正版剛傳感器技術與應用(普通高等教育應用型人纔培養創新教材)9787111471219宋德 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋德傑著 著

圖書標籤:

• 傳感器技術
• 剛性傳感器
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• 物理學
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• 測量技術
• 創新教材
• 工程技術

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111471219

商品編碼：29763822011

包裝：平裝

齣版時間：2014-09-01

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基本信息

書名：傳感器技術與應用(普通高等教育應用型人纔培養創新教材)

定價：35.00元

作者：宋德傑著

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-09-01

ISBN：9787111471219

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹瞭工程檢測中使用的各種傳感器原理、結構、特性及應用案例，全書內容分為15章：章介紹瞭傳感器的基本概念和基本特性等有關內容；第2至13章介紹瞭溫度檢測傳感器、壓力檢測傳感器、流量檢測傳感器、物位檢測傳感器、位移、速度、加速度傳感器、振動檢測傳感器、氣體成分檢測傳感器、濕度檢測傳感器、光檢測傳感器及數字式傳感器的工作原理、基本結構及工程應用案例等；4至15章介紹瞭目前廣泛應用的虛擬儀器概念及傳感器的綜閤應用案例。本書內容全麵，具有較強的實用性，是普通高校技術應用型人纔培養的教材。

目錄

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前言
第l章 傳感器技術與應用概述
1.1 傳感器的定義、組成及分類
1.1.1 傳感器的定義
1.1.2 傳感器的組成
1.1.3 傳感器的分類
1.2 傳感器的特性
1.2.1 傳感器的靜態特性
1.2.2 傳感器的動態特性
1.3 傳感器的標定
1.3.1 傳感器的靜態特性標定
1.3.2 傳感器的動態特性標定
1.4 傳感器技術與應用的發展
方嚮
1.4.1 傳感器技術的發展方嚮
1.4.2 傳感器的應用發展方嚮
1.5 傳感器工程應用係統典型
結構
1.5.1 測量顯示係統的結構
1.5.2 檢測控製係統的結構
思考題及習題
第2章 溫度傳感器及其應用案例
2.1 溫度測量概述
2.1.1 溫度與溫標
2.1.2 溫度的測量方法和分類
2.2 熱電阻傳感器
2.2.1 熱電阻的測溫原理
2.2.2 常用熱電阻
2.2.3 常用熱電阻傳感器的
結構
2.2.4 熱電阻傳感器測溫電路
2.3 熱敏電阻傳感器
2.3.1 熱敏電阻的測溫原理
2.3.2 熱敏電阻的分類
2.3.3 熱敏電阻的結構及符號
2.3.4 熱敏電阻的主要參數
2.4 熱電偶傳感器
2.4.1 熱電偶的測溫原理
2.4.2 熱電偶的基本定律
2.4.3 熱電偶的常用類型及
特點
2.4.4 熱電偶傳感器的結構
型式
2.4.5 熱電偶的冷端處理方法
2.4.6 熱電偶測溫綫路
2.5 集成溫度傳感器
2.5.1 測溫原理及電路結構
2.5.2 常見集成溫度傳感器
及其應用
2.6 輻射式溫度傳感器
2.6.1 熱輻射基本定律
2.6.2 輻射式溫度傳感器的
應用
2.7 溫度測量與控製係統應用
案例
2.7.1 加熱器溫度測量顯示係統
教學案例
2.7.2 加熱器溫度檢測控製係統
教學案例
思考題及習題
第3章 壓力傳感器及其應用案例
3.1 壓力測量概述
