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沈艳，郭兵，杨平，巨辉 著

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• 信号处理
• 传感器原理
• 数据采集
• 工业控制
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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302245247

商品编码：29704408066

包装：平装

出版时间：2011-02-01

基本信息

书名:测试与传感技术

：26.00元

售价：17.7元,便宜8.3元,折扣68

作者:沈艳,郭兵,杨平,巨辉

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-02-01

ISBN：9787302245247

字数：

页码：212

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

内容提要

《测试与传感技术》以测试流程为主线，着重介绍测试系统的基本知识，内容主要包括测试系统的组成及基本特性、常用传感器以及一些新型传感器的原理及应用、信号变换与调理、信号分析与处理、现代测试技术以及测试技术在工程中的应用。
《测试与传感技术》文字简练，条理清晰，列举大量的实例，避免了繁杂的数学推导，便于教学和自学。
《测试与传感技术》可作为机械类、仪器仪表类、机电类等相关专业的教材，也可供高等学校相关专业教师和从事测试技术工作的工程技术人员参考。

目录

作者介绍

文摘

（1）物理型传感器的开发。物理型传感器依据机敏材料本身的物性随被测量的变化来实现信号转换的装置。这类传感器的开发实质上是新材料的开发。目前，应用于传感器开发的机敏材料主要有声发射材料、电感材料、光纤及磁致伸缩材料、压电材料、形状记忆材料、电阻应变材料和X感光材料等。这些材料的开发，不仅使可测量大量增多，也使传感器集成化、微型化，甚至使高性能传感器的出现成为可能。总之，传感器正经历着从机构型为主向以物性型为主的转变。
（2）集成化、智能化传感器的开发。随着微电子学、微细加工技术的发展，出现了多种形式集成化的传感器。这类传感器将测量电路、微处理器与传感器集成一体，具有智能化功能。同时，多种不同功能的敏感元件集成一体，成为可同时进行多种参数测量的传感器。
2.多功能化、网络化仪器系统
测试技术与计算机的深层次结合，产生了全新的测试仪器概念和结构。虚拟仪器就是在此背景下开发出的新一代仪器，即在以计算机为核心组成的硬件平台上，调用不同的测试软件就可构成不同的虚拟仪器，完成不同功能的测试任务，可方便地将多种测试功能集成一体，实现多功能仪器，从而有效增加测试系统的柔性，降低测量工作的成本，达到不同层次、不同目标的测试。随着网络技术的普及和发展，当测试仪器系统进一步实现网络化后，不但可实现对测试系统的远程操作与控制，而且还可以把测试结果通过网络显示在Web中，以实现测试系统资源和数据的共享，仪器资源得到很大的延伸，其将获得更大的提高。
3.新型信息处理技术
新型信息处理技术是解决测量过程中信息获取的方法，在现代测试技术中得到有效的应用。例如，多传感器融合技术，由于多传感器是以不同的方法、从不同的角度获取信息的，因此可以通过它们之间的信息融合去伪存真，提高测量信息的准确性。

