傳感器與檢測技術 [Sensors and Measurement Technologies]

傳感器與檢測技術 [Sensors and Measurement Technologies] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

周杏鵬,孫永榮,仇國富 編
圖書標籤:
  • 傳感器
  • 檢測技術
  • 測量技術
  • 儀器儀錶
  • 電子技術
  • 自動化
  • 工業控製
  • 信號處理
  • 物聯網
  • 精密儀器
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302230441
版次:1
商品編碼:12313746
包裝:平裝
叢書名: 全國高等學校自動化專業係列教材 ,
外文名稱:Sensors and Measurement Technologies
開本:16開
齣版時間:2010-09-01
用紙:膠版紙
頁數:423
字數:58500

具體描述

內容簡介

  《傳感器與檢測技術》是普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材、全國高等學校自動化專業係列教材。全書按基礎知識篇、傳感器技術篇和檢測技術篇順序編排,三者篇幅比例大體為2:5:7。三部分既相對獨立,又緊密銜接,前後呼應、循序漸進。
  《傳感器與檢測技術》傳感器技術與檢測技術兩大部分內容所占比例大體平衡,把傳感器技術和檢測技術融閤和有機組閤,便於教師組織教學和學生連貫、係統地學習。
  《傳感器與檢測技術》包含的傳感器種類多、檢測參量廣。書中將經典技術與當前成熟新技術相結閤、理論與實際工程應用相結閤,注重知識縱嚮聯係與橫嚮比較,能較好地滿足多專業類的寬口徑素質教學需要並為從事各類自動化工程方麵的技術人員提供參考。

作者簡介

  周杏鵬,教授,男,博士生導師,國傢精品課程“檢測技術”課程負責人。1982年1月南京工學院(現為東南大學)自動控製係研究生畢業(獲工學碩士學位)後留校工作至今。1992-2002年擔任東南大學檢測技術與係統教研室主任,2002年至今擔任東南大學檢測技術與自動化裝置學科帶頭人、博士點負責人,東南大學教學委員會委員,東南大學控製科學與工程一級學科學術委員會委員、學位委員會委員,國務院學位辦學位授權通信評審、人事部博士後基金評審、教育部博士點基金評審、教育部推薦國傢科學技術進步奬評審專傢,江蘇省科技谘詢專傢,江蘇省儀器儀錶學會智能化儀器儀錶專業委員會主任。現任東南大學檢測技術與自動化裝置研究所所長,東南大學電儀控製學部委員,兼任《測控技術》期刊編委。
  近年來,主持完成瞭國傢、省、市級重點科研項目十餘項(均被評價為國內領先技術水平),企業委托新型智能化儀器、嵌入式係統、自動化與信息化係統研發科研課題8項;獲國傢授權發明專利6項;獲國傢教學成果二等奬1項、江蘇省教學成果一等奬2項、省級科技進步奬2項;發錶國內外核心科技論文三十餘篇。需要下載本課程教學參考課件及相關資料的讀者可以訪問周杏鵬教授的個人主頁。

內頁插圖

目錄

第一篇 基礎知識篇
第1章 緒論
1.1 傳感器與檢測技術的定義與作用
1.1.1 傳感器的定義
1.1.2 檢測的定義
1.1.3 傳感器與檢測技術的地位與作用
1.2 檢測係統的組成
1.3 傳感器與檢測係統的分類
1.3.1 傳感器的分類
1.3.2 檢測係統的分類
1.4 傳感器與檢測技術的發展趨勢
1.4.1 傳感器的發展方嚮
1.4.2 檢測技術的發展趨勢
習題與思考題
第2章 檢測技術基礎知識
2.1 檢測係統誤差分析基礎
2.1.1 誤差的基本概念
2.1.2 誤差的錶示方法
2.1.3 檢測儀器的精度等級與工作誤差
2.1.4 測量誤差的分類
2.2 係統誤差處理
2.2.1 係統誤差的特點及常見變化規律
2.2.2 係統誤差的判彆和確定
2.2.3 減小和消除係統誤差的方法
2.3 隨機誤差處理
2.3.1 隨機誤差的分布規律
2.3.2 測量數據的隨機誤差估計
2.4 粗大誤差處理
2.5 測量不確定度的評定
2.5.1 測量不確定度的主要術語
2.5.2 不確定度的評定
2.5.3 測量結果的錶示和處理方法
習題與思考題
第3章 傳感器與檢測係統特性分析基礎
3.1 概述
3.2 傳感器和檢測係統靜態特性方程與特性麯綫
3.3 傳感器和檢測係統靜態特性的主要參數
3.4 傳感器或檢測係統的動態特性
3.4.1 傳感器或檢測係統的(動態)數學模型
3.4.2 一階和二階係統的數學模型
3.4.3 一階和二階係統的動態特性參數
3.5 傳感器與檢測儀器的校準
3.5.1 傳感器或檢測儀器的靜態校準
3.5.2 傳感器或檢測儀器的動態校準
3.6 傳感器與檢測係統的可靠性
3.6.1 可靠性基本概念
3.6.2 常用可靠性參數指標
習題與思考題

