本教材對常用傳感器原理及其數據采集和信號處理進行闡述,且注重對傳感器應用和工程實踐能力的培養。本書共12章,主要內容包括:傳感器的概念、分類、基本特性、標定和技術現狀,傳感器的功能材料及加工工藝,溫敏傳感器,力敏傳感器,磁敏傳感器,光敏傳感器,聲敏傳感器,濕敏傳感器,生物傳感器,傳感器的信號處理和智能化,以及無綫傳感器網絡等。本書提供配套電子課件。
2003年,浙江大學流體傳動及控製國傢重點實驗室學習,獲工學博士學位;2006年在清華大學精密測試技術及儀器國傢重點實驗室博士後齣站;2006年至今在電子科技大學自動化工程學院任教。主要從事傳感器技術及機械電子工程方麵的研究。
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 傳感器的概念 1
1.1.1 傳感器的基本組成 1
1.1.2 傳感器的定義 2
1.2 傳感器的分類 2
1.3 傳感器的基本特性 3
1.3.1 傳感器的靜態特性 4
1.3.2 傳感器的動態特性相關的數學
模型 11
1.3.3 傳感器的動態特性描述 15
1.4 傳感器的標定 20
1.4.1 傳感器的靜態特性標定 21
1.4.2 傳感器的動態標定 21
1.5 傳感器技術發展方嚮 23
習題 25
第2章 傳感器的功能材料及加工工藝 27
2.1 傳感器使用的材料 27
2.1.1 導體、半導體和電介質 28
2.1.2 有機高分子敏感材料 30
2.1.3 磁性材料 30
2.2 傳感器的加工工藝 31
2.2.1 結構型傳感器的加工工藝 31
2.2.2 微機械加工工藝 32
習題 40
第3章 溫敏傳感器 41
3.1 熱學相關基本概念 41
3.1.1 溫標 41
3.1.2 熱力學相關概念 41
3.1.3 溫敏傳感器的分類 42
3.2 熱電偶傳感器 42
3.2.1 熱電效應 42
3.2.2 熱電偶基本定律 44
3.2.3 熱電偶的結構 45
3.2.4 熱電偶冷端溫度誤差及其補償 46
3.2.5 熱電偶實用測量電路 49
3.2.6 熱電偶傳感器應用實例 50
3.3 電阻型溫度傳感器 52
3.3.1 熱電阻 52
3.3.2 熱敏電阻 55
3.3.3 陶瓷半導體熱敏電阻 57
3.3.4 半導體熱電阻溫度傳感器 61
3.3.5 熱敏電阻溫度傳感器的典型
應用 63
3.4 半導體PN結型溫度傳感器 64
3.4.1 溫敏二極管 64
3.4.2 溫敏晶閘管(可控矽) 66
3.4.3 溫敏三極管 68
3.4.4 半導體PN結型溫度傳感器典型
應用 70
習題 71
第4章 力敏傳感器 73
4.1 應變式電阻傳感器 73
4.1.1 電阻應變片的種類 73
4.1.2 金屬電阻應變片 73
4.1.3 半導體應變片 78
4.1.4 電阻應變片的測量電路 79
4.1.5 電阻應變式傳感器應用 83
4.2 壓電式力傳感器 88
4.2.1 壓電效應和壓電材料 88
4.2.2 壓電傳感器的等效電路與測量
綫路 91
4.2.3 壓電式傳感器的應用舉例 95
4.2.4 壓電式傳感器的主要性能及其
影響因素 97
4.3 電容力傳感器 99
4.3.1 電容式傳感器特點 99
4.3.2 電容式壓力傳感器 100
4.4 電感式壓力傳感器 102
4.5 諧振式壓力傳感器 104
4.5.1 工作原理和特性 104
4.5.2 諧振式壓力傳感器的特性 104
4.5.3 諧振式壓力傳感器的類型 106
4.6 光縴力學傳感器 108
4.7 其他新型傳感器 110
習題 112
第5章 磁敏傳感器 113
5.1 概述 113
5.2 霍爾元件 114
5.2.1 霍爾效應 115
5.2.2 影響霍爾效應的因素 116
5.2.3 霍爾元件基本結構 117
5.2.4 霍爾元件的基本特性 117
5.2.5 霍爾元件的電磁特性 118
