傳感器與測試技術 9787118050790 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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葉湘濱 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 測試技術
• 電子技術
• 測量技術
• 儀器儀錶
• 自動化
• 工業控製
• 信號處理
• 精密儀器
• 工程技術

店鋪： 一鴻盛世圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118050790

商品編碼：29247012918

包裝：平裝

齣版時間：2007-04-01

基本信息

書名：傳感器與測試技術

定價：38.00元

作者：葉湘濱

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2007-04-01

ISBN：9787118050790

字數：516000

頁碼：348

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書分三篇，共16章，係統地論述瞭傳感器與測試技術的理論基礎、常用傳感器的原理、特性以及典型參量的測試。篇共4章，主要介紹傳感器與測試技術理論基礎。內容包括：傳感器與測試技術的基本概念、地位、作用以及發展動嚮，信號分析與處理，測量誤差與數據處理，測試係統的特性分析。第二篇共7章，介紹常用傳感器原理、特性、信號調理電路以及應用，簡要介紹其他傳感器的原理，包括微機械傳感器、模糊傳感器、基於人工神經網絡的傳感器和網絡傳感器。第三篇共5章，介紹典型參量的測試，其中主要介紹瞭位移、振動、溫度、壓力以及流量的測量。
　　本書可作為測控技術與儀器、機械工程及其自動化等專業的本科生教材，也可供其他相關專業的師生及工程技術人員參考。

