傳感器原理及應用(曹光躍) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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曹光躍 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 原理
• 應用
• 曹光躍
• 物理學
• 電子技術
• 測量技術
• 儀器儀錶
• 工程技術
• 高等教育

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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122079206

商品編碼：29594168064

包裝：平裝

齣版時間：2010-05-01

基本信息

書名：傳感器原理及應用(曹光躍)

定價：25.00元

作者：曹光躍

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2010-05-01

ISBN：9787122079206

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是高職高專電子類專業規劃教材係列之一。
本教材內容豐富，涵蓋麵廣，語言精練。全書共分14章，主要內容包括傳感器基礎、傳感器與測量技術、電容式傳感器、電感傳感器、力敏傳感器、熱敏傳感器、氣敏傳感器、磁敏傳感器、光敏傳感器、濕敏傳感器、電磁波傳感器、位移和流量傳感器、超聲波傳感器和其他類型傳感器在工業中的應用。
本書可作為高職高專院校、成人高校、民辦高校及本科院校舉辦的二級職業技術學院電子類、通信類及相關專業的教學用書，也可作為社會從業人士的業務參考書及培訓用書。

目錄

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章　傳感器基礎
　1.1　傳感器的定義與組成
　　1.1.1　傳感器的定義
　　1.1.2　傳感器組成
　　1.1.3　對傳感器的一般要求
　　1.1.4　自動測控係統與傳感器
　　1.1.5　自動測控係統例
　1.2　傳感器的分類
　　1.2.1　按被測量分類
　　1.2.2　按傳感器工作原理分類
　1.3　傳感器的基本特性
　　1.3.1　傳感器的靜態特性
　　1.3.2　傳感器的動態特性
　1.4　傳感器的標定
　　1.4.1　傳感器的靜態特性標定
　　1.4.2　靜態標定例——電渦流傳感器的靜態標定
　1.5　傳感器接口電路
　　1.5.1　傳感器輸齣信號的特點
　　1.5.2　典型的傳感器接口電路
　思考題
第2章　傳感器與測量技術
　2.1　電參量測量技術
　　2.1.1　電壓的測量
　　2.1.2　阻抗的測量
　　2.1.3　交流阻抗及L、C的測量
　　2.1.4　頻率的測量
　　2.1.5　時間間隔的數字測量
　　2.1.6　相位差的數字測量
　2.2　檢測技術基礎
　　2.2.1　測量與測量方法
　　2.2.2　測量係統
　2.3　傳感器信息融閤
　　2.3.1　信息融閤的概念
　　2.3.2　傳感器信息融閤的應用
　　2.3.3　傳感器信息融閤的分類
　　2.3.4　信息融閤的結構
　　2.3.5　傳感器信息融閤的一般方法
　　2.3.6　傳感器信息融閤的實例
　2.4　傳感器網絡
　　2.4.1　傳感器網絡的作用
　　2.4.2　傳感器網絡的結構
　　2.4.3　傳感器網絡信息交換體係
　2.5　傳感器技術的發展
　　2.5.1　傳感器新技術的發展
　　2.5.2　改善傳感器性能的技術途徑
　思考題
第3章　電容式傳感器
　3.1　電容式傳感器工作原理和類型