第4章 流量傳感器及其應用案例
第5章 物位傳感器及其應用案例
第6章 光檢測傳感器及其應用
第7章 位移傳感器及其應用案例
第8章 速度傳感器及其應用案例
第9章 加速度傳感器及其應用
0章 振動測量傳感器及其應用案例
1章 氣敏傳感器及其應用案例
2章 濕敏傳感器及其應用案例
3章 數字式傳感器及其應用案例
4章 傳感器新技術及其應用案例
5章 傳感器綜閤應用案例介紹
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、設計與測試》 內容簡介： 本書係統深入地闡述瞭現代傳感器的基本原理、設計方法、製造工藝以及性能測試技術。涵蓋瞭從傳感器的工作機理到實際應用的全過程，旨在為讀者構建一個全麵而紮實的傳感器知識體係。全書共分為十二章，結構清晰，邏輯嚴謹，理論與實踐相結閤，力求使讀者在掌握理論知識的同時，也能瞭解傳感器的實際開發與應用。 第一章 緒論 本章作為全書的開篇，首先介紹瞭傳感器的定義、發展曆程及其在國民經濟和社會發展中的重要地位。通過對傳感器概念的界定，明確瞭其作為信息獲取終端的關鍵作用。接著，追溯瞭傳感器技術的發展脈絡，從早期簡單的物理量測量工具，到如今高度集成化、智能化、網絡化的先進器件，展現瞭其技術演進的深刻變革。隨後，重點闡述瞭傳感器在各個領域的廣泛應用，如工業自動化、航空航天、醫療健康、環境保護、汽車電子、智能傢居等，通過具體的應用案例，突顯瞭傳感器技術的核心價值和不可替代性。最後，對本書的整體內容、章節安排以及學習方法進行瞭概述，為讀者指明瞭學習方嚮，並強調瞭掌握傳感器技術對於提升科研能力和職業競爭力的重要性。 第二章 傳感器的工作原理 本章是本書的核心基礎，詳細介紹瞭各類傳感器的工作原理。首先，從物理效應入手，係統講解瞭諸如壓阻效應、熱敏電阻效應、霍爾效應、光電效應、壓電效應、磁緻伸縮效應、生物化學反應等在傳感器設計中的應用。每種效應都進行瞭深入的理論分析，包括其物理機製、數學模型以及與被測量之間的關係。隨後，針對不同的測量對象，如溫度、壓力、位移、速度、加速度、濕度、光照、氣體、生物分子等，詳細介紹瞭相應的傳感器類型及其工作原理。例如，在溫度傳感器方麵，介紹瞭熱電阻、熱電偶、紅外測溫等；在壓力傳感器方麵，講解瞭膜盒式、應變片式、電容式等；在位移傳感器方麵，闡述瞭綫性變壓器、編碼器、激光測距等。此外，本章還探討瞭傳感器的工作模式，如接觸式和非接觸式，以及傳感器信號的輸齣形式，如模擬信號和數字信號，為後續章節的深入學習奠定瞭堅實的基礎。 第三章 傳感器材料與製造工藝 本章聚焦於支撐傳感器性能的關鍵因素——材料與製造工藝。首先，詳細介紹瞭傳感器製造中常用的各類材料，包括金屬材料（如鉑、銅、鎳、鎳鉻閤金等）、半導體材料（如矽、鍺、砷化鎵等）、陶瓷材料（如氧化鋁、氧化鋯等）、高分子材料（如聚閤物薄膜、壓電聚閤物等）以及復閤材料。對這些材料的物理、化學、電學、熱學等特性進行瞭深入分析，並闡述瞭其在不同傳感器類型中的應用優勢。隨後，重點介紹瞭現代傳感器製造的主流工藝，包括薄膜技術（如化學氣相沉積CVD、物理氣相沉積PVD、濺射等）、厚膜技術（如絲網印刷、噴墨打印等）、微機電係統（MEMS）技術（如光刻、刻蝕、鍵閤等）以及新興的納米製造技術。對這些工藝的原理、流程、設備以及優缺點進行瞭詳細講解，並結閤具體傳感器産品的製造實例，展示瞭先進製造技術在提高傳感器性能、降低成本、實現小型化和集成化方麵的巨大潛力。 第四章 傳感器信號調理與接口電路 本章深入探討瞭傳感器輸齣信號的處理與連接技術。傳感器輸齣的原始信號往往具有微弱、易受乾擾、非綫性等特點，因此需要經過信號調理電路進行放大、濾波、綫性化、隔離等處理，纔能滿足後續數據采集和處理的要求。本章首先介紹瞭常用的信號調理電路模塊，包括放大器（如運算放大器、儀錶放大器）、濾波器（如低通、高通、帶通濾波器）、電壓/電流轉換器、阻抗匹配電路等。隨後，詳細闡述瞭不同類型傳感器的接口電路設計，如電阻式、電容式、電感式、壓電式傳感器的接口電路。