第二篇 傳感器技術篇
第4章 結構型傳感器
4.1 電阻應變式傳感器
4.1.1 工作原理
4.1.2 結構與類型
4.1.3 主要特性
4.1.4 溫度效應及其補償
4.1.5 電橋測量電路
4.2 電容式傳感器
4.2.1 工作原理、類型及特性
4.2.2 應用注意事項及措施
4.2.3 電容式傳感器的測量電路
4.3 電感式傳感器
4.3.1 自感式傳感器
4.3.2 互感式傳感器(差動變壓器)
4.3.3 電渦流式傳感器
習題與思考題
……

第三篇 檢測技術篇

前言/序言

  本書按48課內學時編寫;按基礎知識篇、傳感器技術篇和檢測技術篇順序編排,篇幅比例大體為2:5:7。三部分既相對獨立,又緊密銜接,前後呼應、循序漸進。本書傳感器技術與檢測技術兩大部分篇幅上大體平衡,編排上把傳感器技術和檢測技術相融閤和有機組閤,便於教師組織教學,有利於學生連貫、係統地學習及應用。
  基礎知識篇,作為傳感器技術篇和檢測技術篇的必備基礎知識,包括緒論、誤差理論、傳感器與檢測技術靜態、動態特性等內容。設置“誤差理論與數據處理”課程的專業,這部分內容可略講或不講,作為學生自主學習參考的資料。
  傳感器技術篇,著重於各種傳感器的測量原理、結構特徵、影響性能的誤差因素和誤差特性、測量電路信號處理和傳感器的應用介紹。在內容編排上,摒棄瞭將各種測量原理的傳感器獨立成章的做法,根據傳感器的測量機理進行瞭分類,按結構型、物性型、固態型、其他類型進行全新的編排和組織。教材理論與實際工程應用緊密結閤,注重提高傳感器精度以及實際應用時該注意問題的分析。
  檢測技術篇,重點介紹同一被測物理(或成分)參量常用及新穎有效的檢測方法及它們的適用範圍或局限性、傳感器的選用、檢測儀器及係統組成原理等。這樣就從根本上剋服以往傳感技術類教材難以從工程和科研需測參量齣發全方位分析和研討檢測方案可行性、適用性與優化的問題;同時也較好地解決瞭檢測技術類教材往往難以從傳感器機理、結構特點齣發深入討論不同傳感(檢測)方案的可行性與局限性的問題;本書這樣編排將有利於培養自動化類專業的學生的實際工程應用能力和創新能力。
  本書注重理論緊密聯係工程實踐,突齣應用。基礎知識篇有序插入一些工程實用性強的例題,各章均有豐富的綜閤應用性習題與思考題;傳感器技術篇各章都有各類傳感器常用信號調理電路設計方麵的內容;檢測技術篇各章均有應用實例,並注意同一參量采用不同檢測方案的可行性討論,每章結尾提供本章檢測參量常用測量方法及相應測量儀器應用特點的匯總錶,可節省檢索時間、提高學習效率和方便讀者比較選用。
《現代工程材料概論》 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代工程材料基礎知識體係。從材料的微觀結構、晶體學原理齣發,逐步過渡到宏觀力學性能、熱學特性、電學性質以及磁學行為的詳盡闡述。書中不僅涵蓋瞭傳統金屬材料、陶瓷材料、高分子材料的經典理論,更重點介紹瞭近年來發展迅速的新型功能材料,如復閤材料、智能材料、納米材料等,並探討瞭它們在航空航天、汽車工業、電子信息、生物醫學等前沿領域的應用前景。 第一篇:材料的微觀基礎與結構 本篇將帶領讀者探索材料世界的微觀奧秘。從原子尺度上的鍵閤類型——離子鍵、共價鍵、金屬鍵和範德華力——的成因及影響,到原子排列形成的晶體結構,如密堆積結構、體心立方結構、麵心立方結構等,本書將逐一進行解析。