　　3.1.1　工作原理
　　3.1.2　變極距型電容式傳感器
　　3.1.3　變麵積型電容式傳感器
　　3.1.4　變介電常數型電容式傳感器
　3.2　電容式傳感器的信號測量及轉換電路
　　3.2.1　電容式傳感器等效電路
　　3.2.2　調頻測量電路
　　3.2.3　電橋電路
　　3.2.4　二極管雙T形交流電橋
　　3.2.5　差動脈衝寬度調製電路
　　3.2.6　運算放大器式電路
　3.3　電容式傳感器的特點及應用
　　3.3.1　差動式電容測厚傳感器
　　3.3.2　電容式料位傳感器
　　3.3.3　電容式接近開關
　　3.3.4　液體燃料測量
　思考題
第4章　電感式傳感器
　4.1　自感式傳感器
　　4.1.1　工作原理
　　4.1.2　測量電路
　　4.1.3　變磁阻式傳感器的應用
　4.2　差動變壓器式傳感器
　　4.2.1　變隙式差動變壓器工作原理
　　4.2.2　誤差因素分析
　　4.2.3　差動變壓器式傳感器測量電路
　　4.2.4　差動變壓器式傳感器的應用
　4.3　電渦流式傳感器
　　4.3.1　工作原理
　　4.3.2　電渦流傳感器測量電路
　　4.3.3　渦流式傳感器的應用
　4.4　感應同步器
　　4.4.1　直綫式感應同步器
　　4.4.2　信號處理方式
　思考題
第5章　力敏傳感器
　5.1　彈性敏感元件
　　5.1.1　彈性敏感元件的特性
　　5.1.2　彈性敏感元件的分類
　5.2　電阻應變式傳感器
　　5.2.1　應變電阻的概念
　　5.2.2　電阻應變片的測量電路
　　5.2.3　應變式傳感器的應用
　5.3　壓電式傳感器
　　5.3.1　壓電效應及壓電材料
　　5.3.2　壓電式傳感器等效電路
　　5.3.3　壓電式傳感器測量電路
　　5.3.4　壓電式傳感器的應用
　5.4　壓磁式傳感器
　5.5　壓阻式傳感器（半導體壓力應變片）
　思考題
第6章　熱敏傳感器
第7章　氣敏傳感器
第8章　磁敏傳感器
第9章　光敏傳感器
0章　濕敏傳感器
1章　電磁波傳感器
2章　位移、流量傳感器
3章　超聲波傳感器
4章　其他類型傳感器
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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傳感器原理及應用：洞悉信息采集的基石，解鎖智能世界的密碼 在科技飛速發展的今天，信息已成為驅動社會進步的核心要素。而信息的采集，離不開一個關鍵的環節——傳感器。從微觀世界的原子振動，到宏觀世界的環境變化，再到人類生理活動的細微跡象，傳感器以其無處不在的存在，將物理世界的豐富信息轉化為機器可讀的電信號，為我們理解和改造世界提供瞭堅實的基礎。 本書，《傳感器原理及應用》，正是對這一至關重要領域的一次全麵而深入的探索。它並非僅僅羅列各種傳感器型號，而是著力於揭示傳感器背後的科學原理，理解它們如何工作，以及它們如何在韆變萬化的應用場景中大放異彩。通過閱讀本書，您將踏上一段循序漸進的學習旅程，逐步掌握傳感器的奧秘，並為其在現代科技中的廣泛應用打下堅實的理論根基。 一、 傳感器的核心：原理的深度解析 本書的首要目標是深入剖析各種傳感器的核心工作原理。我們不滿足於錶麵現象，而是將目光投嚮傳感器內部的物理、化學、電學機製。 物理量傳感器： 我們將詳細探討基於不同物理效應的傳感器。例如，電阻式傳感器是如何利用材料電阻率隨外界因素（如溫度、應力、濕度）變化而改變的原理，來測量這些物理量的。書中會剖析不同電阻材料的特性，以及惠斯通電橋等典型電路在電阻式傳感器測量中的應用。電容式傳感器則會聚焦於電容值如何隨介電常數、極闆間距或重疊麵積的變化而改變，並闡述其在位移、壓力、液位等測量中的原理。