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[日] 菊地正典著张丹，余洋，余长江译 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111555940

商品编码：11524103798

出版时间：2017-01-01

作  者:(日)菊地正典 著；张丹,余洋,余长江 译 定  价:39 出 版 社:机械工业出版社 出版日期:2017年01月01日 页  数:207 装  帧:平装 ISBN:9787111555940 ●前言
●书中出现的卡通人物介绍
●第1章 什么是电
●001 探索电的起源追溯到“电子”
●002 “电子”的发现
●003 “电荷”的定向移动形成“电流”
●004 “静电”和“摩擦生电”
●005 导电的“导体”和不导电的“绝缘体”
●006 电的位能“电位”和电位差“电压”
●007 表示单位电荷作用力的“电场”
●008 由于电子过剩或不足产生的带电原子或分子叫作“离子”
●009 正离子与电子混合的气体“等离子体”
●010 来自太阳产生的等离子“极光”
●011 电与磁的“相似点”和“不同点”
●专栏 生物电
●第2章 电的基本性质
●012 阻碍电流流动的“电阻”和“欧姆定律”
●013 电流在电阻体内流动时产生的热量“焦耳定律”
●014 两点间的电荷相互作用力“库仑定律”
●015 电流和磁力的关系“安培定则”
●部分目录

内容简介

菊地正典著的《图解电的基础知识入门》深入浅出地介绍了：电究竟是什么？电有哪些性质？遵循着怎样的规律？如何来利用？等内容。电以及电现象的应用有以下三个方面：靠前，作为热、光、力等“能源”；第二，作为电信号的“信息媒介”；第三，设备、仪器相互连接作为系统化的“通信手段”。本书以电的各个侧面为切入点，引进新话题，采取彩色图表解释法通俗易懂地加以介绍。本书共七章，内容为什么是电、电的基本性质、发电与输电、电与通信、家庭用电、支撑着社会发展的电、拓展电的电子学世界。
本书适用于相关专业的中专生、非电专业的大专和本科生，以及初中以上文化的电子爱好者阅读。
(日)菊地正典 著；张丹,余洋,余长江 译 菊地正典，1968年毕业于东京大学工学部物理工程学专业。加入日本电气公司后一直从事着半导体设计及流程开发工作。历任该公司半导体事业部技师长，NEC电子半导体技师长。2O02年起担任日本半导体制造装置协会专务理事。2007年起担任半导体能量研究所顾问。他的著作有《近期新半导体的全貌》、《图解电子电路》、《成为专业技术工程师的学习方法》、《半导体用语辞典》(与他人合著)等。 前言电在我们生活中随处可见。由于我们对它已经过于熟悉，平时或许已经不以为然了。它在家庭中、社会上甚至在大街上电子产品、电气设备、仪器以及电气系统随处可见。比如荧光灯、电视、冰箱、洗衣机、微波炉、空调、电话、手机、传真、计算机、数码相机、复印机、DVD机、电动汽车、地铁……不胜枚举。还有飞机、火车等的控制设备以及医院的医疗设备等也离不开电。    可以说想找到和电完全没关系的设备、仪器都很难，电的应用在现代社会中已经根深蒂固，它也是支撑现代社会发展的基础。    虽然电离我们很近，但我们对它并不是很了解，仅仅听到什么是电的时候，出现排斥反应的人也不少，这是事实吧。    本书深入浅出地介绍了“电究竟是什么？”“电有哪些性质？遵循着怎样的规律？”“如何来应用？”等内容。&nb;等