重點講解瞭模擬信號和數字信號的轉換技術，包括模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的工作原理、選型以及接口設計。此外，還介紹瞭傳感器與微控製器（MCU）或其他數字處理單元的連接方式，如SPI、I2C、UART等通信協議的應用。最後，對傳感器網絡和無綫傳感器網絡（WSN）中的接口設計也進行瞭初步介紹，為實現分布式傳感和物聯網應用打下基礎。 第五章 傳感器性能參數與測試方法 本章係統介紹瞭傳感器性能評價的關鍵指標以及相應的測試方法。首先，詳細闡述瞭傳感器的主要性能參數，包括靈敏度、綫性度、分辨率、重復性、遲滯、響應時間、穩定性、精度、過載能力、工作溫度範圍、貯存溫度範圍等。對每個參數的定義、物理意義、影響因素以及評價標準進行瞭詳細說明。隨後，介紹瞭傳感器性能測試的通用方法和基本原理，包括靜態測試和動態測試。在靜態測試方麵，重點講解瞭如何測量傳感器的靈敏度、綫性度、遲滯等參數，並介紹瞭常用的校準方法。在動態測試方麵，則闡述瞭如何測量傳感器的響應時間、頻率響應以及動態穩定性等。此外，本章還討論瞭環境因素（如溫度、濕度、電磁乾擾）對傳感器性能的影響，以及相應的測試環境和防護措施。最後，通過具體的傳感器測試案例，引導讀者理解和掌握傳感器性能評價的實際操作。 第六章 溫度傳感器 本章專注於溫度傳感器的原理、類型、設計與應用。首先，從熱力學和傳熱學的基本原理齣發，深入剖析瞭各種溫度傳感器的物理基礎。接著，詳細介紹瞭主要的溫度傳感器類型，包括：電阻溫度探測器（RTD），重點分析瞭鉑、銅、鎳等材料的電阻-溫度特性，以及其高精度和穩定性；熱電偶，講解瞭塞貝剋效應，並介紹瞭不同材料組閤（如K型、J型、T型、E型）在不同溫度範圍內的應用；熱敏電阻，分析瞭NTC（負溫度係數）和PTC（正溫度係數）的特性及其在測溫和限流方麵的應用；紅外測溫傳感器，闡述瞭基於黑體輻射原理的非接觸式測溫方法；以及其他新興的溫度傳感器，如半導體PN結溫度傳感器。對於每種傳感器，都深入探討瞭其設計要點，包括材料選擇、結構設計、信號輸齣方式等。最後，通過大量實際應用案例，如工業過程控製、環境監測、醫療設備、食品安全等，展示瞭溫度傳感器在現代生活中的廣泛重要性。 第七章 壓力傳感器 本章詳細闡述瞭壓力傳感器的工作原理、分類、設計特點及應用。從流體力學和固體力學的基本理論齣發，解釋瞭壓力對材料産生的形變或電學特性的影響。隨後，係統介紹瞭各類壓力傳感器的基本原理和結構：膜盒式壓力傳感器，講解瞭膜盒的形變如何驅動指針或轉換為電信號；應變片式壓力傳感器，重點分析瞭金屬應變片和半導體應變片在測量膜片形變時的電阻變化；電容式壓力傳感器，闡述瞭膜片形變導緻電容變化的工作機製；壓阻式壓力傳感器，則深入研究瞭矽材料的壓阻效應；以及其他類型，如陶瓷壓力傳感器、光學壓力傳感器等。本章強調瞭傳感器設計中應考慮的關鍵因素，包括測量範圍、精度要求、環境適應性（如耐高溫、耐腐蝕）以及安裝方式。在應用方麵，則列舉瞭工業自動化中的液位、流量測量，汽車引擎的壓力監測，航空航天中的氣壓測量，以及醫療器械中的血氧、呼吸壓力監測等典型場景。 第八章 位移、速度與加速度傳感器 本章聚焦於測量運動狀態的關鍵傳感器，包括位移、速度和加速度傳感器。首先，從運動學和動力學的角度齣發，解析瞭這些物理量之間的內在聯係。接著，詳細介紹瞭各類傳感器的原理和設計：位移傳感器方麵，包括綫性變壓器（LVDT）利用電磁感應原理進行非接觸式位移測量，光學編碼器通過光學信號轉換實現高精度角位移和綫位移測量，以及激光測距傳感器用於遠距離非接觸式位移檢測。速度傳感器方麵，則介紹瞭多普勒超聲波速度傳感器、霍爾效應測速傳感器等。加速度傳感器方麵，重點講解瞭壓電式加速度計、壓阻式加速度計以及MEMS加速度計的工作原理，並分析瞭它們在慣性導航、結構健康監測、車輛安全係統等領域的應用。本章強調瞭不同傳感器在測量範圍、精度、響應速度、抗乾擾能力等方麵的差異，以及如何根據具體應用場景進行選擇。 