目錄

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篇　傳感器與測試技術理論基礎
　章　緒論
　　1.1　測試技術概述
　　　1.1.1　測試的基本概念
　　　1.1.2　被測量的分類
　　　1.1.3　測試係統的組成
　　　1.1.4　測試技術的任務和內容
　　1.2　傳感器的定義、組成及分類
　　　1.2.1　傳感器的定義
　　　1.2.2　傳感器的組成
　　　1.2.3　傳感器的分類
　　1.3　傳感器與測試技術的作用
　　1.4　傳感器與測試技術的發展動嚮
　　　1.4.1　傳感器的發展途徑
　　　1.4.2　傳感器與測試技術的發展方嚮
　第2章　信號分析與處理
　　2.1　信號的分類
　　　2.1.1　確定和信號
　　　2.1.2　連續信號和離散信號
　　　2.1.3　能量信號和功率信號
　　2.2　信號的描述
　　　2.2.1　信號的時域和頻率描述方法
　　　2.2.2　周期信號的描述
　　　2.2.3　非周期信號的描述
　　　2.2.4　信號的描述
　　2.3　數字信號處理基礎
　　　2.3.1　時域采樣和采樣定理
　　　2.3.2　泄漏和窗函數
　　　2.3.3　頻域采樣和柵欄效應
　　　2.3.4　離散傅裏葉變換和快速傅裏葉變換
　第3章　測量誤差與數據處理
　　3.1　誤差的基本概念
　　　3.1.1　誤差的定義及錶示法
　　　3.1.2　誤差的來源
　　　3.1.3　誤差的分類
　　　3.1.4　錶徵測量結果質量的指標
　　3.2　誤差的基本性質與處理
　　　3.2.1　誤差
　　　3.2.2　係統誤差
　　　3.2.3　粗大誤差
　　　3.2.4　測量結果的數據處理步驟
　　3.3　測量不確定度
　　　3.3.1　測量不確定度的基本概念
　　　3.3.2　標準不確定度的評定
　　　3.3.3　測量不確定度的閤成
　　　3.3.4　測量不確定度的評定步驟
　　3.4　小二乘法與迴歸分析
　　　3.4.1　小二乘法
　　　3.4.2　迴歸分析
　第4章　測試係統的特性分析
　　4.1　概述
　　4.2　測試係統的靜態特性
　　　4.2.1　非綫性度
　　　4.2.2　靈敏度
　　　4.2.3　迴程誤差
　　　4.2.4　重復性
　　4.3　測試係統的動態特性
　　　4.3.1　動態參數測試的特殊問題
　　　4.3.2　研究測試係統動態特性的方法
　　　4.3.3　測試係統動態特性的數學描述
　　　4.3.4　測試係統的動態特性分析
　　4.4　測試係統動態特性的測定
　　　4.4.1　階躍響應法
　　　4.4.2　頻率響應法
　　4.5　實現不失真測試的條件
第二篇　傳感器原理與應用
　第5章　電阻應變式傳感器
　第6章　電容式傳感器
　第7章　電感式傳感器
　第8章　壓電式傳感器
　第9章　紅外傳感器
　0章　固態圖像傳感器
　1章　其他傳感器
第三篇　典型參量的測試
　2章　位移的測量
　3章　振動的測量
　4章　溫度的測量
　5章　壓力的測量
　6章　流量的測量
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代電子係統集成與優化》 內容簡介 本書旨在深入探討現代電子係統在設計、集成、測試和優化過程中所麵臨的關鍵挑戰，並提供一套係統性的解決方案。隨著電子技術的飛速發展，電子係統日趨復雜化，功能集成度不斷提高，對係統的性能、可靠性、功耗和成本提齣瞭更高的要求。本書將從宏觀到微觀，全麵梳理電子係統集成的各個環節，並聚焦於前沿技術和實踐方法，以期幫助讀者構建更強大、更高效的電子産品。 第一章 電子係統集成的基本概念與發展趨勢 本章首先闡述瞭電子係統集成的核心理念，即如何將不同功能、不同類型的電子元器件、模塊乃至子係統有效地整閤在一起，形成一個功能完整、性能優越的整體。我們將追溯電子係統集成的發展曆程，從早期的單芯片解決方案到如今的片上係統（SoC）、片上網絡（NoC）以及更具挑戰性的三維集成（3D IC）等先進技術。重點將分析當前電子係統集成所麵臨的主要瓶頸，例如功耗管理、散熱問題、信號完整性、時序約束以及可靠性挑戰。同時，我們將深入探討未來電子係統集成的發展趨勢，包括異構集成、可重構計算、人工智能驅動的設計自動化以及對可持續性電子學的關注。理解這些基本概念和發展脈絡，是後續章節深入探討的基礎。 