《万物互联：传感器技术与应用详解》 引言 在信息爆炸的时代，我们正以前所未有的速度迈入一个万物互联的智能世界。从智能家居到工业自动化，从智慧医疗到环境保护，传感器扮演着信息获取的“眼睛”和“耳朵”，是连接物理世界与数字世界的关键桥梁。它们能够感知温度、湿度、光照、压力、运动、化学成分乃至生物信号，并将这些信息转化为可供计算机处理和分析的数据。 本书《万物互联：传感器技术与应用详解》正是为了深入剖析这一核心技术而生。它不仅仅是一本介绍传感器基本原理的入门读物，更是一本系统梳理传感器技术发展脉络、揭示其前沿应用、并展望未来趋势的深度探索。我们将带领读者一同穿越传感器世界的广阔图景，理解其背后精妙的设计、复杂的制造工艺以及令人惊叹的应用潜力。 第一章：传感器世界的基石——感知原理与分类 本章将奠定读者对传感器世界的基本认知。我们首先会追溯传感器发展的历史渊源，从最简单的机械式开关到如今高度集成的MEMS（微机电系统）传感器，理解技术演进的逻辑。 接着，我们将深入探讨各种传感器的核心感知原理。这包括： 物理效应类传感器： 讲解压电效应、热电效应、磁致伸缩效应、光电效应、霍尔效应等基本物理现象如何在传感器中被利用来测量物理量。例如，通过压电效应，我们可以制造出精确的压力传感器和加速度传感器；利用热电效应，可以开发出温度传感器。 化学效应类传感器： 探讨传感器如何利用物质的化学反应来检测气体、液体中的特定成分。我们将介绍电化学传感器、半导体气体传感器、光学化学传感器的工作原理，以及它们在环境监测、食品安全等领域的应用。 生物效应类传感器： 聚焦于生物传感器，介绍它们如何结合生物识别元件（如酶、抗体、DNA）和信号转换器来检测生物分子，为疾病诊断、药物研发、生物过程监测提供强大的工具。 电学效应类传感器： 深入分析电阻式、电容式、电感式传感器的工作原理，解释电阻变化如何反映位移、压力；电容变化如何指示液位、湿度；电感变化如何用于金属检测或位移测量。 在此基础上，我们将对传感器进行系统性的分类。从测量对象（温度、压力、位移、气体、光等）的维度，到工作原理（电阻式、电容式、压电式、光学式等）的维度，再到应用领域（工业、医疗、汽车、消费电子等）的维度，帮助读者建立起清晰的传感器知识体系。 第二章：微观世界的精巧构造——MEMS传感器技术 MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技术的崛起，是传感器发展史上的一个里程碑。本章将聚焦于MEMS传感器，揭示这些微小而强大的器件是如何被制造出来的。 我们将详细介绍MEMS传感器的核心制造工艺，包括： 硅微加工技术： 讲解体硅工艺（Bulk Micromachining）和表面硅工艺（Surface Micromachining）的基本流程，包括光刻、刻蚀（干法刻蚀、湿法刻蚀）、薄膜沉积等关键步骤。通过图示和流程示意，直观展现微观结构的形成过程。 压印光刻技术： 介绍压印光刻在实现高精度、大面积微纳结构制造中的作用，以及其在MEMS传感器批量生产中的优势。 封装技术： 强调传感器封装的重要性，包括气密性封装、真空封装、高真空封装等，以及它们如何影响传感器的性能、稳定性和寿命。 在工艺介绍之后，我们将深入剖析几种典型的MEMS传感器。例如： MEMS加速度计： 讲解其基于微悬臂梁结构、通过检测质量块受力引起的位移变化来测量加速度的原理，以及其在智能手机、汽车安全气囊、无人机等领域的广泛应用。 MEMS陀螺仪： 介绍其利用科里奥利力效应来检测角速度的原理，以及其在导航、稳定系统中的核心作用。 MEMS压力传感器： 重点讲解基于硅薄膜的差压传感器和绝压传感器的设计与工作机制，以及它们在气象监测、胎压监测、医疗血压测量中的地位。 MEMS麦克风： 揭示其如何将声波转化为电信号，以及其在通信设备、智能音箱等产品中的普及。 第三章：连接现实与虚拟——传感器数据采集与处理 传感器产生的原始数据往往是模拟信号，需要经过一系列的转换和处理才能被计算机理解和使用。本章将聚焦于传感器数据采集与处理的关键环节。 信号调理： 介绍放大、滤波、偏置等信号调理技术，如何将微弱、嘈杂的传感器信号转换为适合模数转换的信号。 模数转换（ADC）： 详细讲解ADC的工作原理、关键参数（分辨率、采样率）以及不同类型的ADC（逐次逼近型、Σ-Δ型、流水线型）的特点，解释如何将模拟信号数字化。 数字信号处理（DSP）： 介绍常用的数字信号处理算法，如傅里叶变换（FFT）、滤波器设计、降噪算法等，如何从原始数字数据中提取有用信息，去除干扰。 