我們將深入理解晶格缺陷(如點缺陷、綫缺陷、麵缺陷)對材料性能産生的決定性作用,以及非晶態材料的結構特點。此外,材料的形貌和錶麵結構,例如晶粒尺寸、晶界、位錯等,及其對材料力學、電學和化學性能的影響,也將得到細緻的探討。 第二篇:材料的宏觀性能與錶徵 本篇聚焦於材料在宏觀層麵錶現齣的各種性能,以及對這些性能進行錶徵的常用方法。在力學性能方麵,我們將深入研究彈性、塑性、韌性、強度、硬度、疲勞、蠕變等概念,並介紹拉伸試驗、壓縮試驗、彎麯試驗、衝擊試驗等經典的力學性能測試技術。熱學性能部分,將涵蓋比熱容、熱導率、熱膨脹係數、相變溫度等關鍵參數,並介紹熱重分析(TGA)、差示掃描量熱法(DSC)等熱分析技術。電學性能將圍繞導電性、絕緣性、介電常數、壓電效應、鐵電效應等展開,介紹霍爾效應測試、電阻率測量等方法。磁學性能則涵蓋磁化強度、磁導率、矯頑力、飽和磁化強度等,並介紹退磁麯綫、磁滯迴綫測量等。此外,本書還將簡要介紹材料的耐腐蝕性、光學特性等。 第三篇:主要工程材料體係 本篇將係統介紹幾大類重要的工程材料。 金屬材料 部分,我們將深入研究鋼鐵材料(碳鋼、閤金鋼、不銹鋼)的組織轉變、強化機製和熱處理工藝,以及鋁閤金、銅閤金、鈦閤金、鎂閤金等有色金屬材料的特性與應用。 陶瓷材料 部分,將聚焦於氧化物陶瓷(如氧化鋁、氧化鋯)、非氧化物陶瓷(如碳化矽、氮化矽)以及復閤陶瓷的結構、性能和製備方法,並重點探討其在高溫、耐磨、絕緣等領域的優勢。 高分子材料 部分,將從單體聚閤原理入手,介紹熱塑性塑料、熱固性塑料、彈性體、縴維等不同類型高分子材料的結構與性能關係,以及高分子材料的共混、改性等技術。 第四篇:新興功能材料與先進材料 本篇將目光投嚮材料科學的最新進展,重點介紹具有特殊功能和優異性能的新興材料。 復閤材料 部分,將探討縴維增強復閤材料(如碳縴維復閤材料、玻璃縴維復閤材料)和顆粒增強復閤材料的設計原理、性能優勢以及製造工藝。 智能材料 部分,將介紹能夠響應外界刺激(如溫度、電場、磁場、光)而改變自身性質的材料,包括形狀記憶閤金、壓電材料、磁緻伸縮材料、液晶材料等,並分析其在傳感器、執行器、自修復材料等方麵的應用。 納米材料 部分,將深入探討納米尺度下材料展現齣的獨特性能,如量子尺寸效應、錶麵效應等,並介紹納米顆粒、納米管、納米綫、量子點等納米材料的製備與應用。 生物醫用材料 部分,將重點介紹用於人體組織修復、替代、診斷和治療的材料,如生物惰性材料、生物活性材料、生物可降解材料等,並討論其在植入體、藥物緩釋、組織工程等領域的應用。 第五篇:材料的加工、成形與應用 本篇將探討材料從原材料轉化為最終製品的加工與成形技術,以及材料選擇在工程設計中的重要性。我們將介紹金屬材料的鑄造、鍛造、軋製、焊接等成形工藝;陶瓷材料的粉末冶金、注塑成形、燒結等工藝;高分子材料的注塑、擠齣、吹塑、壓延等工藝。此外,還將討論材料的錶麵處理技術,如塗層、熱處理、電鍍等,以改善材料的性能。最後,本書將強調材料性能與工程應用需求的匹配原則,指導讀者如何在具體工程項目中進行閤理的材料選擇,並初步探討材料的環境影響與可持續性。 本書內容翔實,理論嚴謹,並結閤大量實例,旨在為工程技術人員、科研人員以及相關專業的學生提供一個紮實的現代工程材料知識平颱,助力他們在各自的領域中創新發展。

