聲電傳感技術與儀器-一維波動 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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瀋建國編 著

圖書標籤:

• 聲電傳感
• 傳感器技術
• 一維波動
• 信號處理
• 儀器儀錶
• 物理學
• 電子技術
• 振動測量
• 聲學
• 測試技術

店鋪： 英敏圖書專賣店

齣版社： 天津大學齣版社

ISBN：9787561857465

商品編碼：29676548184

包裝：平裝-膠訂

開本：16

齣版時間：2017-01-01

內容介紹
　　瞬態聲振動和瞬態電信號的測量可以應用於無損檢測、地錶勘探和工程質量檢測等*域，其依據的1維波動傳播規律是所有檢測類儀器設計的物理基礎。聲電換能器的原理和等效電路是測量儀器匹配電路設計的關鍵。《聲電傳感技術與儀器：1維波動》用1維有限長杆的共振特徵描述瞭頻率域波動聲學的主要特點，通過多層模型描述瞭1維波動傳播規律以及在時間域和頻率域的錶現，討論瞭共振檢測方*；並進1步將這些模型拓展到瞭變截麵振動的描述，結閤壓電晶片的等效電路給齣瞭振動係統的等效電路描述方*和導納圓測量方*；用傳輸綫模型討論瞭1維波動在電學中的錶現；*後討論瞭SH波及其二維譜。讀者可以利用這些規律kai展1些聲電測量方*研究，獲得有用信號的特徵，還可以模擬、設計綫圈和壓電換能器。 　　《聲電傳感技術與儀器：1維波動》是電子科學與技術專業高年集的教科書，可goxg檢測、儀錶和測量專業高年集學生和研究生參考，也可goxg地錶勘探、建築質量監測行業和*聲醫學的工程技術人員參考。

目錄
*1部分 1維波動與測量儀器 *1章 1維有限長杆振動的固有頻率 *1節 1維杆振動 *二節 1維波動方程的解 第三節 係數w的確定 第四節 物理意義討論 第五節 係數G、H的計算 第六節 二節杆的振動 第七節 應用 思考題 附錄 1節杆的振動位移和應力分布計算程序 參考文獻 *二章 有限長杆固有頻率的應用之1：反射與透射波 *1節 物理模型*1部分 1維波動與測量儀器
*1章 1維有限長杆振動的固有頻率
*1節 1維杆振動
*二節 1維波動方程的解
第三節 係數w的確定
第四節 物理意義討論
第五節 係數G、H的計算
第六節 二節杆的振動
第七節 應用
思考題
附錄 1節杆的振動位移和應力分布計算程序
參考文獻
*二章 有限長杆固有頻率的應用之1：反射與透射波
*1節 物理模型
*二節 計算方*
第三節 固有頻率處的反射、透射係數
第四節 實際探頭激發的波形及其頻譜
第五節 探頭頻譜與固有頻率——醉佳隔振厚度
第六節 薄層透聲原理
思考題
附錄 廣義反射係數、透射係數計算程序
第三章 有限長杆固有頻率的應用之二：厚度共振波
*1節 厚度共振對頻譜的影響
*二節 厚度共振對波形形狀的影響
第三節 厚度共振實驗驗證
第四節 厚度共振的應用
第五節 幾何聲學與波動聲學
思考題
第四章 薄層的反射波和透射波
*1節 薄層的頻譜與波形
*二節 薄層厚度的影響
第三節 薄層的厚度
第四節 薄層信息
思考題
專題討論
第五章 多層介質模型的傳遞矩陣
*1節 傳遞矩陣
*二節 矩陣傳遞
第三節 聲源與係數
第四節 波形的計算
第五節 多層模型的頻譜
第六節 固體與固體之間的反射係數
第七節 共振波的形成
第八節 薄水層對波形的影響（I界麵膠結差）
第九節 理論模型與測量係統設計
思考題
第六章 寬帶發射、接收換能器設計
*1節 壓電晶片振動的測量
*二節 寬帶換能器設計
第三節 固有頻率與聲傳播
第四節 壓電晶片導納圓測量實驗
思考題
第七章 變截麵變幅杆和工具頭設計
*1節 變截麵模型和實物
*二節 變截麵振動的計算方*
第三節 固有頻率計算方*
第四節 取定固有頻率後各層的係數
第五節 取定頻率後各層的位移和應力
第六節 計算結果
思考題
第八章 變截麵壓電振子的設計
*1節 變截麵壓電振子的結構
*二節 單個壓電晶片的等效電路
第三節 晶堆的處理
第四節 起始位移的處理
第五節 固有頻率計算程序
第六節 位移和應力計算程序
思考題
……
*二部分 SH波與二維譜
後記 顯示全部信息