5.2.6 霍爾元件不等位電勢補償 120
5.2.7 霍爾元件溫度補償 120
5.2.8 霍爾式傳感器的應用 123
5.3 半導體磁阻器件 124
5.3.1 磁阻效應 124
5.3.2 磁阻元件 126
5.3.3 磁敏電阻的應用 127
5.4 結型磁敏器件 128
5.4.1 磁敏二極管 128
5.4.2 磁敏三極管 132
5.5 鐵磁性金屬薄膜磁阻元件 136
5.5.1 鐵磁體中的磁阻效應 136
5.5.2 鐵磁薄膜磁敏電阻的結構與
工作原理 136
5.5.3 鐵磁薄膜磁敏電阻的技術性能
及特點 136
5.6 壓磁式傳感器 137
5.6.1 壓磁式傳感器的基本原理 137
5.6.2 壓磁式傳感器的主要特性 138
5.6.3 壓磁式傳感器的應用舉例 139
5.7 新型磁敏傳感器 139
5.7.1 MOS磁敏器件 139
5.7.2 高分辨率磁性鏇轉編碼器 140
5.7.3 渦流傳感器 141
5.7.4 韋根德磁敏器件 141
5.7.5 磁通門傳感器 142
習題 143
第6章 光敏傳感器 144
6.1 概述 144
6.1.1 光譜 144
6.1.2 光學傳感器的相關計量單位 145
6.1.3 光源 146
6.2 光電效應傳感器 148
6.2.1 外光電效應及器件 148
6.2.2 內光電效應(光電導)及器件 153
6.3 光生伏特效應器件 157
6.3.1 光生伏特效應 157
6.3.2 光電池 158
6.4 光敏二極管 159
6.4.1 結構原理 159
6.4.2 光電二極管應用實例 161
6.5 光敏晶體管 162
6.5.1 光敏晶體管和光敏二極管基本
特性 163
6.5.2 光敏三極管應用實例 164
6.6 色敏光電傳感器 165
6.6.1 雙結型色彩傳感器 165
6.6.2 非晶態集成色彩傳感器 165
6.6.3 應用實例 166
6.7 光電耦閤器件 167
6.7.1 光電耦閤器 167
6.7.2 光電開關 167
6.8 紅外熱釋電光敏器件 168
6.8.1 紅外熱釋電光敏效應 168
6.8.2 熱釋電傳感器的結構 169
6.8.3 熱釋電紅外傳感器的應用 170
6.9 固態圖像傳感器 173
6.9.1 CCD圖像傳感器 173
6.9.2 MOS固態圖像傳感器 176
6.9.3 CCD與CMOS圖像傳感器的
性能比較 178
6.10 光縴傳感器 179
6.10.1 概述 179
6.10.2 光縴的結構和傳輸原理 180
6.10.3 光縴傳感器 181
習題 185
第7章 聲敏傳感器 186
7.1 聲波的基本性質 186
7.1.1 聲壓及其描述 186
7.1.2 聲功率和聲強 187
7.1.3 聲波的反射、摺射、透射和
吸收 188
7.2 聲敏傳感器 190
7.2.1 電阻變換型聲敏傳感器 190
7.2.2 壓電聲敏傳感器 191
7.2.3 電容式聲敏傳感器(靜電型) 191
7.2.4 音響傳感器 192
7.3 水聲傳感器 194
7.3.1 水聲傳感器的性能指標 194
7.3.2 水聲傳感器用郎之萬型換能器 196
7.3.3 海底地貌儀 197
7.3.4 多普勒計程儀 198
7.3.5 相關計程儀 198
7.4 超聲波傳感器 199
7.4.1 超聲波及其物理性質 199
7.4.2 超聲波對超聲場産生的作用
(效應) 200
7.4.3 超聲波傳感器 201
7.4.4 超聲波傳感器的應用 201
7.5 聲錶麵波傳感器 204
7.5.1 錶麵聲波的類型 205
7.5.2 SAW傳感器的結構與工作
原理 209
7.5.3 高分辨率SAW溫度傳感器 210
7.5.4 SAW氣敏傳感器 211
7.5.5 SAW壓力傳感器 212
7.5.6 聲闆波傳感器 213
習題 215
第8章 氣敏傳感器 216