序言

《智造之眼：洞悉微观世界的精密测量与智能感知》 一、 穿越物质藩篱，探寻隐藏的真相 在浩瀚的宇宙中，从微尘的构成到星辰的运行，无不遵循着精密的自然法则。然而，肉眼凡胎往往难以窥探这些法则的细微之处，更遑论理解其深层含义。人类文明的每一次飞跃，都离不开对未知世界的探索，而这种探索的核心，便是如何“看清”并“理解”。《智造之眼：洞悉微观世界的精密测量与智能感知》一书，正是聚焦于这一人类永恒的渴求，它不仅仅是一部技术手册，更是一次深入物质本质，解构微观世界奥秘的旅程。 本书旨在揭示那些默默支撑着现代科技进步，却又常常被大众忽视的“眼睛”——各种先进的测量技术与智能感知系统。我们将带领读者穿越物理、化学、生物等学科的界限，深入探索一系列前沿的科学原理与工程实践。这不是对已有知识的简单罗列，而是一场充满智慧与创新的探索，力图让读者理解，如何通过一系列精巧的设计与严谨的计算，将抽象的物理量转化为可读的数据，从而揭示隐藏在事物表象之下的真相。 试想一下，当我们在实验室中研究一种新型材料的微观结构时，我们需要何种工具来“看”到原子间的相互作用？当我们在医疗诊断中需要精确识别病变的细胞时，需要依靠什么样的技术来“感知”到细微的生命信号？当我们在工业生产中需要确保产品质量达到纳米级的精度时，又依赖哪些“眼睛”来实时监控？《智造之眼》将一一解答这些问题，带你走进一个由精密测量与智能感知构建的非凡世界。 二、 精密测量：丈量世界的尺度与精度 本书的第一部分，将集中探讨“精密测量”的核心技术。我们知道，任何科学研究和工程实践都离不开对物理量的准确测量。而当测量对象变得越来越小、越来越复杂，传统的测量手段便显得力不从心。因此，发展更高精度、更广范围、更灵敏的测量技术，成为推动科学进步的关键。 我们将从最基础的长度、质量、时间、温度等物理量的测量开始，深入剖析现代精密测量技术是如何克服各种干扰，实现亚微米甚至纳米级的测量精度。例如，在长度测量方面，本书将详细介绍激光干涉测量、原子力显微镜（AFM）以及扫描隧道显微镜（STM）等技术的工作原理和应用。这些技术不仅仅是简单的“尺子”，它们能够“触摸”到原子，洞悉物质表面的三维形貌，揭示材料的力学、电学和磁学性质。 除了对宏观量进行精密测量，本书还将触及更深层次的测量范畴。在力学领域，我们将探讨高精度应力、应变传感器，以及动态载荷测量技术，这些对于航空航天、汽车制造等关键行业至关重要。在热学方面，我们将深入研究热电偶、热敏电阻等温度传感器的最新发展，以及红外热成像技术在无损检测和状态监测中的应用。在电学测量方面，本书将介绍高精度电压表、电流表，以及电磁场测量技术，它们是现代电子设备设计与调试不可或缺的工具。 更进一步，我们将探讨非接触式测量技术，如光学测量、声学测量等。光学测量包括了三维激光扫描、结构光三维测量等，能够快速高效地获取复杂物体的三维信息，广泛应用于逆向工程、文物数字化等领域。声学测量则利用声波的传播特性进行距离、密度、内部结构等测量，在材料无损检测、医学成像等方面发挥着重要作用。 本书还将重点关注测量过程中可能遇到的各种误差源，并介绍如何通过信号处理、数据校准、统计分析等方法来提高测量结果的准确性和可靠性。我们将强调“不确定度”的概念，这是衡量测量结果可靠性的重要指标，并介绍如何评估和减小测量不确定度。 三、 智能感知：赋予机器“看”的能力与“思考”的智慧 当精密测量技术为我们提供了海量的高精度数据，如何有效地利用这些数据，并让机器能够像人类一样“感知”并“理解”环境，就成为了智能感知领域的核心课题。