《空間感知與智能交互：微納傳感技術前沿》 內容簡介 在信息爆炸的時代，我們賴以感知和理解世界的邊界正以前所未有的速度被拓展。從微觀粒子的精妙運動到宏觀環境的復雜變化，信息的獲取和解讀是現代科技發展的基石。本書《空間感知與智能交互：微納傳感技術前沿》深入探討瞭當前在微納尺度下實現高精度、多維度空間感知，並以此為基礎構建智能交互係統的關鍵技術與最新進展。它並非聚焦於單一的物理現象，而是緻力於構建一個連接微觀世界與宏觀智能的橋梁，為讀者呈現一個集傳感、處理、交互於一體的立體化感知圖景。 本書共分為三個主要部分，層層遞進，係統性地闡述瞭微納傳感技術的最新理論、關鍵材料、精密儀器以及在智能交互領域的應用前景。 第一部分：微納傳感的物理機製與材料基礎 本部分是全書的理論基石，重點在於剖析驅動微納傳感器工作的核心物理原理，並梳理支撐這些原理的關鍵新型材料體係。我們認識到，任何傳感器的效能都離不開對其工作機製的深刻理解。因此，本部分首先從量子力學和固體物理學的基礎齣發，詳細闡述瞭諸如壓電效應、熱釋電效應、焦電效應、磁緻伸縮效應、霍爾效應、隧道效應、光電效應、化學吸附誘導的電學/光學/質量變化等在微納傳感器設計中至關重要的物理現象。我們不僅解釋瞭這些現象的宏觀錶現，更深入到微觀層麵，揭示瞭電子、晶格振動、分子相互作用等在産生可測量信號中的作用。 隨後，本部分重點關注瞭推動微納傳感技術發展的新型材料。我們詳細介紹瞭半導體納米材料（如量子點、納米綫、二維材料如石墨烯、過渡金屬硫化物等）在設計高靈敏度、低功耗傳感器的潛力，探討瞭它們獨特的電子和光學性質如何被利用來檢測微小的物理或化學變化。壓電陶瓷和聚閤物在新一代微加盟動器和傳感器中的應用被深入分析，尤其是在能量收集和力學傳感方麵的進展。磁性材料，包括磁緻伸縮材料和巨磁阻材料，在磁場傳感和磁性微粒檢測中的作用被詳盡闡述。此外，生物相容性材料和智能響應材料（如形狀記憶閤金、液晶材料）在與生物體或復雜環境交互方麵的應用潛力也被廣泛討論。本部分旨在為讀者提供理解微納傳感器工作原理和材料選擇的堅實理論基礎。 第二部分：微納傳感器的設計、製造與儀器集成 在掌握瞭微納傳感的物理原理和材料基礎後，本部分將視角轉嚮如何將這些理論轉化為實際的傳感器件和精密的測量儀器。本部分的核心在於微納傳感器的設計理念和先進的製造工藝，以及如何將這些傳感器集成到功能完備的儀器係統中。 在設計方麵，我們探討瞭微機電係統（MEMS）和納米機電係統（NEMS）的設計方法學，包括器件的幾何結構設計、微觀流體力學/聲學/電磁學的仿真分析、以及如何通過優化設計來提高傳感器的靈敏度、分辨率、響應速度和穩定性。我們關注瞭多模態傳感器的設計，即如何將多種傳感原理集成到單個器件中，以獲取更豐富、更準確的空間信息。例如，如何將溫度、壓力、濕度、加速度、角速度等信息融閤到一個微型化的平颱上。 在製造工藝方麵，本部分詳細介紹瞭當前主流的微納加工技術，如光刻（光刻、紫外光刻、X射綫光刻）、刻蝕（乾法刻蝕如反應離子刻蝕，濕法刻蝕）、薄膜沉積（物理氣相沉積、化學氣相沉積）、自組裝技術、3D打印技術以及原子層沉積（ALD）等。我們分析瞭不同工藝在製備特定材料和結構上的優勢與局限，以及如何通過工藝集成來實現復雜三維微納結構的製造。 在儀器集成方麵，本部分著重討論瞭如何將微納傳感器與信號調理電路、數據采集係統、微處理器以及用戶界麵相結閤，構成一個完整的、能夠進行實時數據獲取、處理和顯示的智能傳感儀器。我們討論瞭低噪聲放大器的設計、模數轉換器（ADC）的選擇、數字信號處理（DSP）算法的應用，以及如何通過校準和標定來確保儀器的準確性和可靠性。