传感器与测试技术 9787118050790 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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叶湘滨 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118050790

商品编码：29247012918

包装：平装

出版时间：2007-04-01

基本信息

书名：传感器与测试技术

定价：38.00元

作者：叶湘滨

出版社：国防工业出版社

出版日期：2007-04-01

ISBN：9787118050790

字数：516000

页码：348

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书分三篇，共16章，系统地论述了传感器与测试技术的理论基础、常用传感器的原理、特性以及典型参量的测试。篇共4章，主要介绍传感器与测试技术理论基础。内容包括：传感器与测试技术的基本概念、地位、作用以及发展动向，信号分析与处理，测量误差与数据处理，测试系统的特性分析。第二篇共7章，介绍常用传感器原理、特性、信号调理电路以及应用，简要介绍其他传感器的原理，包括微机械传感器、模糊传感器、基于人工神经网络的传感器和网络传感器。第三篇共5章，介绍典型参量的测试，其中主要介绍了位移、振动、温度、压力以及流量的测量。
　　本书可作为测控技术与仪器、机械工程及其自动化等专业的本科生教材，也可供其他相关专业的师生及工程技术人员参考。

目录

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篇　传感器与测试技术理论基础
　章　绪论
　　1.1　测试技术概述
　　　1.1.1　测试的基本概念
　　　1.1.2　被测量的分类
　　　1.1.3　测试系统的组成
　　　1.1.4　测试技术的任务和内容
　　1.2　传感器的定义、组成及分类
　　　1.2.1　传感器的定义
　　　1.2.2　传感器的组成
　　　1.2.3　传感器的分类
　　1.3　传感器与测试技术的作用
　　1.4　传感器与测试技术的发展动向
　　　1.4.1　传感器的发展途径
　　　1.4.2　传感器与测试技术的发展方向
　第2章　信号分析与处理
　　2.1　信号的分类
　　　2.1.1　确定和信号
　　　2.1.2　连续信号和离散信号
　　　2.1.3　能量信号和功率信号
　　2.2　信号的描述
　　　2.2.1　信号的时域和频率描述方法
　　　2.2.2　周期信号的描述
　　　2.2.3　非周期信号的描述
　　　2.2.4　信号的描述
　　2.3　数字信号处理基础
　　　2.3.1　时域采样和采样定理
　　　2.3.2　泄漏和窗函数
　　　2.3.3　频域采样和栅栏效应
　　　2.3.4　离散傅里叶变换和快速傅里叶变换
　第3章　测量误差与数据处理
　　3.1　误差的基本概念
　　　3.1.1　误差的定义及表示法
　　　3.1.2　误差的来源
　　　3.1.3　误差的分类
　　　3.1.4　表征测量结果质量的指标
　　3.2　误差的基本性质与处理
　　　3.2.1　误差
　　　3.2.2　系统误差
　　　3.2.3　粗大误差
　　　3.2.4　测量结果的数据处理步骤
　　3.3　测量不确定度
　　　3.3.1　测量不确定度的基本概念
　　　3.3.2　标准不确定度的评定
　　　3.3.3　测量不确定度的合成
　　　3.3.4　测量不确定度的评定步骤
　　3.4　小二乘法与回归分析
　　　3.4.1　小二乘法
　　　3.4.2　回归分析
　第4章　测试系统的特性分析
　　4.1　概述
　　4.2　测试系统的静态特性
　　　4.2.1　非线性度
　　　4.2.2　灵敏度
　　　4.2.3　回程误差
　　　4.2.4　重复性
　　4.3　测试系统的动态特性
　　　4.3.1　动态参数测试的特殊问题
　　　4.3.2　研究测试系统动态特性的方法
　　　4.3.3　测试系统动态特性的数学描述
　　　4.3.4　测试系统的动态特性分析
　　4.4　测试系统动态特性的测定
　　　4.4.1　阶跃响应法
　　　4.4.2　频率响应法
　　4.5　实现不失真测试的条件
第二篇　传感器原理与应用
　第5章　电阻应变式传感器
　第6章　电容式传感器
　第7章　电感式传感器
　第8章　压电式传感器
　第9章　红外传感器
　0章　固态图像传感器
　1章　其他传感器
第三篇　典型参量的测试
　2章　位移的测量
　3章　振动的测量
　4章　温度的测量
　5章　压力的测量
　6章　流量的测量