第二章 關鍵電子元器件與模塊的選型與特性分析 成功的電子係統集成離不開對構成係統的各個元器件和模塊的深刻理解。本章將詳細介紹在現代電子係統中扮演重要角色的各類元器件和模塊，包括但不限於：高性能處理器（CPU、GPU、DSP）、存儲器（DRAM、NAND Flash、NOR Flash）、接口控製器（USB、PCIe、Ethernet）、射頻前端（PA、LNA、濾波器）、模擬前端（ADC、DAC）、電源管理單元（PMIC）以及各類傳感器接口模塊。我們將深入分析這些元器件和模塊的關鍵技術指標，例如工作頻率、功耗、精度、帶寬、延遲、可靠性等級等，並探討在不同應用場景下如何進行最優選型。此外，本章還會涉及一些新型元器件的發展，如憶阻器、MEMS器件在集成係統中的應用前景，以及為實現高性能而必須考慮的材料科學與工藝技術。 第三章 係統級架構設計與功耗優化策略 電子係統的性能和功耗是相互製約的關鍵因素。本章將重點關注係統級架構的設計，以實現性能與功耗的最佳平衡。我們將探討不同的係統架構模式，如分層架構、總綫架構、點對點連接架構以及基於NoC的互連架構，分析它們各自的優劣勢以及適用場景。功耗優化是現代電子係統設計的重中之重，本章將係統性地介紹各種功耗優化策略，包括：動態電壓頻率調整（DVFS）、時鍾門控（Clock Gating）、電源門控（Power Gating）、低功耗模式（Sleep Mode, Standby Mode）的設計與實現。此外，我們還將討論在設計初期如何通過仿真和建模來預測和評估係統的功耗，以及如何通過硬件加速器、並行處理等技術來提升能效比。 第四章 高速信號完整性與電源完整性設計 隨著電子係統運行頻率的不斷提升，信號完整性（SI）和電源完整性（PI）已成為影響係統性能和可靠性的核心問題。本章將深入剖析高速信號傳播過程中可能齣現的各種問題，如反射、串擾、損耗、過衝、下衝和振鈴，並提供有效的解決方案。我們將詳細介紹阻抗匹配、終端技術、差分信號設計、屏蔽技術等 SI 設計技巧。對於電源完整性，本章將重點關注電源分配網絡（PDN）的設計，包括去耦電容的選型與布局、地彈（Ground Bounce）和電源跌落（Power Droop）的抑製、以及電磁乾擾（EMI）的防護。我們將利用先進的仿真工具來分析 SI/PI 問題，並指導讀者如何進行PCB布局布綫優化，以確保信號在高速傳輸過程中的質量。 第五章 復雜集成係統的時序分析與約束管理 在高度集成的電子係統中，確保所有信號在正確的時間到達目標端口是至關重要的。本章將聚焦於復雜集成係統的時序分析和約束管理。我們將介紹時序分析的基本原理，包括建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）的概念，以及時序違例（Timing Violation）的後果。我們將詳細講解時序約束的定義與管理，包括時鍾定義、輸入/輸齣延遲約束、僞路徑（False Path）和多周期路徑（Multicycle Path）的識彆與處理。本章還將深入探討時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis, CTS）的技術，以保證時鍾信號的低偏斜（Skew）和低偏斜（Jitter），從而提高係統的時序裕度。此外，我們還會討論靜態時序分析（STA）工具的使用及其在驗證時序收斂中的作用。 第六章 嵌入式軟件與硬件協同設計 現代電子係統是硬件和軟件協同工作的典範。本章將深入探討嵌入式軟件與硬件的協同設計過程。我們將介紹嵌入式軟件開發的關鍵環節，包括操作係統（RTOS）的選擇與移植、驅動程序開發、中間件集成以及應用程序開發。同時，我們將關注硬件設計如何更好地支持軟件的運行，例如，通過總綫協議的設計、中斷處理機製的優化、以及硬件加速器的集成。本章還將探討硬件描述語言（HDL）在硬件設計中的應用，以及如何進行硬件軟件接口（HSI）的設計與驗證，確保軟件能夠高效、可靠地訪問和控製硬件資源。對於嵌入式係統而言，調試和性能調優也是不可忽視的部分，我們將介紹相關的技術和工具。 第七章 可靠性工程與故障分析 電子係統的可靠性是其穩定運行和長壽命的關鍵。本章將係統性地介紹可靠性工程在電子係統集成中的重要性。我們將探討影響電子係統可靠性的各種因素，包括元器件的固有可靠性、環境因素（溫度、濕度、振動）、電應力、工藝缺陷等。我們將介紹常用的可靠性評估方法，如失效率（Failure Rate）和平均無故障時間（MTBF）的計算，以及加速壽命試驗（ALT）的應用。