8.1 概述 216
8.2 氣敏傳感器的主要參數與特性 216
8.3 半導體氣敏傳感器 218
8.3.1 電阻型半導體氣敏元件 218
8.3.2 半導體氣敏二極管和MOSFET
氣敏傳感器 228
8.4 固態電解質氣敏傳感器 232
8.5 接觸燃燒式氣敏傳感器 234
8.5.1 檢測原理與結構 234
8.5.2 氣敏特性 235
8.6 新型氣敏傳感器 236
8.6.1 紅外吸收式傳感器 236
8.6.2 熱導率變化式氣敏傳感器 236
8.6.3 氣敏半導體材料吸附機製及
器件 236
8.6.4 氣-磁傳感器 237
8.7 氣敏傳感器的應用 238
8.7.1 傢用煤氣、液化石油氣泄漏
報警器 238
8.7.2 自動換氣扇 238
8.7.3 自動抽油煙機 239
8.7.4 酒精檢測報警器 239
8.7.5 缺氧檢測 240
習題 241
第9章 濕敏傳感器 242
9.1 濕度的基本概念 242
9.1.1 相對濕度和絕對濕度 242
9.1.2 露點 242
9.2 濕度傳感器的特性參數 243
9.3 濕度傳感器的分類 246
9.4 陶瓷式濕度傳感器 246
9.4.1 陶瓷電阻式濕度傳感器 246
9.4.2 陶瓷電容式濕度傳感器 248
9.5 有機物及高分子聚閤物濕度
傳感器 249
9.5.1 高分子電阻式濕度傳感器 249
9.5.2 高分子電容式濕度傳感器 251
9.6 半導體結型和MOS型濕度
傳感器 253
9.6.1 濕敏二極管 254
9.6.2 濕敏MOS場效應管 254
9.7 固體電解質界限電流式高溫濕度
傳感器 255
9.7.1 固體電解質界限電流式濕度
傳感器的結構與工作原理 255
9.7.2 固體電解質界限電流式濕度
傳感器的特性 256
9.8 溶性電解質濕度傳感器 257
習題 259
第10章 生物傳感器 260
10.1 生物傳感器的基本概念 260
10.2 生物傳感器的特點 261
10.3 生物反應基本知識 261
10.3.1 酶反應 261
10.3.2 微生物反應 263
10.3.3 免疫學反應 264
10.3.4 生物傳感器膜技術和固定化
技術 265
10.3.5 基本電極 268
10.3.6 測量方式 268
10.4 生物傳感器的工作原理及類型 269
10.4.1 酶傳感器及其應用 269
10.4.2 微生物傳感器及其應用 270
10.4.3 免疫傳感器及其應用 270
10.4.4 半導體生物傳感器及其應用 271
10.4.5 組織傳感器 271
10.4.6 細胞傳感器 273
10.4.7 基因芯片 274
習題 275
第11章 傳感器的信號處理 276
11.1 信號測量電路 276
11.1.1 橋電路 276
11.1.2 電阻測量 285
11.1.3 電感測量 286
11.1.4 電容測量及電容檢測電路 287
11.2 信號變換電路 295
11.2.1 電壓―電流變換 296
11.2.2 電流―電壓變換 299
11.3 阻抗匹配/信號放大電路 301
11.3.1 晶體管阻抗匹配器 301
11.3.2 場效應管阻抗匹配器 302
11.3.3 運算放大器阻抗匹配/信號
放大電路 303
11.4 信號分離/濾波電路 306
11.4.1 濾波器的基本知識 306
11.4.2 按頻帶分類的濾波器 308
11.4.3 按逼近方式分類的濾波器 312
11.4.4 按電路組成濾波器 312
習題 314
第12章 傳感器的智能化和網絡化 315
12.1 智能傳感器 315
12.1.1 智能傳感器的結構 315
12.1.2 智能傳感器的功能 315
12.2 智能傳感器的網絡化 317
12.2.1 現場總綫智能傳感器 317
12.2.2 基於TCP/IP協議的網絡化
智能傳感器 320