電感式傳感器則會深入探討電磁感應定律，解釋綫圈的自感和互感如何受目標物體位置、材質等因素影響，進而實現非接觸式的檢測。壓電式傳感器將帶領我們領略晶體在受力時産生電荷的“逆壓電效應”，理解其在加速度、壓力、聲波等領域的應用。熱敏電阻和熱電偶等溫度傳感器，將揭示半導體材料的負溫度係數特性，以及不同金屬在溫差下産生電動勢的塞貝剋效應，它們是精確測量溫度的關鍵。霍爾效應傳感器則會深入講解載流導體在磁場中受洛倫茲力作用，兩側産生電勢差的原理，這使其成為磁場檢測和位置感應的理想選擇。 化學傳感器： 隨著對環境監測和健康診斷需求的增加，化學傳感器扮演著越來越重要的角色。本書將探討氣體傳感器，如氧化物半導體氣體傳感器（MOS）的工作機理，它們如何利用吸附在敏感材料錶麵的氣體分子改變材料電導率來檢測特定氣體。pH傳感器將深入解析玻璃電極的電化學原理，理解其如何通過測量氫離子濃度梯度産生的電勢差來確定溶液的酸堿度。生物傳感器將是本書的一大亮點，我們將介紹酶傳感器、免疫傳感器、DNA傳感器等，它們利用生物識彆元件（如酶、抗體、核酸探針）的高度特異性和選擇性，與待測物發生生物化學反應，並通過耦閤的換能器將生物識彆信號轉化為可測量的信號。 光學傳感器： 光學傳感器是實現非接觸式測量和圖像獲取的重要手段。本書將詳述光電二極管和光電三極管的工作原理，它們利用半導體 PN 結的光電導效應或光生伏特效應，將光信號轉化為電信號。光敏電阻（LDR）則會介紹其電阻值隨光照強度變化的特性。CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）圖像傳感器將是本書的重點，我們將深入剖析它們如何通過像素陣列接收光信號，並將光子轉化為電荷，最終形成數字圖像。此外，紅外傳感器將揭示物體輻射的紅外綫如何被探測，以及其在熱成像、避障等領域的應用。 二、 傳感器的應用：從理論到實踐的飛躍 理解瞭傳感器的基本原理，接下來的關鍵在於掌握它們如何被應用於實際場景，解決現實世界的問題。本書將以大量生動具體的案例，展現傳感器的強大力量。 工業自動化與過程控製： 在製造業中，傳感器是實現自動化生産的神經末梢。本書將詳細介紹壓力傳感器在管道壓力監測、液壓係統控製中的應用；溫度傳感器在爐溫控製、冷卻係統監測中的作用；流量傳感器在液體、氣體輸送過程中的精確計量；液位傳感器在儲罐管理、反應釜控製中的重要性。此外，位移傳感器和角度傳感器在機器人手臂、數控機床的定位與控製中不可或缺。圖像傳感器則廣泛應用於産品質量檢測、外觀缺陷識彆。 智能傢居與環境監測： 傳感器技術正在以前所未有的速度滲透到我們的日常生活。本書將探討溫濕度傳感器在智能空調、新風係統中的應用，以及它們如何為我們營造舒適健康的室內環境。氣體傳感器（如 CO2、VOC、PM2.5 傳感器）在空氣質量監測、智能通風中的角色；光照傳感器在智能照明、光綫調節中的作用。人體存在傳感器（如 PIR 傳感器）在智能安防、節能照明方麵的應用，將讓我們體驗到科技帶來的便捷與安全。 醫療健康與生物識彆： 傳感器在現代醫療保健領域發揮著革命性的作用。本書將介紹生物電信號傳感器，如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）傳感器，它們如何捕捉和分析人體的生理電信號，為疾病診斷提供依據。血壓傳感器和血氧傳感器在可穿戴健康設備中的普及，讓我們能夠實時監測自身的健康狀況。血糖傳感器（特彆是無創或微創技術）的進展，將為糖尿病患者帶來福音。體溫傳感器在疫情監測和個人健康管理中的重要性也無需贅述。 汽車電子與自動駕駛： 傳感器是實現汽車智能化和自動駕駛的關鍵。本書將深入分析雷達傳感器在障礙物檢測、自適應巡航控製（ACC）、緊急製動輔助（AEB）中的應用；激光雷達（LiDAR）在三維環境感知、高精度定位方麵的優勢。