此外，微型化和低功耗設計在便攜式和嵌入式傳感儀器開發中的重要性也被強調。 第三部分：空間感知與智能交互的應用前沿 本部分是全書的升華，將前兩部分的技術原理和儀器實現落腳於實際的空間感知和智能交互應用。本部分重點在於展示微納傳感技術如何驅動各個領域的智能化變革，並展望未來的發展方嚮。 在空間感知方麵，我們深入探討瞭微納傳感器在高精度定位與導航中的作用，例如在慣性導航係統（INS）中用於實現自主定位，以及在環境監測中用於獲取三維空間的氣象、土壤、水質等信息。生物醫學領域是微納傳感的重要應用場景，包括微流控芯片在細胞分析、藥物篩選、體外診斷中的應用，以及植入式生物傳感器對生理參數的實時監測。機器人技術對精確的空間感知有著極高的需求，本書討論瞭如何利用微納傳感器構建高性能的機器人感知係統，實現對周圍環境的精細建模和自主運動。虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術的發展離不開對用戶空間姿態和環境信息的實時準確獲取，微納傳感器是實現這一切的關鍵。 在智能交互方麵，本部分將目光聚焦於傳感器數據如何被轉化為智能決策和人機交互。我們討論瞭機器學習和深度學習在傳感器數據融閤與模式識彆中的應用，如何從海量的傳感器數據中提取有意義的信息，並進行預測和分類。人機交互是智能化的核心，本書探討瞭如何利用微納傳感器實現非接觸式人機交互（如手勢識彆、眼神追蹤），以及可穿戴設備中的生物信號監測與反饋。智能傢居和智慧城市的建設離不開遍布各處的傳感器網絡，本書分析瞭微納傳感器如何為這些係統提供實時、準確的環境感知數據，從而實現更智能化的能源管理、安全監控和交通調度。 此外，本部分還對微納傳感器與物聯網（IoT）的結閤進行瞭深入分析，探討瞭如何構建大規模、分布式的傳感網絡，實現萬物互聯的智能生活。未來的發展趨勢，例如柔性電子傳感器、自供能傳感器、生物雜化傳感器以及通用人工智能（AGI）與傳感器網絡的融閤，也被進行瞭前瞻性的展望。 總而言之，《空間感知與智能交互：微納傳感技術前沿》旨在為讀者提供一個全麵、深入、前沿的微納傳感技術知識體係。它不僅涵蓋瞭基礎的物理原理和材料科學，更詳細闡述瞭器件設計、製造工藝以及儀器集成，最終落腳於這些技術在推動空間感知和智能交互領域變革中的關鍵作用。本書適閤從事傳感器研發、儀器設計、人工智能、機器人、生物醫學工程、物聯網等領域的科研人員、工程師、研究生以及相關領域的科技愛好者閱讀。通過閱讀本書，讀者將能深刻理解微納傳感技術如何塑造我們的未來，並為相關領域的創新研究和技術開發提供靈感與指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，說實話，第一眼看上去就有點……呃，怎麼說呢，有點年代感瞭。那種深藍色的背景，配上那種略顯生硬的白色宋體字，總讓我想起大學時代那些厚重、內容翔實的教材。我原本是衝著“聲電傳感”這幾個字來的，想著能看到一些關於前沿聲波在電子設備中應用的最新進展，比如微機電係統（MEMS）傳感器在生物醫學領域的突破，或者新型壓電材料如何實現更高的靈敏度和更寬的頻率響應範圍。然而，當我翻開前幾頁，特彆是目錄部分，立刻感到一絲落差。它似乎更側重於基礎物理原理的推導和傳統電路理論的應用，對於那些驅動現代傳感器核心技術發展的那些半導體工藝、量子效應或者機器學習在信號處理中的集成應用，著墨不多。這讓我感覺，這本書更像是一本為初學者準備的入門讀物，而非麵嚮專業研究人員的深度探討。它在宏觀概念的介紹上是紮實的，但對於一個期待能在具體工程實現層麵找到創新點和細節的讀者來說，它提供的信息深度似乎稍顯不足，更像是一份詳盡的理論概覽，而不是解決實際問題的工具箱。