12.3 無綫傳感器網絡的概述 321
12.3.1 無綫傳感器網絡的基本概念 321
12.3.2 無綫傳感器網絡的特徵 322
12.3.3 無綫傳感器網絡的發展 324
12.3.4 無綫傳感器網絡的應用 325
12.3.5 無綫傳感器網絡所麵臨的
挑戰 326
12.3.6 無綫傳感器網絡體係結構 327
12.3.7 無綫傳感器網絡的係統結構 327
12.3.8 無綫傳感器網絡體係結構的
設計要求 329
12.3.9 無綫傳感器網絡的關鍵技術 332
習題 338
參考文獻 339
前 言
本書是《傳感器原理及應用》一書的修訂版,主要麵嚮儀器、自動化和機械專業的本科生。本書采用原理與用途相結閤的編排體係,以及以用途為主綫的分類方式,便於相關專業學生理解書中的內容,也便於學生查閱資料。
教材修訂的初衷如下:(1)以本科教學為齣發點,以學生對相關知識的理解為目的,從新視角深入淺齣地闡述相關的知識;(2)強化知識的係統性,便於學生從整體上瞭解相關知識;(3)強調教材和傳感器發展的同步性,緊密跟蹤傳感器領域的最新進展;(4)修正上一版中存在的錯誤,並補充課後習題。
本書前10章的內容基本保持不變。除保持前一版係統性的穩定外,為提升教學效果,對教學的重點內容進行瞭充實與提高。第1章在保持傳感器概論及相關基礎知識體係穩定的情況下,對相關概念進行瞭更為科學的錶述,充實瞭關於傳感器動靜態特性的內容,由於傳感器的動態和靜態特性是本章的重點與難點,因此這次修訂時重新編寫瞭相關的內容,以利於教學中對該問題的闡述,同時修正瞭此前的筆誤;第2章係統介紹瞭與傳感器密切相關的材料及加工工藝,對儀器、自動化和機械專業的學生而言,這部分內容的作用主要是拓展知識麵,因此除修訂印刷錯誤外,內容基本保持穩定。
第3~10章按照綜閤分類法介紹傳感器的原理及應用,主要內容包括熱學量(溫敏)、力學量(力敏和聲敏)、磁學量(磁敏)、光學量(光敏)、化學量(氣敏和濕敏)及生物量(生物傳感器)等傳感器的原理、結構、性能指標及應用電路。其中,熱學量(溫敏)、力學量(力敏和聲敏)、磁學量(磁敏)、光學量(光敏)傳感器是儀器、自動化和機械專業學生的重點學習內容,為便於學生理解相關的概念,重新編寫瞭這部分內容,並修訂瞭上一版中的錯誤,增加瞭關於傳感器應用的實例。
化學量(氣敏和濕敏)、水聲傳感器及生物量(生物傳感器)作為現代傳感器技術的尖端領域,其應用領域日益廣泛,並成為傳感器領域發展的重要部分,本書力圖通過對上述新型領域傳感器的介紹,拓展學生的知識麵。新版本保持瞭這部分內容的穩定性,僅更正瞭部分印刷錯誤。
新版對第1版中的第11章做瞭重大修改。由於在教學實踐過程中發現該章的內容無法適應當前的教學要求,因此對該部分內容進行瞭重新編寫,將其分為瞭兩章,即第11章“傳感器的信號處理”和第12章“傳感器的智能化和網絡化”。對新的第11章進行瞭係統整理,提升瞭傳感器調理電路的理論知識,以便學生從理論高度理解傳感器調理電路的共性問題,係統闡述瞭傳感器信號的測量、變換及放大和分離的整個過程。為適應傳感器與互聯網+的深度融閤,第12章豐富瞭網絡化傳感器的內容,以反映傳感器原理課程與現代傳感器應用的進展。
本書的修訂工作由彭傑綱完成。電子科技大學自動化工程學院傳感器原理課程組的詹慧琴、鬍學海、鄧罡、蔣毅、閆斌等老師提齣瞭許多寶貴的意見,研究生祝悅和歐斌在教材編寫和電子教案的準備過程中做瞭大量的工作,研究生楊超、何春鞦、雍濤、董冠奇、吳俊、劉露、鄒地長在教材的外文資料翻譯和校對方麵也做瞭不少工作,在此錶示衷心的感謝!
教材的修訂得到瞭電子科技大學高水平規劃教材項目和新編特色教材建設項目的支持,在此錶示感謝。
本書的編寫參考瞭大量近年來齣版的國內外相關技術資料,吸取瞭許多專傢和同仁的寶貴經驗,在此嚮他們深錶謝意。
由於傳感器技術發展迅速,作者學識有限,書中誤漏之處難免,望廣大讀者批評指正。
作 者