第九章 流量與液位傳感器 本章係統介紹瞭流量和液位傳感器。在流量傳感器方麵，本章深入探討瞭不同流量測量原理，如：差壓式流量傳感器（孔闆、文丘裏管）基於伯努利方程的工作原理；電磁流量計利用法拉第電磁感應定律測量導電液體流量；渦輪流量計通過葉輪轉速反映流量大小；超聲波流量計（傳播時間法、多普勒法）實現非接觸式流量測量；以及質量流量計（科裏奧利力質量流量計）直接測量質量流量。在液位傳感器方麵，則介紹瞭浮球式、電阻式、電容式、超聲波式、雷達式、磁緻伸縮式以及靜壓式液位傳感器，並分析瞭它們在不同介質（液體、固體）和環境下的適用性。本章注重對傳感器結構、安裝要求、測量精度以及應用範圍的詳細介紹，並結閤實際工業場景，如石油化工、水處理、食品飲料等行業的流量和液位監測需求，進行瞭深入的應用分析。 第十章 氣體與化學傳感器 本章專注於氣體和化學傳感器的原理、設計與應用。首先，從化學反應動力學和物質傳輸原理齣發，解析瞭各類傳感器的基礎。隨後，詳細介紹瞭主要的氣體傳感器類型：半導體氣體傳感器（如氧化锡、氧化鋅）利用半導體材料錶麵吸附氣體引起電導率變化；電化學氣體傳感器（如氧化鋯、固體電解質）基於電化學反應産生電信號；催化燃燒式氣體傳感器用於檢測可燃性氣體；紅外氣體傳感器利用特定氣體對紅外光的吸收特性。對於化學傳感器，則涵蓋瞭pH傳感器、離子選擇性電極（ISE）、生物傳感器（如酶電極、免疫傳感器）等，重點闡述瞭它們在檢測特定化學物質和生物分子方麵的機理。本章還探討瞭傳感器的選擇性、靈敏度、響應時間、穩定性以及交叉乾擾等關鍵性能指標，並結閤環保監測、工業安全、食品檢測、醫療診斷等領域的應用案例，展示瞭氣體與化學傳感器在保障人類健康與環境安全方麵的重要作用。 第十一章 傳感器網絡與物聯網應用 本章將視角從單一傳感器擴展到傳感器係統和應用層麵，重點探討瞭傳感器網絡（SN）和物聯網（IoT）中的傳感器技術。首先，介紹瞭傳感器網絡的構成、拓撲結構、通信協議以及數據管理。詳細闡述瞭無綫傳感器網絡（WSN）的特點，包括節點設計、能量效率、路由機製和協同感知等關鍵技術。隨後，深入分析瞭傳感器在物聯網中的核心作用，強調瞭傳感器作為信息采集的“觸角”，如何與網絡通信、雲計算、大數據分析等技術相結閤，構建智能化的應用係統。本章重點關注瞭智能傢居、智慧城市、智能交通、工業物聯網（IIoT）、智慧農業等領域的典型應用，通過具體的案例，闡釋瞭傳感器數據在實現環境感知、設備監控、狀態預警、決策優化等方麵的價值。此外，還對傳感器技術的未來發展趨勢，如微型化、智能化、集成化、低功耗以及與人工智能的融閤進行瞭展望。 第十二章 傳感器集成與未來發展趨勢 本章是對本書內容的總結與升華，同時展望瞭傳感器技術的未來發展方嚮。首先，從係統集成的角度，討論瞭如何將多種傳感器有機結閤，構建更強大、更全麵的感知係統。重點介紹瞭傳感器融閤技術，包括數據級融閤、特徵級融閤和決策級融閤，以及多傳感器協同工作在提高係統魯棒性、精度和覆蓋範圍方麵的優勢。隨後，深入探討瞭傳感器技術的幾大前沿發展趨勢，包括：微型化與納米化，即傳感器嚮更小尺寸、更高集成度的方嚮發展；智能化與自適應性，即賦予傳感器自主決策和學習能力；低功耗與能量采集，旨在實現傳感器的長期自主運行；柔性化與可穿戴性，以滿足生物醫學和可穿戴設備的需求；以及與人工智能、大數據、5G等新興技術的深度融閤，催生更具顛覆性的應用。最後，總結瞭傳感器技術在推動社會進步和技術革新中的重要作用，並鼓勵讀者積極投身於這一充滿活力的領域。 本書內容豐富，涵蓋瞭傳感器技術的核心知識，並結閤瞭大量的實際應用案例，適閤高等院校相關專業的學生、科研人員以及從事傳感器設計、製造、應用和維護的工程師閱讀。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解傳感器的工作原理，掌握傳感器設計和測試的關鍵技術，並能將其應用於實際的工程問題解決中，為相關領域的技術發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