本章還將深入探討電子係統常見的故障模式，如短路、開路、參數漂移、早期失效、隨機失效等，並介紹相應的故障分析和診斷技術，例如失效模式與影響分析（FMEA）、故障樹分析（FTA）。通過有效的可靠性設計和分析，可以顯著提高電子係統的健壯性和生命周期。 第八章 電子係統集成中的測試策略與驗證方法 集成後的電子係統需要經過嚴格的測試和驗證，以確保其滿足設計規格和性能要求。本章將詳細闡述電子係統集成中的測試策略和驗證方法。我們將介紹不同層次的測試，包括單元測試、集成測試、係統測試和驗收測試。對於集成係統，我們將重點關注接口測試、功能測試、性能測試、功耗測試、可靠性測試以及電磁兼容性（EMC）測試。本章還將介紹先進的測試技術，如邊界掃描（Boundary Scan）技術、內聯自測試（Built-In Self-Test, BIST）技術，以及硬件仿真（Hardware Emulation）和原型驗證（Prototype Verification）平颱在復雜係統驗證中的應用。我們將強調測試覆蓋率（Test Coverage）的概念，並討論如何設計有效的測試用例以最大程度地發現潛在問題。 第九章 前沿技術在電子係統集成中的應用 本章將目光投嚮當前電子係統集成領域的前沿技術，探討它們如何革新現有設計和實現方式。我們將深入介紹片上網絡（NoC）的設計原理和應用，分析其在多核處理器和異構計算係統中的優勢。三維集成（3D IC）作為一種重要的集成技術，將詳細闡述其結構、優勢、挑戰以及關鍵的互連技術（TSV, Through-Silicon Via）。此外，本章還將探討新興的計算範式，如類腦計算（Neuromorphic Computing）和量子計算（Quantum Computing）對未來電子係統集成可能帶來的顛覆性影響。我們還會關注人工智能（AI）和機器學習（ML）在電子係統設計自動化（EDA）工具中的應用，例如智能布局布綫、功耗預測和時序優化等，以及它們如何加速集成過程並提升設計質量。 第十章 案例研究與工程實踐 理論知識的掌握需要與實際工程經驗相結閤。本章將通過詳細的案例研究，展示電子係統集成、測試與優化在實際項目中的應用。我們將選取不同領域的典型電子係統，例如高性能服務器、移動通信設備、嵌入式控製係統、以及物聯網（IoT）設備等，分析它們在設計和集成過程中遇到的具體問題，並介紹相應的解決方案。通過對這些案例的深入剖析，讀者將能夠更直觀地理解本書所介紹的各項技術和方法，並從中汲取寶貴的工程實踐經驗。本章還將總結在實際項目開發中需要注意的關鍵點和常見誤區，為讀者提供切實可行的工程指導。 本書內容詳實，結構清晰，旨在為電子工程師、研究人員和相關專業的學生提供一個全麵深入的電子係統集成與優化指南。通過閱讀本書，讀者將能夠掌握現代電子係統設計、集成、測試和優化的核心技術，迎接未來電子技術發展的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容非常豐富，涵蓋瞭傳感器技術和測試技術這兩個廣闊的領域。從傳感器種類來看，它似乎涵蓋瞭從傳統的電學傳感器，到光學、磁學、聲學、熱學傳感器，甚至還有一些比較前沿的MEMS傳感器。每一個類彆的傳感器，書中都進行瞭詳細的介紹，包括其基本原理、結構特點、性能參數以及主要的優缺點。我特彆關注瞭其中關於壓力傳感器和溫度傳感器的章節，因為這是我工作中最常接觸到的兩種傳感器。書中對不同類型的壓力傳感器（如壓阻式、電容式、陶瓷式）以及溫度傳感器（如熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻）的工作原理和適用場景進行瞭清晰的對比分析，這讓我能夠根據具體的應用需求，選擇最閤適的傳感器。測試技術部分也同樣精彩，它不僅介紹瞭各種測量儀器的基本原理和使用方法，還探討瞭測試係統的設計、數據處理、誤差分析等重要環節。例如，在誤差分析這部分，書中詳細講解瞭係統誤差和隨機誤差的來源，以及如何通過統計方法來減小誤差，提高測量精度。這些內容對於確保測試結果的可靠性至關重要，也讓我對“準確”這個詞有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體感覺是，它提供瞭一個非常紮實的理論基礎，對於理解傳感器的工作原理和測試技術的深層邏輯非常有幫助。書中對於物理原理的闡述，以及數學模型的建立，都做得非常到位。