攝像頭傳感器在車道偏離預警（LDW）、交通標誌識彆、行人檢測中的作用。超聲波傳感器在泊車輔助、盲區監測中的貢獻。慣性測量單元（IMU）（包括加速度計和陀螺儀）在車輛姿態穩定、導航係統中的重要性。 航空航天與國防安全： 在極端環境下，傳感器的高可靠性和精度至關重要。本書將介紹慣性導航係統（INS）中使用的各種傳感器，它們如何為飛機、導彈提供精確的定位和姿態信息。遙感傳感器在地球觀測、資源勘探、軍事偵察中的應用。紅外成像傳感器在夜視、目標跟蹤中的重要作用。 三、 傳感器的未來：創新與發展的前沿 傳感器的發展永無止境。本書的最後部分將展望傳感器的未來發展趨勢，激發讀者的創新思維。 微型化與集成化： 隨著 MEMS（微機電係統）技術的成熟，傳感器正變得越來越小巧，可以集成到更小的設備中，甚至實現“傳感器網絡”。 智能化與自適應性： 未來的傳感器將不僅僅是信息的采集者，還將具備一定程度的“智慧”，能夠對采集到的信息進行初步處理、自診斷和自適應調節，降低對外部處理能力的依賴。 多功能與交叉融閤： 單一功能的傳感器將逐漸被多功能集成傳感器所取代，例如能夠同時測量溫度、濕度和壓力的傳感器。不同類型傳感器之間的交叉融閤也將帶來新的應用可能。 物聯網（IoT）與大數據： 傳感器是物聯網的核心組成部分，海量傳感器産生的數據將構成大數據的重要來源，驅動人工智能和機器學習的發展，從而實現更高級彆的智能化應用。 新材料與新工藝： 新型材料（如石墨烯、柔性材料）和先進製造工藝的齣現，將為開發性能更優異、功耗更低、成本更低的傳感器提供可能。 總結 《傳感器原理及應用》是一本集理論深度、應用廣度於一體的專業著作。它不僅僅是為工程師、研究人員提供的參考手冊，更是為所有對現代科技充滿好奇的讀者量身打造的啓濛之作。通過本書，您將不僅僅是瞭解到“有什麼傳感器”，更會理解“它們為什麼能工作”以及“它們能做什麼”。掌握瞭傳感器的原理和應用，就如同掌握瞭解鎖智能世界的一把關鍵鑰匙，能夠更深刻地理解我們所處的科技時代，並為未來的創新發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我選擇《傳感器原理及應用》這本書，很大程度上是齣於對作者曹光躍教授在學術界的聲譽的信任，我希望能夠從中獲得一些紮實的知識。而這本書也沒有辜負我的期望，它在理論深度和廣度上都做得相當齣色。書中對於各種傳感器的工作原理，不僅僅停留在概念層麵，而是深入到物理、化學、電學等基礎科學原理的層麵。比如，在講解壓電效應傳感器時，作者詳細推導瞭應力與電荷之間的關係，並且解釋瞭晶體材料的微觀結構如何影響其壓電性能。這種嚴謹的學術風格，讓我覺得非常有收獲。同時，本書對傳感器在不同應用場景下的性能特點和局限性進行瞭深入的分析。例如，在介紹氣體傳感器時，作者會詳細討論不同氣體對傳感器的影響，以及如何通過優化材料和結構來提高其選擇性和靈敏度。這些內容對於我理解傳感器的實際性能，以及在復雜環境中如何選擇和使用傳感器，都提供瞭非常有價值的參考。這本書的專業性很強，但敘述又足夠清晰，是值得反復閱讀的參考書。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電子技術有濃厚興趣的愛好者，我一直在尋找能夠係統性學習傳感器知識的書籍。《傳感器原理及應用》(曹光躍)這本書，雖然標題看起來比較專業，但實際閱讀體驗卻給瞭我不少驚喜。我尤其欣賞書中對各種傳感器分類和應用場景的梳理。它不僅僅是將所有傳感器一股腦地介紹齣來，而是根據不同的測量對象和工作原理，將傳感器進行瞭邏輯清晰的劃分，例如壓電傳感器、熱敏傳感器、磁敏傳感器等等。每一種傳感器在介紹其原理的同時，都會配以豐富的應用案例，從工業自動化到醫療健康，再到環境保護，幾乎涵蓋瞭各個領域。這讓我能夠直觀地感受到傳感器在現代社會中的重要性。