传感器原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹光跃 著

图书标签:

• 传感器
• 原理
• 应用
• 测量
• 控制
• 电子技术
• 自动化
• 仪器仪表
• 物理学
• 工程技术

店铺： 广影图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122079206

商品编码：29729553413

包装：平装

出版时间：2010-05-01

基本信息

书名:传感器原理及应用

定价：25.00元

售价：17.0元,便宜8.0元,折扣68

作者:曹光跃

出版社：化学工业出版社

出版日期：2010-05-01

ISBN：9787122079206

字数：

页码：209

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

内容提要

《传感器原理及应用》是高职高专电子类专业规划教材系列之一。
本教材内容丰富，涵盖面广，语言精练。全书共分14章，主要内容包括传感器基础、传感器与测量技术、电容式传感器、电感传感器、力敏传感器、热敏传感器、气敏传感器、磁敏传感器、光敏传感器、湿敏传感器、电磁波传感器、位移和流量传感器、超声波传感器和其他类型传感器在工业中的应用。
《传感器原理及应用》可作为高职高专院校、成人高校、民办高校及本科院校举办的二级职业技术学院电子类、通信类及相关专业的教学用书，也可作为社会从业人士的业务参考书及培训用书。

目录

作者介绍

文摘

序言

现代社会运行的基石：探索万物互联的奥秘 我们生活在一个信息爆炸的时代，从宏观的天体运动到微观的细胞活动，从冰冷的工业生产到温暖的人类情感，无数的数据每时每刻都在产生、传输、分析，并最终转化为我们赖以生存和发展的动力。而在这背后，隐藏着一个至关重要的技术支撑——精确感知、智能分析、联动执行。这本书，正是要带领读者深入探究这个支撑现代社会高效运转的核心领域。 你是否曾好奇过，手机如何感知你手指的触摸？汽车如何知晓前方是否有障碍物？气象站如何预测风暴的到来？智能家居如何在你归家前自动调节温度？甚至，手术机器人如何精准地执行医生预设的每一个动作？这些看似寻常却又神奇的现象，都离不开我们所要阐述的这一系列关键技术。它们是连接物理世界与数字世界的桥梁，是驱动智能化、自动化进步的引擎。 本书将为您全面揭示这一领域的核心原理，并展现其在各个领域的广泛而深刻的应用。 我们将从最基础的概念入手，循序渐进地构建起您对这一技术体系的全面认知。 第一部分：感知的奥秘——如何“看见”和“听见”世界 我们将首先进入“感知”的世界。如同人类拥有视觉、听觉、触觉一样，现代科技同样需要模拟和扩展这些能力，以便更好地理解和交互于物理环境。 光学感知： 从最简单的光电转换原理，如光敏电阻、光电二极管，到更复杂的图像传感器，如CCD和CMOS，我们将深入剖析它们如何将光信号转化为电信号，以及在数码相机、安防监控、自动驾驶等领域扮演的角色。您将了解到，像素的本质是什么，色彩是如何被捕捉的，以及如何在不同光照条件下获得清晰的图像。 力学感知： 我们将探讨压力、力、加速度、角速度等物理量的测量技术。您将了解应变片如何工作，加速度计如何感知运动，陀螺仪如何测量旋转，以及这些技术如何应用于智能手机的屏幕翻转、汽车的安全气囊系统、以及无人机的姿态控制。 热学感知： 温度是衡量物质状态的重要参数。我们将解析各种温度传感器，从简单的热敏电阻、热电偶，到更先进的红外热成像仪，揭示它们如何测量温度，并在工业过程控制、医疗诊断、环境监测中发挥关键作用。 声学感知： 声音是信息传递的重要媒介。我们将深入研究麦克风的原理，以及超声波传感器在距离测量、无损检测、动物导航等方面的独特应用。您将理解，声波是如何被转换成可处理的电信号，以及其在智能音箱、声呐系统中的应用。 化学与生物感知： 随着科技的进步，我们能够“感知”物质的成分和生命活动。本书将介绍气体传感器如何检测空气质量，pH传感器如何测量酸碱度，以及生物传感器如何在疾病诊断、环境监测等领域提供革命性的解决方案。您将了解到，这些传感器如何实现对微观世界的精细探测。 