例如，在解釋霍爾效應傳感器時，作者詳細推導瞭相關的物理公式，並分析瞭各種參數對傳感器輸齣的影響，這讓我能夠從更根本的層麵去理解其工作機製。同時，書中也涉及瞭一些經典的測試方法和設計思路，這些對於培養嚴謹的科學態度和解決工程問題的能力至關重要。雖然我可能不會立刻將書中的所有理論知識應用到我的日常工作中，但它確實拓寬瞭我的視野，讓我看到瞭許多之前未曾接觸過的技術領域。我尤其喜歡書中對於“不確定度”的討論，它讓我明白，在科學測量中，我們追求的不是絕對的“準確”，而是對測量結果的“可信度”進行量化評估，並努力減小這種不確定性。這種辯證的思維方式，對於從事任何需要精確數據的領域來說，都是極其寶貴的。這本書更像是一塊基石，為我後續更深入的學習和研究奠定瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，更像是在進行一次係統的知識梳理和拓展。作者在撰寫時，顯然是經過瞭深思熟慮，力求內容的全麵性和邏輯性。我尤其欣賞書中對各種傳感器進行分類和對比的嚴謹性。它不是簡單地羅列各種傳感器，而是根據其工作原理、測量對象、應用領域等多個維度進行係統性的闡述，使得讀者能夠清晰地把握不同傳感器之間的異同，以及它們各自的優勢和局限性。例如，在介紹位移傳感器時，書中不僅區分瞭接觸式和非接觸式，還進一步細分瞭不同的測量原理，如電感式、電容式、激光式、超聲波式等，並對每種方法的測量範圍、精度、響應速度等關鍵指標進行瞭量化比較。這種深入的分析，讓我在麵對復雜場景下的測量需求時，能夠迅速鎖定最匹配的技術方案。此外，書中在闡述測試係統設計時，也非常注重整體性。它不僅僅停留在單個儀器的介紹，而是著眼於整個測試鏈條，包括信號的産生、傳輸、采集、處理和顯示等各個環節，並強調瞭各環節之間的匹配性和協調性。這對於培養一個完整的工程思維非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我當初選擇這本書，主要是被它的“技術”兩個字所吸引，以為能從中找到一些實操性的技巧，比如如何搭建測試平颱，如何進行數據采集分析等。拿到書後，我確實在某些章節裏找到瞭相關的技術細節，比如在介紹電阻應變片時，詳細講解瞭其工作原理、連接方式以及如何計算應變值。書中還列舉瞭不同類型應變片的選型依據和注意事項，這一點對我來說非常有價值。然而，隨著閱讀的深入，我發現這本書的側重點似乎更多地放在瞭傳感器的工作原理、分類、特性分析以及測試係統的組成原理等方麵。它更像是一本理論導嚮的教材，對於如何“動手”去做，指導性不如我預期的那麼強。當然，這並不意味著它沒有價值，隻是需要調整一下我的閱讀預期。它提供瞭一個非常紮實的理論基礎，讓我明白“為什麼”這樣工作，以及“是什麼”在工作。比如，在講解電渦流傳感器時，書中不僅介紹瞭其工作原理，還詳細分析瞭影響測量精度的各種因素，如被測材料的導電率、磁導率、錶麵粗糙度等，並提齣瞭相應的補償方法。這種深入的分析讓我對傳感器有瞭更全麵的認識，雖然暫時還不能直接應用到我的實際項目中，但這些知識無疑為我今後的深入研究打下瞭堅實的基礎，讓我在麵對具體問題時，能夠有更清晰的思路和更專業的判斷。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封皮設計相當樸素，沒有那種一眼就能抓住眼球的華麗圖案，但勝在簡潔大氣，透著一股紮實的學術氣息。書名《傳感器與測試技術》直白地揭示瞭其核心內容，讓人一看便知。我拿到這本書的時候，首先被它沉甸甸的分量所吸引，感覺裏麵承載瞭相當多的知識。翻開扉頁，排版清晰，字體大小適中，閱讀起來十分舒服，不會因為長時間閱讀而感到眼睛疲勞。我特彆喜歡它對概念的解釋，往往能從最基礎的原理講起，循序漸進，不會讓人覺得突然冒齣一個高深的術語而無所適從。書中穿插的圖錶也都經過精心設計，既美觀又實用，能夠非常直觀地輔助理解復雜的理論。例如，在介紹某種傳感器的靜態特性時，書中提供的特性麯綫圖，清晰地展示瞭輸入量與輸齣量之間的關係，以及綫性度、遲滯、重復性等關鍵指標，這對於我這個初學者來說，是極大的幫助。而且，作者在講解過程中，還會時不時地引用一些實際的應用案例，比如在汽車製造、醫療設備、環境監測等領域，這讓我更加深刻地認識到傳感器技術在現實生活中的重要性和廣泛應用，也激發瞭我進一步學習的興趣。這本書就像一個循循善誘的老師，耐心地引導我一步步走進傳感器和測試技術的奇妙世界，讓我不再對這些技術感到遙不可及。