在我最近的閱讀曆程中,《傳感器原理及應用(第2版)》這本書給我留下瞭極其深刻的印象,可以說是在我原本就有些基礎的知識體係上,進行瞭一次“地毯式”的梳理和拓展。我尤其欣賞這本書在講解傳感器原理時所采取的“追根溯源”的態度。它不僅僅是告訴你某個傳感器能做什麼,而是會深入到其最根本的工作機理,比如利用材料的物理特性、化學反應、或者生物活性來實現對外界物理量的感知。以濕度傳感器為例,書中詳細介紹瞭電容式、電阻式、乾濕球式等不同類型濕度傳感器的原理,並且深入分析瞭它們在材料選擇、結構設計、濕度變化與電信號轉換之間的關係。例如,它會解釋為什麼某些高分子材料在吸濕後其介電常數會發生變化,從而導緻電容值改變,或者為什麼某些導電聚閤物在吸濕後其電阻會顯著下降。這種對“為什麼”的深度挖掘,讓我對濕度傳感器的理解不再停留在錶麵,而是能夠洞察其內部的奧秘。更令我感到驚喜的是,這本書在介紹傳感器應用時,非常有針對性,並且具有很強的時代感。它列舉瞭大量當前和未來的熱門應用領域,比如物聯網(IoT)、智能製造、自動駕駛、智慧醫療等,並詳細闡述瞭各種傳感器在這些領域的具體作用和發展趨勢。例如,在介紹自動駕駛技術時,書中會重點講解激光雷達、毫米波雷達、超聲波傳感器、攝像頭等如何在感知車輛周圍環境、障礙物檢測、車道綫識彆等方麵發揮關鍵作用,並且還會提及這些傳感器如何協同工作,共同構建起自動駕駛係統的“感知層”。這種緊扣時代脈搏的講解,讓我能夠清晰地看到傳感器技術發展的廣闊前景,也激發瞭我對未來創新應用的思考。
評分作為一名在電子信息領域摸爬滾打多年的從業者,我對各種技術書籍的評估標準自然會更加嚴苛。當我拿到這本《傳感器原理及應用(第2版)》時,起初並沒有抱有太高的期望,畢竟關於傳感器的書籍市麵上早已汗牛充棟。然而,當我深入閱讀後,卻驚喜地發現它有著許多獨到之處,足以讓我在眾多同類書籍中脫穎而齣。這本書最讓我稱贊的一點,是對傳感器工作原理的深入剖析,並且這種剖析是建立在堅實的物理學和工程學基礎之上的。它並沒有停留在“是什麼”的層麵,而是刨根問底地解釋“為什麼”和“如何”做到。例如,在介紹光學傳感器時,它不僅講解瞭光電二極管、光電三極管等基本器件的工作原理,還深入探討瞭光敏電阻、CCD、CMOS等成像傳感器的內部結構和信號轉換機製,甚至還涉及瞭光信號的調製與解調技術,以及如何處理光照強度、顔色等信息。這種詳盡的講解,對於我理解傳感器信號的本質,以及如何進行更高級的數據處理和分析,提供瞭極大的幫助。更重要的是,書中將大量的理論知識與實際應用案例緊密結閤。它列舉瞭許多在工業自動化、環境監測、醫療健康、汽車電子等領域的典型應用,並通過這些案例,展示瞭不同傳感器如何被巧妙地集成到復雜的係統中,實現特定的功能。例如,在介紹MEMS(微機電係統)傳感器時,書中詳細闡述瞭陀螺儀、加速度計在智能手機、無人機、慣性導航係統中的應用,並分析瞭它們如何通過微小的機械結構和電子電路來實現對運動狀態的精確測量。這種將理論轉化為實踐的講解方式,讓抽象的技術概念變得觸手可及,並激發瞭我對創新應用場景的思考。這本書的深度和廣度,使得它不僅適閤初學者,也能夠為有經驗的工程師提供新的視角和啓發。
評分說實話,一開始我對於“傳感器”這個概念,腦子裏隻是一些模糊的印象,感覺就是那些能“感知”到外界變化的“東西”。真正入手這本《傳感器原理及應用(第2版)》之後,纔真正體會到傳感器的博大精深。它不像我之前看過的某些技術書籍,上來就是密密麻麻的公式和復雜的圖錶,讓人望而卻步。這本書的優點在於,它非常注重基礎概念的講解,而且講解得非常到位。比如說,它會從最基礎的物理效應講起,比如電阻效應、電容效應、磁效應等等,然後逐步引申到各種具體的傳感器類型,像是電阻式溫度傳感器、電容式壓力傳感器、霍爾效應傳感器等等。每一個傳感器,它都會從其核心的物理原理講清楚,告訴你為什麼它能夠感知某種物理量,又是通過什麼機製將這種物理量轉化為電信號。這對於我理解傳感器的本質非常有幫助。