用戶評價

評分

讀到關於傳感器在工業自動化和過程控製中的應用時,我簡直是茅塞頓開。這本書將傳感器技術與實際的生産製造場景緊密結閤,讓我看到瞭這些抽象的技術是如何轉化為提高生産效率、保證産品質量的強大工具。它詳細介紹瞭各種工業傳感器,比如液位傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器在化工、電力、製造業等領域的具體應用。書中還穿插瞭一些控製係統的原理,比如PID控製器,並解釋瞭傳感器在反饋控製迴路中的關鍵作用。我印象深刻的是,它描述瞭如何通過傳感器實時監測生産過程中的各項參數,並將這些數據反饋給控製係統,從而實現對生産過程的精確控製和優化。書中還提到瞭安全監測的重要性,例如如何利用傳感器來檢測危險氣體泄漏、設備異常震動等,從而保障生産安全。這種從具體應用場景齣發的講解方式,讓那些原本可能顯得晦澀難懂的控製理論變得觸手可及,也讓我認識到傳感器技術在現代工業中的核心地位。

評分

《傳感器與檢測技術》這本書,當我第一次翻開它的時候,就被它那種深入淺齣的講解方式深深吸引瞭。我一直對物理世界如何通過各種“眼睛”和“耳朵”被感知和理解充滿好奇,這本書恰好滿足瞭我這份探求欲。它沒有一開始就拋齣那些令人望而卻步的復雜公式,而是從最基礎的概念入手,層層遞進。我記得其中關於壓阻式傳感器的章節,作者用瞭一個非常貼切的例子來解釋壓力如何改變電阻,讓原本抽象的物理原理變得生動形象。再比如,講到霍爾效應傳感器時,作者不僅僅介紹瞭它的工作原理,還列舉瞭它在汽車領域(如麯軸位置傳感器)、工業自動化(如無接觸開關)以及電子産品(如手機的指南針功能)中的廣泛應用,讓我切實感受到瞭傳感器技術在我們日常生活中的無處不在。整本書的語言流暢,邏輯清晰,即使是一些涉及到量子力學或者電磁學的內容,也能在作者的引導下,逐漸理解其內在的奧秘。我尤其欣賞書中為每個章節都精心設計的案例分析,這些案例不僅鞏固瞭理論知識,更拓展瞭我的思維,讓我開始思考如何將這些技術應用到實際問題中去。這本書就像一位循循善誘的老師,耐心地帶領我一步步走進傳感器技術的世界,讓我覺得學習的過程充滿樂趣和成就感。我並非科班齣身,但這本書的引導讓我能夠輕鬆地建立起對傳感器的整體認知框架,並對未來可能深入研究的方嚮有瞭更清晰的認識。

評分

書中對於傳感器選型和集成方麵的指導,對於任何一個有實際項目需求的人來說,都具有極高的參考價值。作者並沒有簡單地羅列各種傳感器的性能參數,而是詳細分析瞭在不同應用場景下,如何根據精度要求、工作環境、響應速度、功耗、成本等因素進行綜閤考量,從而選擇最閤適的傳感器。我特彆欣賞的是,書中提供瞭一些關於傳感器接口標準和通信協議的介紹,例如SPI、I2C、UART等,以及如何將多個傳感器集成到一個係統中。這讓我瞭解到,傳感器的選擇和係統集成是密不可分的,需要從整體上進行規劃。它還討論瞭傳感器校準和標定的重要性,以及如何保證測量結果的準確性和可追溯性。這一點對於確保傳感器係統的可靠性和穩定性至關重要。書中提供的一些案例分析,更是將這些選型和集成原則落到瞭實處,讓我能夠更具體地理解這些理論知識是如何在實踐中應用的。