最近翻閱瞭一本關於電子設計入門的書籍，簡直是為我這種電子小白量身定製的。書中的講解非常細緻，從最基礎的電路原理講起，配有大量的圖示和實例，讓我這個對電阻、電容、晶體管一竅不通的人也能硬著頭皮啃下去。作者的敘述風格特彆親切，就像身邊有一位耐心的老師在手把手地教導，每一步驟都解釋得清清楚楚，沒有那些晦澀難懂的專業術語堆砌。尤其值得稱贊的是，它沒有急於展示高大上的復雜係統，而是著重於培養讀者的“動手能力”和“係統思維”。我跟著書裏的教程搭建瞭幾個簡單的小實驗，雖然隻是點亮個LED或者做一個簡單的聲音控製電路，但那種親手實現功能的感覺，帶來的成就感是看再多視頻也比不上的。這本書的價值不在於讓你成為頂尖的工程師，而在於幫你跨過“想學又不知如何開始”的巨大鴻溝，真正體會到電子世界的樂趣和邏輯之美。對於那些想轉行或者僅僅是對電子學抱有好奇心的朋友，這本書絕對是一個極佳的敲門磚，能讓你在摸索的初期少走很多彎路，建立起堅實的底層認知框架。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本關於現代編程語言特性的深度解析讀起來非常酣暢淋灕，它完全顛覆瞭我過去對該語言的刻闆印象。作者顯然對語言的底層機製有著極其深刻的理解，他沒有滿足於停留在API的錶麵介紹，而是深入到瞭編譯器和運行時環境的細節之中。書中對於並發模型的處理，尤其是異步編程和協程的實現原理，分析得入木三分，那些曾經讓我頭疼不已的“死鎖”和“競態條件”問題，在作者的筆下變得邏輯清晰、脈絡分明。更棒的是，作者非常擅長使用對比性的案例來闡述不同設計哲學的優劣。比如，他會並列展示函數式編程範式和麵嚮對象範式在解決同一類問題時的代碼錶現和性能差異，這種“正反對比”的學習方法極大地拓寬瞭我的視野。讀完後感覺自己的編程思維被“重塑”瞭，不再是簡單地調用庫函數，而是開始思考代碼背後的執行效率和資源消耗。這本書絕對不適閤初學者，但對於那些已經有幾年經驗，渴望突破瓶頸、嚮架構師級彆邁進的資深開發者來說，它無疑是一劑強效的“思維催化劑”。

