版)》在這方麵的內容,可以說是給瞭我巨大的啓發。我一直覺得,生物傳感器在疾病診斷和健康監測中的潛力巨大,但如何精準地捕捉生物信號,一直是技術上的難點。 書中對生物傳感器的分類和原理介紹非常全麵,從酶基傳感器、免疫傳感器到DNA傳感器,都進行瞭深入的剖析。它解釋瞭這些傳感器如何通過生物識彆元件與特定的生物分子結閤,並通過某種物理或化學信號的變化來反映生物分子的濃度。我尤其欣賞書中關於電化學傳感器和光學傳感器在生物檢測中的應用細節,以及如何通過微流控技術來實現高通量、高靈敏度的生物分析。此外,書中對醫學影像傳感器(如X射綫探測器、超聲換能器)的原理介紹,也讓我對這些關鍵醫療設備有瞭更深的理解。

評分

讀完《傳感器原理及工程應用(第四版)》,我感覺自己對“感知”這個概念有瞭更深刻的理解。我是一名在智慧城市領域工作的開發者,我們緻力於利用各種技術來提升城市管理和居民生活質量。 這本書中關於環境傳感器的內容,給我留下瞭深刻的印象。它詳細介紹瞭空氣質量傳感器(如PM2.5傳感器、CO2傳感器)、噪聲傳感器、光照傳感器等的工作原理和應用。書中對這些傳感器在城市環境監測、智能交通、智能建築等方麵的應用案例分析,讓我看到瞭傳感器技術在建設智慧城市中的巨大潛力。我尤其喜歡它關於傳感器網絡和數據融閤的討論,這對於我們構建一個全麵、精準的城市感知係統非常有啓發。它幫助我理解瞭如何將分散的傳感器信息整閤起來,形成一個有價值的整體。

評分

對我而言,這本書最吸引我的地方在於它對傳感器在實際工程應用中的那種“接地氣”的描述。我是一名在汽車電子領域工作的工程師,我們每天都在和各種傳感器打交道,但很多時候,我們更關心的是它們的數據接口和通信協議,而不是它們到底是如何工作的。 《傳感器原理及工程應用(第四版)》在這方麵提供瞭寶貴的視角。它不僅列舉瞭汽車中常用的各類傳感器,比如發動機工況傳感器、車身姿態傳感器、環境感知傳感器等,還深入剖析瞭它們在復雜工作環境下的設計考慮。例如,書中對溫度傳感器在高低溫環境下的性能衰減和補償,以及對振動傳感器在機械應力下的魯棒性設計,都有非常詳細的討論。我特彆喜歡它關於傳感器噪聲抑製和信號處理的章節,這對於提高汽車電子係統的穩定性和可靠性至關重要。

評分

這本書的結構和內容安排,讓我覺得它非常適閤那些希望係統性學習傳感器知識的人。我是一名剛入行的嵌入式開發工程師,雖然會使用一些現成的傳感器模塊,但對於其背後的原理卻知之甚少,這讓我感到很不踏實。 《傳感器原理及工程應用(第四版)》從最基礎的物理量到各種傳感器的具體實現,都進行瞭詳細的講解。例如,在講解力學量傳感器時,它不僅介紹瞭應變片、力敏電阻等,還詳細闡述瞭如何利用磁緻伸縮效應和電緻伸縮效應來設計位移和力傳感器。書中對不同材料的電學和力學性能的介紹,也讓我對如何選擇閤適的材料來滿足設計要求有瞭更直觀的認識。我特彆喜歡書中關於傳感器動態響應和頻率特性的討論,這對於我們在實時控製係統中選擇和使用傳感器至關重要。

評分

我一直覺得,要真正理解一個技術,就必須深入其本質。《傳感器原理及工程應用(第四版)》恰恰滿足瞭這一點。在閱讀這本書之前,我對許多傳感器,特彆是那些在精密儀器和高端設備中常見的傳感器,例如應變片、激光乾涉儀等,雖然有所耳聞,但對其工作原理卻瞭解得不多。這本書以一種非常係統的方式,從物理學的基本原理齣發,逐步深入到各種傳感器的設計和應用。 我特彆喜歡它在講解半導體傳感器部分的內容。它不僅詳細介紹瞭PN結的形成和特性,以及由此衍生的各種傳感器,如霍爾效應傳感器、光敏電阻等,還進一步探討瞭MEMS(微機電係統)技術的應用,這在當前微型化、集成化傳感器設計中扮演著越來越重要的角色。書中對不同半導體材料(如矽、砷化鎵等)在傳感器製造中的特性差異,以及如何通過摻雜和錶麵處理來優化傳感器性能,都有非常細緻的描述。這讓我對如何選擇閤適的半導體材料來滿足特定的應用需求有瞭更清晰的認識。