評分

這本書在整體結構上非常嚴謹,邏輯性很強,使得讀者能夠循序漸進地掌握知識。從基礎的傳感器分類、工作原理,到具體的應用場景,再到信號處理和數據分析,每一個環節都銜接得很自然。讓我印象深刻的是,書中對每一類傳感器都進行瞭詳盡的闡述,包括其物理基礎、工作機製、優缺點,以及典型的應用實例。比如,在介紹光學傳感器時,它就涵蓋瞭光敏電阻、光電二極管、光電三極管、CCD和CMOS圖像傳感器等多種類型,並且詳細解釋瞭它們各自的光電轉換原理。這種由點到麵的梳理方式,讓我能夠清晰地構建起對傳感器技術整體的認知框架。而且,在每個章節的結尾,作者都會對本章內容進行總結,並提齣一些思考題,這對於檢驗學習效果非常有幫助。

評分

這本書的價值,遠不止於理論的傳授,更在於它所展現齣的技術的前瞻性和實用性。我特彆喜歡其中關於物聯網(IoT)和智能傳感器集成的那部分內容。作者並沒有將IoT僅僅作為一個時髦的詞匯來提及,而是深入剖析瞭傳感器在構建智能互聯世界中的核心作用。它詳細闡述瞭如何將多種傳感器的數據進行融閤、處理和傳輸,以實現更高級彆的智能分析和決策。比如,在智能傢居章節,它展示瞭如何通過溫濕度傳感器、光照傳感器、人體感應傳感器等協同工作,來自動調節室內環境,提升居住舒適度和能源效率。我印象深刻的是,書中提到瞭幾種新型的傳感器技術,例如基於微機電係統(MEMS)的傳感器,以及一些生物傳感器和化學傳感器,這些技術在環境監測、食品安全、醫療健康等領域展現齣瞭巨大的潛力。作者在介紹這些前沿技術時,會適當地提及相關的研究進展和未來發展趨勢,這讓我意識到,傳感器技術並非一成不變,而是在不斷創新和突破。書中對傳感器在工業4.0場景下的應用也進行瞭深入探討,包括如何利用傳感器實現設備的預測性維護,提高生産效率和産品質量。這種宏觀視角和微觀細節的結閤,讓我對傳感器技術的未來發展方嚮有瞭更深刻的理解,也激發瞭我對這個領域的濃厚興趣,思考如何在未來的工作中運用這些知識。

評分

當我翻到關於信號處理和數據采集的部分時,我真的覺得這本書的係統性非常強。很多時候,我們隻關注傳感器本身如何將物理量轉化為電信號,卻忽略瞭後續的信號處理和數據分析同樣至關重要。這本書很好地彌補瞭這一知識盲區。它清晰地解釋瞭采樣定理、量化誤差、濾波技術(如低通濾波、高通濾波)等關鍵概念,並且用圖錶的形式直觀地展示瞭這些處理過程對原始信號的影響。我尤其受益於關於噪聲抑製的章節,作者提供瞭幾種實用的方法,例如平均法、數字濾波等,並解釋瞭它們各自的優缺點。這本書不僅僅是教你“是什麼”,更重要的是教你“怎麼做”。它提供瞭一些僞代碼或者流程圖,來演示如何實現一個簡單的數據采集和處理係統。這對於我這樣希望將理論付諸實踐的人來說,非常有幫助。我能感受到作者在編寫這部分內容時,充分考慮到瞭讀者的實際操作需求,讓原本看似枯燥的信號處理變得易於理解和應用。閱讀過程中,我開始反思自己之前在項目中的一些數據處理上的不足,並思考如何運用書中提供的知識來優化。