《智造之眼》的第二部分，将引领读者进入一个由传感器网络、信号处理、模式识别与人工智能共同构建的智能感知世界。 本书将首先介绍各类先进的传感器技术，它们是智能感知系统的“感官”。我们将详细探讨光学传感器，包括 CCD、CMOS 图像传感器，以及各种光谱传感器、激光雷达（LiDAR）等，它们能够捕捉光信号，实现视觉感知。在声音感知方面，我们将介绍高灵敏度的麦克风阵列和声纳传感器。在环境感知方面，我们将深入研究各种气体传感器、湿度传感器、压力传感器，以及惯性传感器（如加速度计、陀螺仪）等，它们能够监测环境变化，感知物体的运动状态。 然而，传感器本身仅仅是数据的采集者。真正的智能感知，在于如何将这些原始数据转化为有意义的信息。因此，本书将深入探讨信号处理技术，包括滤波、降噪、特征提取等，这些技术能够从嘈杂的数据中提炼出有用的信息。 接着，我们将重点介绍模式识别与机器学习在智能感知中的应用。通过机器学习算法，系统能够从大量数据中学习到事物的规律和特征，从而实现自动识别、分类、跟踪等功能。例如，在计算机视觉领域，我们将探讨图像识别、目标检测、人脸识别等技术，它们如何帮助机器“看懂”图像。在语音识别领域，我们将了解声学模型、语言模型等，如何实现人机语音交互。 本书还将深入研究传感器融合技术。在实际应用中，单一传感器往往无法提供足够的信息，而将来自不同类型传感器的数据进行有效融合，能够提高感知的鲁棒性、准确性和完整性。我们将介绍各种传感器融合的策略和算法，如卡尔曼滤波、粒子滤波等。 此外，本书还将探讨一些新兴的智能感知技术。例如，在生物传感领域，我们将介绍如何利用生物分子识别技术，实现对特定物质的高灵敏度检测，这在疾病诊断、环境监测等方面具有广阔前景。在触觉感知领域，我们将探讨如何模拟人类的触觉，通过压电传感器、摩擦传感器等，赋予机器人和假肢更强的感知能力。 四、 跨界融合，赋能未来 《智造之眼：洞悉微观世界的精密测量与智能感知》的最终目标，是展示精密测量与智能感知技术是如何跨越学科界限，深度融合，并最终赋能各个领域的未来。 在制造业领域，精密测量技术保障了产品的精度与质量，而智能感知系统则实现了自动化生产、智能质量检测、预测性维护等。例如，在半导体制造中，纳米级的测量精度和高灵敏度的缺陷检测是保障芯片质量的关键。在航空航天领域，精密测量确保了飞机的结构安全和导航精度，而智能感知系统则支持着自动驾驶、故障诊断等。 在医疗健康领域，医学成像技术（如 CT、MRI）本身就是精密测量的体现，而智能感知系统则能够辅助医生进行疾病诊断，如通过图像识别技术识别肿瘤，通过生物传感器监测生命体征。 在环境保护领域，各种环境传感器构成了监测网络，智能感知系统能够对环境数据进行分析，预测污染趋势，并为决策提供依据。 在科学研究领域，精密测量和智能感知技术更是突破了认知的边界，为我们探索宇宙、研究生命、开发新材料提供了强大的工具。 本书不仅仅是关于技术本身的介绍，更在于揭示技术背后的逻辑、原理以及它们如何改变我们的世界。它旨在激发读者对科学技术的兴趣，培养解决复杂问题的能力，并鼓励创新思维。通过对这些“智造之眼”的深入解读，我们希望读者能够更加深刻地理解现代科技的精髓，并对未来的发展充满信心。 《智造之眼》是一次关于“看见”与“理解”的深度探索，它将带领你走进一个由精密测量与智能感知构筑的奇妙世界，让你领略科技的力量，感受智慧的魅力。