第二部分：智能的赋能——如何理解和决策 仅仅感知是不够的，更重要的是能够对感知到的信息进行处理、分析，并做出智能化的决策。这一部分将聚焦于“智能”的核心环节。 信号处理与调理： 从传感器输出的原始信号往往包含噪声，并且可能不适合直接用于处理。我们将学习如何对信号进行滤波、放大、采样和量化，使其变得更加清晰和规范。这就像我们的大脑需要过滤掉外界的干扰，专注于重要的信息一样。 数据采集与传输： 海量的数据需要被高效地采集和传输。我们将探讨不同的数据采集系统（DAQ）的架构，以及各种通信协议（如UART, SPI, I2C, CAN, Ethernet）在不同应用场景下的选择和应用。您将了解到，物联网（IoT）的实现，离不开高效的数据流。 嵌入式系统与微控制器： 许多智能应用的“大脑”都运行在小巧而强大的嵌入式系统之上。我们将解析微控制器（MCU）的架构，以及如何通过编程来实现对传感器的控制和数据的处理。这将帮助您理解，从智能手表到工业自动化设备，它们是如何独立运行和工作的。 机器学习与人工智能基础： 随着计算能力的提升，机器学习和人工智能技术正以前所未有的速度渗透到各个领域。我们将简要介绍一些基础的机器学习算法，如分类、回归、聚类，以及它们如何应用于智能分析，例如识别图像中的物体，预测市场趋势，或者实现个性化推荐。 第三部分：应用的广度——如何改变我们的世界 原理的掌握最终是为了更好地应用。在第三部分，我们将把前两部分学到的知识串联起来，展示这些技术在现实世界中的惊人应用。 智能家居与物联网： 您将看到，如何通过各种传感器和智能设备，构建一个能够感知您的需求并自动响应的舒适家居环境。从智能照明、温控系统到安全防护，我们将一一剖析其背后的技术逻辑。 工业自动化与智能制造： 在工厂车间，传感器扮演着至关重要的角色，它们监测生产过程中的每一个环节，确保产品质量和生产效率。您将了解到，自动化生产线、机器人协同工作、以及预测性维护是如何实现的。 智慧医疗与健康监测： 从非侵入式体征监测到精准医疗，传感器技术正在深刻地改变着医疗健康领域。我们将探讨可穿戴健康设备、医学影像分析、以及远程医疗的实现。 智能交通与自动驾驶： 汽车的“眼睛”和“耳朵”——各种传感器，是实现自动驾驶的关键。我们将深入了解雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头、超声波传感器等如何协同工作，感知复杂的交通环境，做出安全决策。 环境监测与可持续发展： 保护我们的地球离不开对环境的实时监测。我们将研究空气质量监测、水质分析、土壤湿度测量等技术，以及它们如何帮助我们应对气候变化和资源短缺的挑战。 科学研究与前沿探索： 无论是在深海探索，还是在太空观测，或者是在微观粒子物理实验中，高精度、高灵敏度的传感器都是科学家们探索未知世界不可或缺的工具。 阅读本书，您将不仅仅是了解一堆枯燥的技术术语，您将能够： 理解现代科技的底层逻辑： 揭开那些看似神奇的智能设备背后的工作原理，拥有更清晰的科技观。 洞察行业发展趋势： 把握智能化、自动化、物联网等领域的发展脉络，为个人职业发展或商业决策提供 insights。 激发创新思维： 学习如何将这些技术原理与实际需求相结合，甚至萌生出新的创意和解决方案。 提升动手能力（对于工程师和技术爱好者）： 为学习和掌握具体的传感器选型、电路设计、软件开发打下坚实基础。 在这个万物互联、智能无处不在的时代，对“感知”与“智能”的理解，已经成为一项必备的素质。本书旨在为您提供一个全面、深入、实用的视角，帮助您更好地理解我们所生活的这个日新月异的世界，并从中发现机遇，贡献力量。让我们一起，开启这场探索之旅，揭示现代社会运行的基石，感受科技改变生活的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常平易近人，即便是面对复杂难懂的物理现象，作者也能找到巧妙的比喻来帮助读者建立直观认识。比如，它讲解霍尔效应时，引入了一个宏观的“水流偏转”模型，瞬间将磁场对载流导体的作用力可视化了。阅读体验上，它不像某些译著那样生硬晦涩，语言流畅自然，充满了“为你解答疑惑”的亲切感。