評分☆☆☆☆☆

從排版和校對的角度來看，這本書的質量也讓人捏瞭一把汗。我注意到有好幾處明顯的筆誤和公式下標的混用現象，特彆是在涉及矢量和張量錶示的部分，這在嚴謹的物理學著作中是絕對不應該齣現的低級錯誤。更有甚者，某些關鍵的定義和符號在不同章節中似乎存在不一緻的用法，這極大地增加瞭閱讀的認知負荷。我不得不花費額外的精力去判斷作者此刻指的是哪種特定的物理量，而不是專注於理解其背後的原理。一本嚴肅的技術書籍，其準確性是基石，一旦基礎的文字和符號都齣現瞭混亂，那麼讀者對後續更復雜的理論推導的信任度就會大打摺扣。這種粗糙的製作工藝，很難讓人相信其內部涵蓋的復雜計算和實驗數據是經過反復核驗的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“儀器”部分，也就是我最初比較期待能夠看到一些新穎設計的章節，給我的感覺是停留在上一個時代的産物描述上。大量的篇幅被用來介紹基於傳統電磁感應原理的檢測裝置，以及一些經典的濾波電路設計。這當然是基礎，但對於身處當下這個高度數字化的時代，我更希望看到的是集成化、小型化、以及基於新型傳感器的智能解決方案。例如，關於信號采集的數字化流程描述非常簡略，對於現代高性能模數轉換器（ADC）的選擇標準、高速數據總綫的處理能力，以及嵌入式係統在實時數據處理中的應用潛力，幾乎沒有提及。感覺作者的知識體係可能在新世紀初就已經定型瞭，未能跟上電子技術，尤其是微處理器技術飛速發展的步伐。它像是一份詳盡的“曆史迴顧”，而不是一份“麵嚮未來的指南”。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書的風格偏嚮於學院派的、重理論輕應用的傳統教材路綫。它在基礎理論的講解上或許能為完全沒有背景的讀者提供一個粗略的框架認知，但其敘述的廣度遠大於深度，導緻很多本應深入探討的領域隻是淺嘗輒止。對於那些需要利用最新傳感技術解決實際工程難題的工程師或研究生來說，這本書提供的直接幫助非常有限。它缺少瞭現代技術文檔中必備的那些實用性元素：比如不同傳感器的性能對比圖錶、常見故障排除指南、或者最新的行業標準介紹。它更像是一份安靜地躺在圖書館角落裏，記錄著某個特定時期科學認知狀態的文獻，而不是一本能夠激發創新思維、指導實際操作的活教材。讀完後，我更多的是對自己過往知識點的梳理，而不是獲取瞭全新的、可立即轉化的知識財富。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我最感到睏惑的一點是其行文邏輯和案例選擇的跳躍性。作者似乎試圖在非常寬泛的領域之間建立聯係，但每一步的過渡都顯得有些生硬和倉促。比如，在一個章節詳細闡述瞭麥剋斯韋方程組在特定介質中的應用後，下一段可能就直接跳到瞭某個特定工業環境下的噪聲抑製方法，中間缺乏必要的橋梁和細節的鋪墊。這使得我對整個知識體係的把握總是斷斷續續，需要頻繁地翻閱前麵的章節來確認某些基本假設。我期望讀到的是一個層層遞進、邏輯嚴密的論證過程，尤其是在涉及復雜的耦閤效應分析時，應該有更清晰的數學建模和仿真結果對比來支撐結論。遺憾的是，書中的圖錶數量相對有限，且很多圖示更像是示意性的，缺乏精確的量化數據支持，這大大削弱瞭其作為一本技術專著的說服力。對於那些追求精確工程實踐指導的讀者而言，這無疑是一個不小的挑戰。