评分☆☆☆☆☆

读完《量子计算的基石：纠缠态的制备与操控》，我最大的感受是作者对该领域前沿探索的精准把握和前瞻性思考。这本书的叙事风格非常严谨，仿佛在构建一个精密的逻辑迷宫，每一步推理都环环相扣，毫无冗余。它详细剖析了当前主流量子比特技术——从超导电路到离子阱，再到拓扑量子比特——的物理实现细节和面临的挑战，特别是关于退相干问题的解决策略，提供了多维度的深入分析。章节安排上，从最基本的量子比特定义，过渡到多体系统的纠缠态生成，再到量子门操作的保真度优化，逻辑链条极其清晰。虽然全书充斥着大量高深的物理概念和数学表述，但作者的文字功底使得这些理论框架得以被有效地传达。对于希望在量子信息领域深耕的人来说，这本书无疑是奠定坚实理论基础的绝佳读物，它不只是介绍“是什么”，更着重于“为什么”以及“如何实现”的内在机理，极大地提升了对量子力学在信息科学中应用的理解深度。

评分☆☆☆☆☆

这是一本阅读体验极其舒畅的学术著作——《自适应控制理论的新进展与应用案例》。这本书的行文风格非常“对话式”，作者似乎总是在引导读者进行一场深入的智力探讨，而不是单向灌输知识。它突破了传统自适应控制中关于收敛性和稳定性的纯数学证明窠臼，将大量的笔墨放在了应对真实世界中系统时变性、不确定性和外部干扰的实际策略上。例如，书中对基于模型的预测控制（MPC）在处理高维非线性系统时的实时优化算法进行了非常细致的分解，并结合了多个工业自动化领域的案例，如航空姿态控制和化工过程优化。这种将纯粹的数学工具与复杂的工程问题紧密结合的方式，极大地激发了我的学习热情。我尤其赞赏作者在探讨鲁棒性时，引入了人工智能决策树的概念，这显示出作者对控制科学未来发展方向的敏锐洞察力，是一部兼具深度和广度的前沿著作。

评分☆☆☆☆☆

《跨越鸿沟：现代电子学中的非线性动态系统分析》这本书的内容真是让人大开眼界。作者在深入浅出地讲解复杂系统建模的过程中，展现了扎实的理论功底和丰富的实践经验。特别是在对混沌现象和分岔理论的阐述上，那些用直观的例子和清晰的数学推导结合起来的方式，让原本晦涩难懂的概念变得触手可及。我印象最深的是关于“噪声驱动下的系统响应”这一章节，它不仅仅停留在理论层面，还结合了实际的工程应用案例，比如在微弱信号检测中的应用。这本书的排版和图示设计也相当用心，那些相图、庞加莱截面图都非常精美，帮助读者迅速把握系统的运行轨迹。不过，对于初学者来说，可能需要一定的微积分和微分方程基础才能完全跟上节奏，但对于有一定背景的研究人员来说，绝对是一本极具启发性的参考书，它提供了一种全新的视角去审视那些看似随机的现象，并试图从中挖掘出潜在的秩序和规律，这对于从事系统控制、信号处理乃至生物物理等领域的研究者来说，无疑是一笔宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

《稀疏表示与压缩感知：从理论到高维数据还原》这本书给我的感觉是，它如同一次对信息冗余的彻底“瘦身”行动。作者以一种极其清晰的逻辑链条，构建了信号处理领域中一个革命性的理论框架。全书的核心在于阐述如何利用信号固有的稀疏性，以远低于奈奎斯特速率进行采样，却能完美重构原始信息。书中对$ell_1$范数最小化等优化算法的推导非常详尽，没有跳过任何关键步骤，这对于理解压缩感知的数学基础至关重要。不仅如此，作者还花了相当大的篇幅讨论了实际采集中的非相干测量矩阵设计，这部分内容直接解决了理论与实际应用间的巨大鸿沟。从底层数学原理到具体的高速成像系统构建，这本书提供了一个完整的知识闭环。对于任何从事大数据、图像重建或通信系统设计的人来说，这本书都是一本不可多得的宝典，它不仅教会了你如何“看清”信号，更教会了你如何高效地“捕捉”信号。

评分☆☆☆☆☆

《高精度光学测量：干涉技术与图像处理的融合之道》这本书的实操性极强，简直就像一本高阶的实验指导手册配上理论精讲。作者没有陷入过于抽象的理论争论，而是聚焦于如何通过创新的算法和设备集成，实现对微纳尺度的精确测量。我特别欣赏其中关于相干噪声抑制的章节，它系统地梳理了环境因素对干涉条纹的影响，并提供了多种基于数字信号处理的补偿方法，这些方法在实际工程中立即可用。书中对傅里叶变换、小波分析在相位恢复中的应用讲解得尤为透彻，配图详尽地展示了不同处理步骤下的结果对比，这种直观性是教科书往往欠缺的。美中不足的是，对于某些新兴的非线性光学测量方法介绍得略显保守，但整体而言，对于从事精密仪器开发和质量控制的工程师而言，这本书的价值难以估量，它成功地架设了基础光学理论与前沿工程应用之间的桥梁。