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代电子系统集成与优化》 内容简介 本书旨在深入探讨现代电子系统在设计、集成、测试和优化过程中所面临的关键挑战，并提供一套系统性的解决方案。随着电子技术的飞速发展，电子系统日趋复杂化，功能集成度不断提高，对系统的性能、可靠性、功耗和成本提出了更高的要求。本书将从宏观到微观，全面梳理电子系统集成的各个环节，并聚焦于前沿技术和实践方法，以期帮助读者构建更强大、更高效的电子产品。 第一章 电子系统集成的基本概念与发展趋势 本章首先阐述了电子系统集成的核心理念，即如何将不同功能、不同类型的电子元器件、模块乃至子系统有效地整合在一起，形成一个功能完整、性能优越的整体。我们将追溯电子系统集成的发展历程，从早期的单芯片解决方案到如今的片上系统（SoC）、片上网络（NoC）以及更具挑战性的三维集成（3D IC）等先进技术。重点将分析当前电子系统集成所面临的主要瓶颈，例如功耗管理、散热问题、信号完整性、时序约束以及可靠性挑战。同时，我们将深入探讨未来电子系统集成的发展趋势，包括异构集成、可重构计算、人工智能驱动的设计自动化以及对可持续性电子学的关注。理解这些基本概念和发展脉络，是后续章节深入探讨的基础。 第二章 关键电子元器件与模块的选型与特性分析 成功的电子系统集成离不开对构成系统的各个元器件和模块的深刻理解。本章将详细介绍在现代电子系统中扮演重要角色的各类元器件和模块，包括但不限于：高性能处理器（CPU、GPU、DSP）、存储器（DRAM、NAND Flash、NOR Flash）、接口控制器（USB、PCIe、Ethernet）、射频前端（PA、LNA、滤波器）、模拟前端（ADC、DAC）、电源管理单元（PMIC）以及各类传感器接口模块。我们将深入分析这些元器件和模块的关键技术指标，例如工作频率、功耗、精度、带宽、延迟、可靠性等级等，并探讨在不同应用场景下如何进行最优选型。此外，本章还会涉及一些新型元器件的发展，如忆阻器、MEMS器件在集成系统中的应用前景，以及为实现高性能而必须考虑的材料科学与工艺技术。 第三章 系统级架构设计与功耗优化策略 电子系统的性能和功耗是相互制约的关键因素。本章将重点关注系统级架构的设计，以实现性能与功耗的最佳平衡。我们将探讨不同的系统架构模式，如分层架构、总线架构、点对点连接架构以及基于NoC的互连架构，分析它们各自的优劣势以及适用场景。功耗优化是现代电子系统设计的重中之重，本章将系统性地介绍各种功耗优化策略，包括：动态电压频率调整（DVFS）、时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、低功耗模式（Sleep Mode, Standby Mode）的设计与实现。此外，我们还将讨论在设计初期如何通过仿真和建模来预测和评估系统的功耗，以及如何通过硬件加速器、并行处理等技术来提升能效比。 第四章 高速信号完整性与电源完整性设计 随着电子系统运行频率的不断提升，信号完整性（SI）和电源完整性（PI）已成为影响系统性能和可靠性的核心问题。本章将深入剖析高速信号传播过程中可能出现的各种问题，如反射、串扰、损耗、过冲、下冲和振铃，并提供有效的解决方案。我们将详细介绍阻抗匹配、终端技术、差分信号设计、屏蔽技术等 SI 设计技巧。对于电源完整性，本章将重点关注电源分配网络（PDN）的设计，包括去耦电容的选型与布局、地弹（Ground Bounce）和电源跌落（Power Droop）的抑制、以及电磁干扰（EMI）的防护。我们将利用先进的仿真工具来分析 SI/PI 问题，并指导读者如何进行PCB布局布线优化，以确保信号在高速传输过程中的质量。 第五章 复杂集成系统的时序分析与约束管理 在高度集成的电子系统中，确保所有信号在正确的时间到达目标端口是至关重要的。本章将聚焦于复杂集成系统的时序分析和约束管理。我们将介绍时序分析的基本原理，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的概念，以及时序违例（Timing Violation）的后果。我们将详细讲解时序约束的定义与管理，包括时钟定义、输入/输出延迟约束、伪路径（False Path）和多周期路径（Multicycle Path）的识别与处理。本章还将深入探讨时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）的技术，以保证时钟信号的低偏斜（Skew）和低偏斜（Jitter），从而提高系统的时序裕度。此外，我们还会讨论静态时序分析（STA）工具的使用及其在验证时序收敛中的作用。 第六章 嵌入式软件与硬件协同设计 现代电子系统是硬件和软件协同工作的典范。本章将深入探讨嵌入式软件与硬件的协同设计过程。我们将介绍嵌入式软件开发的关键环节，包括操作系统（RTOS）的选择与移植、驱动程序开发、中间件集成以及应用程序开发。