嵌入式系统与微控制器： 探讨微控制器（MCU）在传感器数据采集和初步处理中的作用，介绍ARM Cortex-M系列等常用MCU的架构及其在物联网设备中的应用。 通信协议： 介绍传感器与微控制器之间、以及微控制器与云端之间常用的通信协议，如I2C、SPI、UART、CAN、MQTT、CoAP等，为数据传输奠定基础。 第四章：智能时代的触角——传感器在各行业的创新应用 传感器技术是驱动各行各业智能化升级的核心动力。本章将通过大量案例，展现传感器在不同领域的颠覆性应用。 智能家居： 环境监测： 温度、湿度、空气质量（CO2、PM2.5、VOCs）传感器如何构建舒适健康的居住环境。 安防监控： PIR（被动红外）传感器、门窗磁传感器、震动传感器如何实现家庭安全防护。 智能照明与家电控制： 光照传感器、人体存在传感器如何实现自动调光和节能控制，各种传感器如何联动控制家电。 健康监测： 非接触式体温传感器、睡眠监测传感器、跌倒检测传感器如何关爱老人和儿童。 智慧工业（工业4.0）： 设备状态监测与预测性维护： 振动、温度、压力传感器如何实时监测设备运行状态，提前预测故障，降低停机损失。 生产过程优化： 流量、液位、位移传感器如何精确控制生产流程，提高产品质量和生产效率。 机器人与自动化： 视觉传感器、力觉传感器、接近传感器如何赋能机器人实现精确定位、抓取和协同作业。 仓储物流： RFID、UWB（超宽带）传感器如何实现物品的精准追踪和库存管理。 智慧医疗： 可穿戴健康设备： 心率传感器、血氧传感器、ECG（心电图）传感器、运动传感器如何实现对人体生理数据的实时监测，为疾病预防和管理提供支持。 远程医疗： 远程血压计、血糖仪、听诊器等集成传感器的设备如何实现远程诊断和治疗。 医疗影像： CT、MRI等设备中使用的各种高精度传感器如何实现精确的图像采集。 手术机器人： 高精度力觉和触觉传感器如何辅助医生进行微创手术。 智慧交通： ADAS（高级驾驶辅助系统）： 毫米波雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头、超声波传感器如何实现自适应巡航、车道保持、自动泊车等功能。 车联网（V2X）： 各种传感器数据如何实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的信息交互，提升交通安全和效率。 智慧城市交通管理： 车辆检测传感器、环境监测传感器如何支持交通流量优化、拥堵预测和环境保护。 智慧农业： 土壤监测： 土壤湿度、温度、pH值、N-P-K传感器如何实现精准灌溉和施肥，提高作物产量和品质。 环境监测： 光照、温湿度、CO2传感器如何优化温室大棚的环境参数。 病虫害监测： 特定气体传感器、图像识别技术如何辅助病虫害的早期发现和防治。 环境保护： 空气质量监测： 气体传感器如何实时监测SO2、NOx、O3、PM2.5等污染物浓度。 水质监测： pH、溶解氧、浊度、电导率传感器如何评估水体质量。 噪声监测： 声学传感器如何进行噪声污染评估。 第五章：探索未知的前沿——新兴传感器技术与未来展望 技术是不断进步的，传感器领域也不例外。本章将带领读者展望传感器技术的未来发展方向。 柔性与可穿戴传感器： 介绍基于导电聚合物、纳米材料的柔性传感器，以及它们在可穿戴电子产品、生物医学领域的巨大潜力。 生物与化学传感器的高灵敏度化与集成化： 探讨微流控芯片技术与生物传感器的结合，实现微量样本的高效检测。 量子传感器： 介绍基于量子效应的新型传感器，如量子陀螺仪、量子磁力计，及其在高精度导航、地质勘探等领域的颠覆性应用。 自供能传感器： 探讨能量收集技术（如太阳能、热电、压电）与传感器的集成，实现传感器的无线部署和长期运行。 AI与传感器的融合： 介绍如何利用人工智能算法从海量传感器数据中学习更复杂的模式，实现更智能的决策和预测，例如基于多传感器融合的AI感知系统。 微纳传感器制造技术的突破： 展望3D打印、先进光刻等技术在制造更复杂、更小型化传感器中的作用。 结语 《万物互联：传感器技术与应用详解》旨在为读者构建一个全面、深入的传感器知识体系。我们相信，通过对传感器原理的理解、对制造工艺的认知、对典型应用的学习，以及对未来趋势的洞察，读者将能够更好地把握智能时代的发展脉搏，并在各自的领域内发掘传感器的无限可能。无论您是工程技术人员、科研学者，还是对科技充满好奇的爱好者，本书都将是您探索传感器世界、拥抱万物互联时代的理想伴侣。