評分☆☆☆☆☆

最近我入手瞭一本關於古代社會經濟史的研究專著，內容之翔實，考證之嚴謹，實在令人嘆為觀止。這本書的魅力在於它成功地將宏大的曆史敘事與微觀的社會細節完美地結閤瞭起來。作者並未僅僅停留在對曆代賦稅製度的羅列，而是通過對齣土簡牘、地方誌甚至一些民間契約的細緻爬梳，重建瞭一個個鮮活的古代市場場景。比如，書中對某一時期特定區域的糧食流通路徑的描繪，簡直像是在看一幅精密的地理圖譜，哪條河流是生命綫，哪個山隘是價格的轉摺點，都標注得清清楚楚。我特彆喜歡它在論證過程中展現齣的那種審慎態度，作者總是在提齣一個觀點後，立刻引用多方史料進行交叉驗證，甚至會坦誠地指齣某些曆史記載的局限性，這種“不把話說死”的學術誠懇態度，讓整個閱讀過程充滿瞭探索的樂趣。它不是一本輕鬆的讀物，需要投入大量精力去消化那些復雜的術語和龐雜的數據，但一旦進入那個世界，你會發現曆史不再是教科書上冰冷的年代劃分，而是由無數個“具體的人”的生存策略構成的復雜網絡。

評分☆☆☆☆☆

這是一本關於空間美學和建築感知力培養的入門讀物，視角非常獨特，完全避開瞭傳統的建築史敘事。它更像是一本關於“如何看”的指南，教導我們如何去“體驗”空間而非僅僅“觀察”空間。作者的筆觸極其細膩，充滿瞭對光影、材質和尺度之間微妙關係的迷戀。書中通過大量對日常場景的解構，比如一個轉角樓梯的設計如何影響人的行進速度，或是一扇窗戶的朝嚮如何改變房間的氛圍，讓我開始重新審視自己每天經過的那些熟悉場所。它強調瞭一種“身體在場”的感知方式，而不是純粹的視覺掃描。比如，書中有一章專門探討瞭“聽覺景觀”在建築體驗中的重要性，讓我意識到原來建築不僅僅是硬邦邦的結構，它還承載著聲音的共鳴和流動。對於那些對室內設計、城市規劃感興趣，但又不想陷入繁復規範的讀者來說，這本書提供瞭一種非常人文、非常感性的切入點。它激發瞭我對周圍環境更深層次的好奇心，讓我開始有意識地去捕捉和分析那些平時被我們忽略的、塑造著我們情緒的空間元素。

評分☆☆☆☆☆

我終於找到瞭一本真正能提升我寫作錶達能力的工具書，它不是教你辭藻堆砌，而是深入剖析瞭“有效溝通”的心理學基礎。這本書的核心觀點在於，任何優秀的文本，其成功之處都在於精準地把握瞭讀者的“信息接收閾值”和“情感預期”。作者將寫作拆解成瞭信息的“結構化組織”和“情感的平滑植入”兩個維度。在結構化方麵，書中提供瞭一套非常實用的框架模型，教你如何在一開始就設定好讀者的閱讀路綫圖，避免信息冗餘或跳躍。而在情感層麵，它討論瞭如何通過語氣的細微調整來建立信任感，如何運用“未完成句”或“反問”來引導讀者的思考方嚮，而不是直接灌輸。我嘗試著將書中的一個關於“場景代入法”的技巧應用到我日常的工作郵件中，結果收到的反饋明顯積極得多，同事們反饋說我的郵件更具條理性和說服力。這本書的厲害之處在於，它讓你明白，寫作本質上是一種高超的“讀者管理”藝術，讀完後，我感覺自己像是擁有瞭一套全新的溝通“操作係統”。