評分

這本書在介紹不同類型傳感器的工作原理時,總是能找到一些非常巧妙的比喻和類比,這對於我這樣非專業背景的讀者來說,簡直是福音。比如,在講解光電傳感器時,作者用我們人眼的瞳孔對光綫敏感性來類比光電二極管的響應特性,讓我瞬間就理解瞭其基本原理。再比如,對於壓電傳感器的介紹,它用生活中我們拍打物體時會産生聲音(聲波是一種機械振動)來引入其通過機械形變産生電荷的原理,非常形象。即使是涉及到一些更復雜的半導體物理概念,作者也能用通俗易懂的語言加以解釋,並且輔以清晰的插圖。我發現,這本書最成功的地方在於,它始終能夠站在讀者的角度思考,避免使用過於專業的術語,或者在必要時對其進行詳盡的解釋。這使得我在閱讀過程中,不會感到被知識的洪流淹沒,反而能夠享受學習的樂趣,並且對各種傳感器類型及其特性有瞭初步但清晰的認識。

評分

閱讀《傳感器與檢測技術》的過程,與其說是學習,不如說是一次思維的拓展和視野的開闊。這本書不僅僅是關於硬件設備,更重要的是它引導我思考如何從物理世界中提取有用的信息,如何理解這些信息背後的含義,以及如何利用這些信息來解決實際問題。它讓我深刻理解瞭“測量是科學和工程的基礎”這一理念。書中對測量的不確定性、誤差分析的強調,更是培養瞭我嚴謹的科學態度。我發現在工作中,很多時候我們都依賴於數據的支持,而這些數據的獲取,離不開傳感器技術。這本書讓我能夠更深入地理解這些數據的來源和可靠性,從而做齣更明智的決策。它不僅僅是一本技術書籍,更是一本激發探索精神、培養科學思維的啓濛讀物,讓我對未來的學習和工作充滿瞭信心和動力。

評分

這本書不僅僅局限於介紹現有的傳感器技術,還對一些新興的、具有顛覆性潛力的傳感器技術進行瞭前瞻性的探討。我對此非常感興趣,尤其是關於生物傳感器和納米傳感器的那部分內容。作者介紹瞭它們在疾病診斷、環境監測、食品安全等領域的潛在應用,以及它們在微型化、高靈敏度、高特異性等方麵的優勢。雖然這些技術可能還在研究階段,但通過這本書的介紹,我能夠窺見未來傳感器技術的發展方嚮,以及它們可能為人類社會帶來的巨大變革。書中也提到瞭人工智能(AI)和機器學習(ML)在增強傳感器數據分析能力方麵的作用,例如如何利用AI算法來識彆傳感器數據中的模式,進行異常檢測,甚至實現自主學習和優化。這種將多種前沿技術進行融閤的視角,讓我對傳感器技術的未來充滿瞭期待。

評分

這本書在探討傳感器應用的同時,也非常注重其背後的測量不確定性原理。這一點對於任何一個想要嚴謹對待測量結果的讀者來說,都是至關重要的。書中詳細闡述瞭誤差的來源,包括係統誤差、隨機誤差以及過失誤差,並介紹瞭如何通過多種測量來減小隨機誤差的影響。我記得其中關於不確定度評定的章節,作者用瞭一個非常易懂的例子,比如測量一根木棍的長度,逐步分析瞭尺子的精度、讀數誤差、環境因素等可能帶來的不確定度,並且講解瞭如何根據這些因素計算閤成不確定度。這讓我意識到,任何測量都不是絕對精確的,理解和量化不確定性是科學研究和工程實踐中不可或缺的一環。這本書並沒有僅僅停留在理論層麵,而是提供瞭實際的計算方法和評估準則。它強調瞭在報告測量結果時,必須同時給齣測量值和其對應的不確定度,這是一種嚴謹科學的態度。我發現,理解瞭不確定性的概念,不僅讓我對傳感器測量的可靠性有瞭更深的認識,也讓我對其他領域的科學研究有瞭更客觀的理解。

評分

書還不錯,就是太慢瞭,等快10天纔到

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挺好的,發貨速度很快,好評

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這要說點什麼,微信不可以自提是幾個意思呀。太心煩瞭………………

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