同时，我们将关注硬件设计如何更好地支持软件的运行，例如，通过总线协议的设计、中断处理机制的优化、以及硬件加速器的集成。本章还将探讨硬件描述语言（HDL）在硬件设计中的应用，以及如何进行硬件软件接口（HSI）的设计与验证，确保软件能够高效、可靠地访问和控制硬件资源。对于嵌入式系统而言，调试和性能调优也是不可忽视的部分，我们将介绍相关的技术和工具。 第七章 可靠性工程与故障分析 电子系统的可靠性是其稳定运行和长寿命的关键。本章将系统性地介绍可靠性工程在电子系统集成中的重要性。我们将探讨影响电子系统可靠性的各种因素，包括元器件的固有可靠性、环境因素（温度、湿度、振动）、电应力、工艺缺陷等。我们将介绍常用的可靠性评估方法，如失效率（Failure Rate）和平均无故障时间（MTBF）的计算，以及加速寿命试验（ALT）的应用。本章还将深入探讨电子系统常见的故障模式，如短路、开路、参数漂移、早期失效、随机失效等，并介绍相应的故障分析和诊断技术，例如失效模式与影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）。通过有效的可靠性设计和分析，可以显著提高电子系统的健壮性和生命周期。 第八章 电子系统集成中的测试策略与验证方法 集成后的电子系统需要经过严格的测试和验证，以确保其满足设计规格和性能要求。本章将详细阐述电子系统集成中的测试策略和验证方法。我们将介绍不同层次的测试，包括单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。对于集成系统，我们将重点关注接口测试、功能测试、性能测试、功耗测试、可靠性测试以及电磁兼容性（EMC）测试。本章还将介绍先进的测试技术，如边界扫描（Boundary Scan）技术、内联自测试（Built-In Self-Test, BIST）技术，以及硬件仿真（Hardware Emulation）和原型验证（Prototype Verification）平台在复杂系统验证中的应用。我们将强调测试覆盖率（Test Coverage）的概念，并讨论如何设计有效的测试用例以最大程度地发现潜在问题。 第九章 前沿技术在电子系统集成中的应用 本章将目光投向当前电子系统集成领域的前沿技术，探讨它们如何革新现有设计和实现方式。我们将深入介绍片上网络（NoC）的设计原理和应用，分析其在多核处理器和异构计算系统中的优势。三维集成（3D IC）作为一种重要的集成技术，将详细阐述其结构、优势、挑战以及关键的互连技术（TSV, Through-Silicon Via）。此外，本章还将探讨新兴的计算范式，如类脑计算（Neuromorphic Computing）和量子计算（Quantum Computing）对未来电子系统集成可能带来的颠覆性影响。我们还会关注人工智能（AI）和机器学习（ML）在电子系统设计自动化（EDA）工具中的应用，例如智能布局布线、功耗预测和时序优化等，以及它们如何加速集成过程并提升设计质量。 第十章 案例研究与工程实践 理论知识的掌握需要与实际工程经验相结合。本章将通过详细的案例研究，展示电子系统集成、测试与优化在实际项目中的应用。我们将选取不同领域的典型电子系统，例如高性能服务器、移动通信设备、嵌入式控制系统、以及物联网（IoT）设备等，分析它们在设计和集成过程中遇到的具体问题，并介绍相应的解决方案。通过对这些案例的深入剖析，读者将能够更直观地理解本书所介绍的各项技术和方法，并从中汲取宝贵的工程实践经验。本章还将总结在实际项目开发中需要注意的关键点和常见误区，为读者提供切实可行的工程指导。 本书内容详实，结构清晰，旨在为电子工程师、研究人员和相关专业的学生提供一个全面深入的电子系统集成与优化指南。通过阅读本书，读者将能够掌握现代电子系统设计、集成、测试和优化的核心技术，迎接未来电子技术发展的挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容非常丰富，涵盖了传感器技术和测试技术这两个广阔的领域。从传感器种类来看，它似乎涵盖了从传统的电学传感器，到光学、磁学、声学、热学传感器，甚至还有一些比较前沿的MEMS传感器。每一个类别的传感器，书中都进行了详细的介绍，包括其基本原理、结构特点、性能参数以及主要的优缺点。我特别关注了其中关于压力传感器和温度传感器的章节，因为这是我工作中最常接触到的两种传感器。书中对不同类型的压力传感器（如压阻式、电容式、陶瓷式）以及温度传感器（如热电偶、热敏电阻、铂电阻）的工作原理和适用场景进行了清晰的对比分析，这让我能够根据具体的应用需求，选择最合适的传感器。测试技术部分也同样精彩，它不仅介绍了各种测量仪器的基本原理和使用方法，还探讨了测试系统的设计、数据处理、误差分析等重要环节。例如，在误差分析这部分，书中详细讲解了系统误差和随机误差的来源，以及如何通过统计方法来减小误差，提高测量精度。