排版方面也做得非常出色，关键公式被独立框出并附有详细的推导过程，图表的清晰度极高，分辨率足够用于打印和细致观察。更让我感到惊喜的是，在每一章的末尾，都设置了“思考题与实践挑战”环节，这些问题设计得非常巧妙，有些需要理论推导，有些则需要结合生活经验进行分析，极大地激发了读者的主动探索欲望，让人感觉学习过程是动态的、参与其中的。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论与实践的平衡上做到了一个极佳的平衡点，但其最大的价值在于构建了系统的知识框架。它不仅告诉你各种传感器的工作原理，更重要的是，它教会了你如何去“思考”一个测量问题。它强迫读者从应用场景出发，反向推导出需要什么样的传感器特性、需要什么样的信号调理电路、以及最终需要什么样的算法来解读数据。例如，在环境监测模块中，作者没有直接推荐某一款昂贵的商业化设备，而是引导读者思考如何利用不同传感器的组合，通过交叉验证的方式，构建一个更具鲁棒性的测量系统。这种“自顶向下”的系统思维训练，是很多只关注单一元件知识的书籍所缺乏的。读完后，我感觉自己不再是只会堆砌元件的“技术员”，而是能够从整体系统可靠性和经济性角度权衡的“系统设计者”，这种思维跃迁的价值，远超书本本身的定价。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些渴望在电子工程领域打下坚实基础的初学者量身定做的。从最基础的电学原理讲起，作者没有急于抛出那些令人望而生畏的复杂公式，而是非常耐心地将电流、电压、电阻这些概念用极其形象的比喻串联起来。我特别欣赏它在介绍传感器类型时的那种循序渐进的讲解方式，比如温度传感器，它从热敏电阻的物理特性讲到惠斯通电桥的平衡再到最终的信号采集，每一步都清晰明了，让你感觉自己不是在阅读教科书，而是在一个经验丰富的工程师的指导下进行一次实验。它对测量误差和不确定性的探讨也相当深入，不像很多教材那样只是简单带过，而是深入分析了系统误差和随机误差的来源及如何进行初步的校准，这对任何想从事精密测量工作的人来说都是宝贵的知识。这本书的结构安排逻辑性极强，章节之间的衔接流畅自然，读完前一部分，自然而然就会对接下来的内容产生好奇心，这种引导式的学习体验，极大地提升了我的学习效率和兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性绝对是其最大的亮点，它摆脱了纯理论的束缚，大量引入了实际工业应用案例和电路设计实例。我记得有一章专门讲解了如何利用压力传感器构建一个简易的液位监测系统，书中不仅给出了详细的元件清单和电路图，甚至连软件部分的伪代码示例都有涉及，这对于工程实践者来说简直是如获至宝。它并未停留在“是什么”的层面，而是深入探讨了“怎么做”和“为什么这么做”。比如，在介绍光电耦合器件时，作者不仅解释了其隔离原理，还对比分析了在不同噪声环境下选择不同隔离技术的优劣。更难得的是，书中对不同传感器的抗干扰能力和适用温度范围做了详尽的对比表格，这在项目选型阶段能省去大量查阅datasheet的时间。它仿佛是一本工作手册，随时可以翻开查找特定的技术细节，而不是一本只能从头读到尾的学术专著，这种面向应用的设计思路，使得书中的知识可以直接转化为解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经有些经验的工程师，我原本以为这本书对我来说会有些“基础”了，但事实证明，我对某些概念的理解还停留在表层。这本书在深入探讨现代传感器技术时，展现出了极高的前瞻性和深度。例如，它对MEMS技术的发展历程和未来趋势的分析，并非是简单的罗列，而是结合了材料科学和微加工工艺的视角，让我对下一代传感器的工作原理有了更深层次的理解。特别是关于信号处理的部分，它详细阐述了如何利用数字滤波器（如卡尔曼滤波）来优化传感器输出信号的信噪比，而不是简单地使用一个一阶低通滤波器敷衍了事。这种对信号完整性高要求的讨论，对于处理高速或高精度采集任务至关重要。书中对不同数据总线协议（如I2C、SPI）在传感器网络中的适用性进行了严谨的性能评估，这种系统层面的考量，远超出了基础教程的范畴，非常适合需要进行复杂数据架构设计的人员深入研读。