評分

這本書的內容之詳實,遠超我的預期。我是一名在工業自動化領域工作的技術人員,長期以來,我一直緻力於PLC編程和係統集成,但對於底層傳感器的原理,一直缺乏深入的瞭解。 《傳感器原理及工程應用(第四版)》在這方麵為我打開瞭一扇新世界的大門。它從物理學的最基本概念入手,逐步引申到各種傳感器的設計和應用。我尤其對書中關於磁傳感器和電磁感應傳感器的介紹印象深刻。它詳細闡述瞭霍爾效應、磁阻效應等物理現象,以及如何利用這些效應來設計磁場傳感器、接近傳感器和編碼器。書中對這些傳感器在機器人、自動化生産綫等工業場景中的應用案例分析,也讓我受益匪淺。它幫助我理解瞭為什麼某些傳感器在特定的工業環境下錶現更好,以及如何根據實際需求來選擇最閤適的傳感器。

評分

這本書的價值在於它能夠讓你從“知道怎麼用”提升到“理解為何用”。我是一名在能源領域工作的工程師,我們經常需要監測各種物理參數,比如溫度、壓力、流量等。 《傳感器原理及工程應用(第四版)》在這些方麵提供瞭非常詳盡的講解。它不僅介紹瞭各種類型的溫度傳感器(熱電偶、熱電阻、紅外測溫儀等)的原理和特性,還深入分析瞭它們在不同工況下的適用性。同樣,對於壓力傳感器,它從流體靜力學原理齣發,詳細闡述瞭壓阻式、電容式、壓電式等不同類型的壓力傳感器的工作機製。我尤其欣賞書中關於流量傳感器(如渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計)的工作原理和精度分析,這對於我們能源領域的精確計量至關重要。

評分

這本書的內容深度和學術嚴謹性,讓我覺得它不僅僅是一本教科書,更像是一本供專業人士參考的工具書。我是一名在航空航天領域工作的工程師,經常需要接觸各種高精度、高性能的傳感器。在閱讀《傳感器原理及工程應用(第四版)》之前,我對於一些非常規的傳感器,比如陀螺儀、加速度計的內部設計原理,一直感到睏惑。 這本書在這方麵給予瞭我極大的幫助。它詳細地闡述瞭不同類型陀螺儀(如機械陀螺、激光陀螺、光縴陀螺)的工作原理,以及它們各自的優缺點和適用範圍。對於加速度計,它也深入分析瞭壓阻式、電容式、壓電式等不同類型的結構和工作機製。更令我欣喜的是,書中還提到瞭傳感器誤差的來源和補償方法,以及如何在惡劣環境下保證傳感器的可靠性和穩定性,這對於我們航空航天領域來說至關重要。這些內容不是市麵上一般的傳感器應用手冊能夠提供的。

評分

這本書的深度和廣度著實令人印象深刻。作為一名在自動化控製領域摸爬滾打多年的技術人員,我對各種傳感器有著形形色色的接觸,但很多時候,我對它們的內部工作原理也隻是一知半解。這次閱讀《傳感器原理及工程應用(第四版)》,讓我對許多曾經模糊的概念豁然開朗。例如,在講解壓電傳感器時,它不僅闡述瞭壓電效應的物理基礎,更深入地探討瞭其在動態測量中的優勢,以及在靜態測量中可能存在的滯後和蠕變問題。它還對比瞭不同壓電材料(如石英、鋯鈦酸鉛等)的特性差異,以及它們在不同應用場景下的選擇考量。 更值得稱道的是,書中對傳感器集成和係統設計的討論。它沒有停留在單個傳感器的層麵,而是著眼於如何將多個傳感器組閤起來,構建更復雜、更智能的感知係統。例如,它探討瞭如何通過多傳感器融閤來提高測量的魯棒性和精度,以及如何利用互補傳感器的信息來彌補單一傳感器的不足。我尤其對書中關於傳感器網絡和物聯網應用的章節産生瞭濃厚的興趣,它詳細介紹瞭如何在分布式係統中部署和管理傳感器,以及如何將傳感器數據轉化為有用的信息。這對於我當前負責的智慧農業項目至關重要,能夠為我們提供寶貴的參考和指導。

評分

hi好好好好好好好好好好

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買來看著玩的,大學教科書都這樣

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不錯,挺好的

評分

評分

好書,確實寫的挺好的,對數學功底有一定的要求

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感覺不錯,自己用的書

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沒有瑕疵,略貴。

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買來看著玩的,大學教科書都這樣

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