评分☆☆☆☆☆

这本《图解电的基础知识入门》真是我近来最惊喜的阅读体验之一！作为一个一直对电路和电子方面充满好奇，但又从未真正接触过相关知识的人，我总是被各种复杂的原理图和术语吓得望而却步。直到翻开这本书，我才发现原来学习电的基础知识可以如此生动有趣。作者没有采用枯燥的理论讲解，而是巧妙地运用了大量的图解，将抽象的概念具象化。每一个公式、每一个定律，都配以清晰易懂的插图，仿佛在亲手操作实验一样。我尤其喜欢书中对“电压”、“电流”、“电阻”这几个核心概念的解释，用生活中的水流比喻，让我瞬间豁然开朗。以往看到这些词汇只会感到头晕，现在却能理解它们之间的内在联系和相互作用。而且，书中还穿插了一些小型的实验演示，虽然是图解，但配合文字描述，我仿佛都能感受到电的流动和电路的运行。这不仅仅是一本书，更像是一位耐心的老师，循循善诱地引导我一步步走进电的世界，让我不再感到畏惧，而是充满了探索的乐趣。我之前尝试过其他一些科普读物，但很多都过于浅显，要么就是过于专业，这本书的定位我觉得非常精准，既有深度又不失趣味性，绝对是零基础入门者的首选。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买《图解电的基础知识入门》这本书，纯粹是因为被它的封面设计吸引，感觉很“酷”。我之前对电完全没有概念，以为就是插座里出来的那么一股“力”。但这本书的出现，彻底颠覆了我的认知。它用一种非常“故事化”的叙述方式，一点一点地揭开电的神秘面纱。书中对“电荷”的解释，不再是冷冰冰的物理概念，而是通过生动的比喻，让我理解了正负电荷是如何相互吸引或排斥的。然后，再循序渐进地引入“电场”和“磁场”的概念，同样是依靠精美的插图，将这些肉眼看不见的力场呈现出来。我尤其喜欢书中对“电磁感应”现象的讲解，通过模拟不同场景下的磁铁运动和线圈变化，让我切实感受到了电与磁之间的紧密联系，以及它们是如何相互转化的。这种从现象到本质的探索过程，让我觉得非常过瘾。这本书没有冗长的公式推导，而是侧重于概念的理解和直观的感受，这对于我这样的“小白”来说，简直是福音。阅读过程中，我常常会停下来，反复品味那些图解，仿佛在与作者进行一场无声的对话，共同探索电的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

我向来对需要动脑筋的知识感到些许排斥，总觉得会枯燥乏味，但《图解电的基础知识入门》这本书，彻底打破了我对“知识”的刻板印象。它没有用一板一眼的教科书式语言，而是用一种非常人性化、带有温度的方式来讲解。书中的图解，与其说是插图，不如说是“视觉故事”，它们不仅仅是线条和颜色的堆砌，更是承载着丰富的知识信息。我特别喜欢书中对于“电源”的分类和讲解，从最简单的电池，到我们日常接触的交流电源，每一类都有详细的图解和工作原理的阐述，让我对“电”的来源有了清晰的认识。而且，书中还穿插了一些关于“安全用电”的提示，这些都是非常实用的知识，让我觉得这本书不仅仅是教授理论，更是关注读者的实际应用和安全。我曾经尝试过一些在线的电子学习资源，但往往因为缺乏系统性和直观性，很快就放弃了。而这本书，就像一位经验丰富的向导，带着我一步一步探索电的本质，让我在轻松愉快的阅读中，逐渐建立起对电的基础认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，更像是一本“电的百科全书”，但又不是那种枯燥乏味的陈述。它非常善于将复杂的理论拆解成一个个易于理解的单元，并且通过大量的图例和流程图，让整个学习过程变得异常流畅。我之前对“半导体”这个词汇总是有种模糊的认识，觉得它和电子产品息息相关，但具体原理却一窍不通。这本书用非常形象的插画，展示了半导体的结构和工作方式，比如P型和N型半导体的掺杂过程，以及它们在PN结处的奇妙表现，让我一下子就抓住了核心。而且，书中还涉及了一些基础的数字电路概念，比如“逻辑门”的原理，也是通过简单的图示和真值表，让我快速掌握了它们的逻辑功能。我尤其惊喜的是，书中还提到了集成电路的形成过程，虽然只是一个简要的介绍，但已经让我对现代电子科技的复杂程度有了初步的了解。这种循序渐进、由浅入深的讲解方式，让我在学习的过程中，不仅不会感到疲惫，反而会因为不断地“懂了”，而产生持续的学习动力。

评分☆☆☆☆☆

我一直以为自己是个动手能力不强的人，尤其是在面对需要精确测量和连接的电子项目时，更是会感到压力山大。然而，《图解电的基础知识入门》这本书完全改变了我的看法。它不是那种让你直接上手去焊接或者组装的教程，而是从最根本的原理入手，用一种非常“可视化”的方式来呈现电的奥秘。书中那些细致入微的图示，像是把电路搬到了我的眼前，每一个元器件的符号、连接方式，甚至是电流流动的方向，都描绘得清清楚楚。我特别欣赏书中对于“串联”和“并联”电路的讲解，通过不同的图形和示意图，我能够清晰地看到电流如何在不同的路径上流动，以及各个元器件如何协同工作。更让我惊喜的是，书中还巧妙地结合了一些生活中的应用实例，比如电灯的开关原理，或者简单的电池供电电路，这些都让我觉得学习到的知识离我并不遥远，而是可以直接联系到日常生活中。它没有让我感到自己是个被动的接受者，而是让我主动去思考、去理解，仿佛我在跟着书中的引导，在脑海里搭建属于自己的电路模型。这种互动式的学习体验，让我对电子这门学科产生了前所未有的兴趣。