而且,書中還會配有很多精美的插圖和錶格,這些圖文並茂的講解方式,極大地降低瞭學習的難度。我尤其喜歡它在講解某些復雜原理時,會用類比的方式來幫助理解,比如將某種電磁場的感應比作一個看不見的“觸手”去觸摸物體。除此之外,書中對於傳感器的選型和使用場景也做瞭很多詳細的介紹。它會告訴你,在不同的應用場景下,應該選擇哪種類型的傳感器,以及在使用過程中需要注意哪些問題,比如精度、穩定性、響應時間、功耗等等。這些實用的信息,對於我將來進行實際項目的設計和開發,提供瞭非常寶貴的參考。總而言之,這本書對於我構建起一個完整的傳感器知識體係,打下瞭堅實的基礎,讓我不再隻是停留在“是什麼”的層麵,而是能夠深入到“為什麼”和“怎麼用”的層次。
評分要說我最近學習過程中最受益的一本書,那肯定要數《傳感器原理及應用(第2版)》瞭。我本身是對自動化控製領域比較感興趣,所以傳感器對我來說就是整個係統的“眼睛”和“耳朵”。在接觸這本書之前,我對各種傳感器的瞭解可以說是零散且淺薄的,很多時候都隻是知道它們能做什麼,但不知道為什麼能做,以及在不同場景下該如何去選擇和使用。這本書給我的感覺就是,它就像一位經驗豐富的老師,耐心地把我從入門一步步帶入到更深的理解。最讓我欣喜的是,它對傳感器的分類和介紹非常係統。從物理量傳感,到化學量傳感,再到生物量傳感,幾乎涵蓋瞭所有常見的傳感器類型。而且,在介紹每一種傳感器時,它都會從其最核心的物理原理開始講起,然後詳細闡述其結構、工作方式、性能參數,以及最重要的——它的應用場景。比如,在講解磁阻傳感器時,它會詳細分析不同類型的磁阻效應,如各嚮異性磁電阻(AMR)、巨磁電阻(GMR)、隧道磁電阻(TMR),並解釋它們在硬盤磁頭、無刷直流電機編碼器、非接觸式開關等領域的應用。這種從原理到應用的層層遞進,讓我對傳感器的理解更加立體和深刻。更讓我驚艷的是,書中還花瞭很大的篇幅來討論傳感器的信號處理和數據融閤技術。這一點對於我這樣的實踐者來說,簡直是如獲至寶。它不僅僅是告訴你傳感器能輸齣什麼信號,而是教會你如何去提取有用的信息,如何去抑製噪聲,如何將來自不同傳感器的信息進行整閤,以得到更精確、更全麵的環境信息。比如,書中就詳細介紹瞭卡爾曼濾波在傳感器融閤中的應用,讓我第一次真正理解瞭如何通過數學模型來提高傳感係統的整體性能。
評分坦白說,在遇到《傳感器原理及應用(第2版)》之前,我對傳感器的理解,更多的是一種“點狀”的認知,知道有各種各樣的傳感器,但它們之間缺乏聯係,也難以形成一個完整的知識體係。這本書的齣現,徹底改變瞭我的這種狀況,它就像一位技藝精湛的建築師,為我構建瞭一個清晰、牢固的傳感器知識大廈。最讓我印象深刻的是,它在講解原理時,非常注重“由淺入深,由錶及裏”。比如,在介紹光電傳感器時,它會從光的基本性質開始講起,然後逐步過渡到光電二極管、光電三極管等基本器件的工作原理,再到更復雜的CCD、CMOS圖像傳感器,以及它們在相機、掃描儀等設備中的應用。這種循序漸進的講解方式,確保瞭我即使是初學者,也能一步步地理解和掌握。而且,書中對各種傳感器在實際應用中的“落地”過程,也進行瞭非常細緻的描述。它不僅僅是告訴你傳感器能做什麼,還會告訴你如何去選擇閤適的傳感器,如何去設計傳感器的接口電路,如何去進行信號的采集和處理,以及如何去剋服實際應用中的各種挑戰。例如,在介紹壓力傳感器時,書中會詳細講解不同壓力傳感器(如壓阻式、電容式、壓電式)的選型依據,以及在惡劣環境下(如高溫、高壓、腐蝕性介質)如何進行封裝和保護。這種將理論知識轉化為實踐技能的講解模式,對於我來說,價值非凡。更讓我驚喜的是,這本書對傳感器的發展趨勢和未來應用方嚮,也做瞭前瞻性的探討。它提及瞭當前熱門的物聯網、人工智能等領域對傳感器的需求,以及未來可能齣現的新型傳感器技術,這讓我對傳感器的未來發展充滿瞭期待。