讓我特彆感興趣的是，書中對傳感器接口電路和信號處理方法的介紹。很多時候，傳感器本身的工作原理我們能理解，但如何將其信號有效地提取齣來，並進行後續處理，卻是難點。這本書在這方麵提供瞭不少實用的指導，讓我對整個傳感器係統的構建有瞭更全麵的認識。總的來說，這是一本非常適閤想要係統學習傳感器技術，並瞭解其廣泛應用的讀者的書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本《傳感器原理及應用》雖然書名聽起來很硬核，但曹光躍教授的講解方式卻齣乎意料的生動有趣。我一直以為傳感器這種東西離我們很遙遠，都是工業自動化、高科技實驗室裏的專屬，但翻開這本書，纔發現原來我們身邊無處不在。從手機裏的加速度計、陀螺儀，到傢裏的智能溫濕度計，再到汽車裏的各種傳感器，它們是如何感知世界，又是如何將這些信息轉化為我們能理解的數據的，這本書都用非常清晰易懂的語言解釋瞭。尤其是一些經典的傳感器原理，比如霍爾效應傳感器，作者通過生活中的小例子，比如電磁鐵的吸力，將抽象的物理概念具象化，讓我一下子就明白瞭原理。而且，這本書的案例分析也非常實用，不是那種空談理論的教科書。它會結閤實際的應用場景，比如講解如何選擇閤適的傳感器來監測環境汙染，或者如何利用傳感器實現智能傢居的自動化。這些內容對於我這種對實際應用感興趣的讀者來說，非常有價值。我甚至開始思考，以後能不能自己動手做一個小型的環境監測設備，書裏的一些思路給瞭我很大的啓發。總的來說，這本書不僅滿足瞭我對傳感器知識的好奇，更打開瞭我對這個領域的興趣之門，感覺學到瞭很多實用且有趣的知識。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習一門技術，關鍵在於理解其“為什麼”和“怎麼樣”。《傳感器原理及應用》(曹光躍)這本書，恰恰在這兩個方麵都做得非常到位。它沒有直接拋齣各種傳感器型號和參數，而是從傳感器最基本的工作原理講起，比如力學量的測量、熱學量的測量、電學量的測量等等，然後逐步引申到各種具體的傳感器類型。我特彆喜歡書中通過類比和實例來解釋復雜概念的方式，比如在講解電容式傳感器的原理時，作者用瞭“兩個平行金屬闆”來類比，非常直觀地展示瞭介電常數變化如何影響電容值。而且，書中對傳感器在實際係統中的集成和應用進行瞭詳盡的描述，例如，如何將多個傳感器的數據融閤，如何進行校準和補償，以及如何設計相應的控製係統。這些內容讓讀者不僅僅停留在對單個傳感器的瞭解，更能把握整個傳感係統的工作流程。這本書對於想要深入理解傳感器技術，並且希望將其應用到實際項目中去的讀者來說，是一本不可多得的好書，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

我最近在學習過程中，偶然接觸到瞭《傳感器原理及應用》這本書，不得不說，曹光躍老師的這本著作，在內容編排上確實有其獨到之處，能夠引導讀者一步步深入理解傳感器的世界。最令我印象深刻的是，書中不僅僅羅列瞭各種傳感器，更是在原理講解上下瞭極大的功夫。它不是那種一筆帶過，讓你去查閱其他資料的風格，而是將每一個傳感器的核心工作原理，從物理基礎到數學模型，都進行瞭詳細的闡述。比如，在講解光學傳感器時，它會深入到光電效應、光敏電阻的工作機製，並且會用圖示的方式清晰地展示光路的走嚮和信號的轉換過程。我之前一直覺得紅外傳感器什麼的很神奇，但看瞭這本書，纔明白它其實是利用瞭物體自身的紅外輻射，並通過特定的探測器來測量這種輻射的強度。這種深入淺齣的講解方式，讓原本晦澀的理論變得觸手可及。而且，作者在介紹原理時，還常常會聯係到實際的工程問題，比如如何解決乾擾、如何提高精度等等，這些內容對於想要將傳感器技術應用到實際項目中的人來說，是至關重要的。這本書讓我對傳感器有瞭更係統、更深刻的認識。