这些内容对于确保测试结果的可靠性至关重要，也让我对“准确”这个词有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，更像是在进行一次系统的知识梳理和拓展。作者在撰写时，显然是经过了深思熟虑，力求内容的全面性和逻辑性。我尤其欣赏书中对各种传感器进行分类和对比的严谨性。它不是简单地罗列各种传感器，而是根据其工作原理、测量对象、应用领域等多个维度进行系统性的阐述，使得读者能够清晰地把握不同传感器之间的异同，以及它们各自的优势和局限性。例如，在介绍位移传感器时，书中不仅区分了接触式和非接触式，还进一步细分了不同的测量原理，如电感式、电容式、激光式、超声波式等，并对每种方法的测量范围、精度、响应速度等关键指标进行了量化比较。这种深入的分析，让我在面对复杂场景下的测量需求时，能够迅速锁定最匹配的技术方案。此外，书中在阐述测试系统设计时，也非常注重整体性。它不仅仅停留在单个仪器的介绍，而是着眼于整个测试链条，包括信号的产生、传输、采集、处理和显示等各个环节，并强调了各环节之间的匹配性和协调性。这对于培养一个完整的工程思维非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封皮设计相当朴素，没有那种一眼就能抓住眼球的华丽图案，但胜在简洁大气，透着一股扎实的学术气息。书名《传感器与测试技术》直白地揭示了其核心内容，让人一看便知。我拿到这本书的时候，首先被它沉甸甸的分量所吸引，感觉里面承载了相当多的知识。翻开扉页，排版清晰，字体大小适中，阅读起来十分舒服，不会因为长时间阅读而感到眼睛疲劳。我特别喜欢它对概念的解释，往往能从最基础的原理讲起，循序渐进，不会让人觉得突然冒出一个高深的术语而无所适从。书中穿插的图表也都经过精心设计，既美观又实用，能够非常直观地辅助理解复杂的理论。例如，在介绍某种传感器的静态特性时，书中提供的特性曲线图，清晰地展示了输入量与输出量之间的关系，以及线性度、迟滞、重复性等关键指标，这对于我这个初学者来说，是极大的帮助。而且，作者在讲解过程中，还会时不时地引用一些实际的应用案例，比如在汽车制造、医疗设备、环境监测等领域，这让我更加深刻地认识到传感器技术在现实生活中的重要性和广泛应用，也激发了我进一步学习的兴趣。这本书就像一个循循善诱的老师，耐心地引导我一步步走进传感器和测试技术的奇妙世界，让我不再对这些技术感到遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体感觉是，它提供了一个非常扎实的理论基础，对于理解传感器的工作原理和测试技术的深层逻辑非常有帮助。书中对于物理原理的阐述，以及数学模型的建立，都做得非常到位。例如，在解释霍尔效应传感器时，作者详细推导了相关的物理公式，并分析了各种参数对传感器输出的影响，这让我能够从更根本的层面去理解其工作机制。同时，书中也涉及了一些经典的测试方法和设计思路，这些对于培养严谨的科学态度和解决工程问题的能力至关重要。虽然我可能不会立刻将书中的所有理论知识应用到我的日常工作中，但它确实拓宽了我的视野，让我看到了许多之前未曾接触过的技术领域。我尤其喜欢书中对于“不确定度”的讨论，它让我明白，在科学测量中，我们追求的不是绝对的“准确”，而是对测量结果的“可信度”进行量化评估，并努力减小这种不确定性。这种辩证的思维方式，对于从事任何需要精确数据的领域来说，都是极其宝贵的。这本书更像是一块基石，为我后续更深入的学习和研究奠定了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我当初选择这本书，主要是被它的“技术”两个字所吸引，以为能从中找到一些实操性的技巧，比如如何搭建测试平台，如何进行数据采集分析等。拿到书后，我确实在某些章节里找到了相关的技术细节，比如在介绍电阻应变片时，详细讲解了其工作原理、连接方式以及如何计算应变值。书中还列举了不同类型应变片的选型依据和注意事项，这一点对我来说非常有价值。然而，随着阅读的深入，我发现这本书的侧重点似乎更多地放在了传感器的工作原理、分类、特性分析以及测试系统的组成原理等方面。它更像是一本理论导向的教材，对于如何“动手”去做，指导性不如我预期的那么强。当然，这并不意味着它没有价值，只是需要调整一下我的阅读预期。它提供了一个非常扎实的理论基础，让我明白“为什么”这样工作，以及“是什么”在工作。比如，在讲解电涡流传感器时，书中不仅介绍了其工作原理，还详细分析了影响测量精度的各种因素，如被测材料的导电率、磁导率、表面粗糙度等，并提出了相应的补偿方法。这种深入的分析让我对传感器有了更全面的认识，虽然暂时还不能直接应用到我的实际项目中，但这些知识无疑为我今后的深入研究打下了坚实的基础，让我在面对具体问题时，能够有更清晰的思路和更专业的判断。