評分閱讀《傳感器原理及應用(第2版)》這本書,對我來說,是一次從“模糊感知”到“清晰認知”的質的飛躍。在我之前,我對傳感器的瞭解,更多的是停留在一些孤立的“功能性”認知上,比如知道溫度傳感器是測量溫度的,但對其內部機製的理解卻十分有限。這本書最讓我贊嘆的地方,在於它對各種傳感器工作原理的講解,充滿瞭“故事性”和“探索性”。它不僅僅是給齣枯燥的公式和定義,而是通過生動形象的描述,將傳感器內部的物理、化學、生物過程“活化”。比如,在介紹氣體傳感器時,書中會形象地描述氣體分子與傳感器材料錶麵發生化學反應時,電子的傳輸過程,以及這種傳輸變化如何被轉化為電信號。它還會通過類比,將這種化學吸附過程比作“氣體分子在傳感器錶麵找到瞭‘傢’,並改變瞭‘傢’的性質”。這種富有想象力的講解方式,極大地激發瞭我的學習興趣,也讓我對傳感器的工作原理有瞭更直觀、更深的理解。更讓我感到驚喜的是,書中對傳感器在復雜係統中的集成和應用,也進行瞭深入的探討。它不僅僅是介紹單個傳感器的性能,更是強調瞭如何將多個傳感器協同工作,形成一個強大的感知網絡,並對采集到的多源數據進行融閤和處理,以達到更佳的性能。例如,在介紹智能傢居係統時,書中會詳細介紹如何利用溫濕度傳感器、光照傳感器、人體紅外傳感器等,實現對環境的自適應調節,從而提供更舒適、節能的生活環境。這種從個體到整體的講解思路,讓我對傳感器的整體價值有瞭更深刻的認識,也讓我看到瞭傳感器技術在構建智能化社會中的巨大潛力。
評分一直以來,我對那些能夠“感知”外界環境並轉化為有意義信息的“黑科技”充滿好奇,而傳感器無疑是其中的核心。直到我遇到瞭《傳感器原理及應用(第2版)》,我纔真正體會到傳感器世界的廣闊與精妙。這本書給我的最深刻的感受是,它非常注重從“為什麼”的角度去講解。例如,在介紹應變片傳感器時,它不會簡單地告訴你應變片電阻會變化,而是會深入到金屬材料的形變與電阻率之間的關係,解釋為什麼金屬在受力拉伸時電阻會增加,而在受壓時電阻會減小。它還會進一步介紹不同類型的應變片,如金屬箔式、半導體式、光縴式等,以及它們的性能差異和適用範圍。這種刨根問底式的講解,讓我對傳感器的理解不再是“知其然”,而是“知其所以然”。而且,書中對於傳感器的分類和介紹也非常詳盡,幾乎涵蓋瞭從基礎的物理傳感器到更高級的生物傳感器等各個領域。特彆是在介紹MEMS(微機電係統)傳感器時,書中詳細闡述瞭其在加速度計、陀螺儀、壓力傳感器等方麵的應用,並深入分析瞭MEMS技術如何通過微觀加工技術實現對微小物理量的精確測量。這種對前沿技術的深入剖析,讓我對傳感器的發展趨勢有瞭更清晰的認識。此外,書中對於傳感器在復雜係統中的集成和應用,也進行瞭非常詳盡的闡述。它不僅僅是介紹單個傳感器的原理,更是強調瞭如何將多個傳感器協同工作,形成一個強大的感知網絡。例如,在介紹智能交通係統時,書中會詳細介紹如何利用地磁傳感器、視頻傳感器、雷達傳感器等,實現對交通流量的監測、車輛定位、事故檢測等功能。這種從微觀原理到宏觀應用的貫通式講解,讓我對傳感器技術在構建智能化社會中的作用有瞭更加深刻的認識。
評分不得不說,我之前對傳感器的認知,很大程度上停留在一些基礎的、淺顯的層麵。當我偶然看到這本《傳感器原理及應用(第2版)》的時候,我抱著試試看的心態去翻閱,結果卻讓我大開眼界。這本書最讓我印象深刻的是,它在講解原理時,不僅僅是簡單地給齣公式或者定義,而是深入淺齣地分析瞭形成這些原理背後的物理機製。比如,在講解壓電效應時,它並沒有直接給齣壓電方程,而是先從壓電晶體的晶體結構入手,解釋瞭為什麼在受力時會産生電荷,或者在電場作用下會發生形變。這種從微觀層麵到宏觀現象的講解方式,讓我對壓電傳感器的理解更加深刻。而且,書中還非常細緻地描述瞭不同傳感器類型的特點和優缺點,以及它們適用的場閤。比如說,在介紹霍爾效應傳感器時,它會詳細說明其優點是無接觸測量、壽命長、響應速度快,但缺點是易受外圍磁場乾擾,測量精度受限於霍爾元件本身。這樣的對比分析,對於我將來在項目實踐中進行傳感器選型,提供瞭非常重要的參考依據。此外,這本書中有很多關於傳感器集成和係統設計的討論,這一點對我來說尤為寶貴。它不僅僅是教會我如何單獨使用一個傳感器,而是教會我如何將多個傳感器組閤起來,構建一個更復雜的傳感係統,並對采集到的數據進行融閤和處理,以獲得更全麵、更準確的信息。例如,在介紹機器人導航時,它詳細闡述瞭如何將激光雷達、攝像頭、IMU(慣性測量單元)等傳感器融閤,實現對環境的感知和自身的定位。這種從單個元件到整體係統的講解思路,讓我認識到傳感器技術在構建智能化係統中的核心地位。
評分這本《傳感器原理及應用(第2版)》的齣現,在我剛接觸傳感器領域時,簡直如同一盞指路明燈,照亮瞭我前進的方嚮。我至今還清晰地記得,初學的那段日子,麵對紛繁復雜的傳感器類型,從原理到實際應用,都讓我感到有些不知所措。市麵上的一些入門書籍,要麼過於理論化,要麼講解過於淺顯,難以滿足我深入理解的需求。直到我翻開瞭這本《傳感器原理及應用(第2版)》,那種豁然開朗的感覺油然而生。它並沒有一上來就拋齣大量的公式和晦澀的術語,而是循序漸進地介紹瞭各種傳感器的基本工作原理,比如壓電效應、霍爾效應、光電效應等等,將抽象的概念用生動形象的比喻和圖示來解釋,讓我這個初學者也能輕鬆理解。更讓我印象深刻的是,書中對各種傳感器在實際生活和工業生産中的應用案例進行瞭詳盡的闡述。不僅僅是簡單羅列,而是深入分析瞭傳感器是如何被集成到係統中的,它們在其中扮演著怎樣的角色,以及如何通過數據采集和處理來實現特定的功能。例如,在智能傢居領域,書中詳細介紹瞭溫濕度傳感器、人體紅外傳感器、煙霧傳感器等如何協同工作,構建齣安全舒適的居住環境;在工業自動化領域,則深入剖析瞭壓力傳感器、流量傳感器、位移傳感器等在生産過程中的關鍵作用,以及如何通過它們實現精確控製和監測。這種理論與實踐相結閤的講解方式,極大地激發瞭我對傳感器技術的學習興趣,讓我看到瞭傳感器技術在現實世界中的巨大潛力。我能夠從書中瞭解到,不僅僅是識彆和測量,更重要的是如何利用這些原始數據去“感知”世界,並基於這些“感知”做齣智能的決策。這本書的齣版,無疑為傳感器領域的知識傳播和技術普及做齣瞭重要貢獻,為我這樣的學習者提供瞭一個紮實且全麵的學習平颱。
評分說實話,在拿到《傳感器原理及應用(第2版)》這本書之前,我對傳感器的認識,更多的是停留在一些基礎的、零散的知識點上,比如知道有溫度傳感器、壓力傳感器,但對其工作原理和實際應用場景的理解,卻顯得模糊不清。這本書的齣現,可以說是在我學習的道路上,給我指明瞭一個清晰的方嚮。它的最大亮點之一,在於其對各種傳感器工作原理的講解,不僅僅是停留在理論層麵,而是通過大量的圖示和實例,將其“具象化”。例如,在介紹光學傳感器時,書中不僅詳細講解瞭光電二極管、光電晶體管等基本器件的工作原理,還通過剖析CCD和CMOS圖像傳感器的內部結構,生動地展示瞭光信號如何轉化為數字信號,以及如何實現圖像的捕捉和存儲。這種“將抽象概念可視化”的處理方式,極大地降低瞭理解難度,讓我在閱讀過程中始終保持著較高的學習效率。更讓我感到滿意的是,書中對傳感器在實際應用中的集成和優化方麵,也做瞭深入的探討。它不僅僅是教我如何使用單個傳感器,而是教會我如何將多個傳感器組閤起來,形成一個協同工作的傳感係統,並對采集到的多源數據進行融閤和處理,以達到更佳的性能。例如,在介紹工業機器人時,書中詳細闡述瞭如何將編碼器、力覺傳感器、視覺傳感器等整閤起來,實現機器人對物體的位置、姿態、力度等信息的精確感知,從而完成復雜的抓取、裝配等任務。這種從單點到係統的講解思路,讓我對傳感器的整體價值有瞭更深刻的認識,也讓我看到瞭傳感器技術在提升係統智能化水平方麵的巨大潛力。
評分京東物流值得贊。購書三本,兩本很好。《傳感器原理及應用》一書似非正版,紙質差,印刷字跡淺。小心點,彆哄我,咱在購書上是老江湖瞭。啍
評分好好好
評分挺好的
評分好好好好好
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