普通高等學校測控技術與儀器專業規劃教材：傳感器原理及檢測技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孔力，梁福平 著

圖書標籤:

• 傳感器原理
• 檢測技術
• 測控技術
• 儀器儀錶
• 高校教材
• 專業規劃教材
• 電子技術
• 物理學
• 自動化
• 工業控製

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787560963570

版次：1

商品編碼：10282337

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2010-09-01

頁數：282

正文語種：中文

內容簡介

《傳感器原理及檢測技術》係統地介紹瞭傳感器檢測技術概論，包括傳感器的基本概念、基本特性、技術性能指標及改善性能途徑、傳感器的標定和選用方法及傳感器的發展和選用原則，並對各類傳感器（如電阻式、電感式、電容式、壓電式、磁電式、熱電式、光電式、數字式和光縴傳感器等）的工作原理、組成結構、特性及其在日常生活和生産過程中的典型應用作瞭較係統的闡述.並對其他現代新型傳感器作瞭簡要介紹。同時.介紹丁常用的傳感器信號調理電路和傳感器檢測係統。每章後麵附有一定數量的思考題與習題，書末附有部分題目的參考答案《傳感器原理及檢測技術》可作力高等院校測控技術與儀器、機電一體化、電子信息工程、檢測技術、自動化和儀器儀錶、機械設計製造及其自動化、電氣工程及其自動化、通信工程、光信息科學與技術、電子信息科學與技術等專業的教材，建議課時為48-64學時；也可作為其他相近專業高年級本科生和碩士研究生的學習參考書，同時可供與上述領域相關專業的科研人員和工程技術人員參考

作者簡介

梁福平，1946年5月齣生，江蘇溧陽人，教授。1968年北京機械學院精密儀器專業畢業，1981年天津大學精密儀器專業研究生畢業，工學碩士。先後就職於工廠、研究所和高校，現任教於北京信息科技大學。從事傳感器技術及其應用、機電一體化技術及其應用、測控技術及儀器等科研與教學工作，擔任中國儀器儀錶行業協會傳感器分會理事、中國儀器儀錶學會儀錶工藝分會理事等學術兼職職務。
在上述研究領域，承擔並完成瞭10餘項國傢重點攻關項目、省部級科研項目等近20項科研課題。1983年獲遼寜省重大科技成果三等奬，1984年獲瀋陽市重大科技成果二等奬，2002年獲中國機械工業科學技術奬二等奬，2006年獲中國機械工業科學技術奬一等奬，2007年獲2007年度國傢科技進步奬二等奬。主編齣版著作2部（《傳感器檢測技術》和《測控專業英語》），參編手冊1部（《機械工程手冊》（第二版）），參編教材1部（《數控與電控技術》）；發錶論文60餘篇，多篇被EI和ISTP及INSPEC（科學文摘）和SA（英國科學文摘）收錄；獲得國傢實用新型專利1項。

目錄

第1章 傳感器檢測技術概論
1.1 傳感器的基本概論
1.2 傳感器的基本特性
1.3 傳感器的技術性能指標及改善性能的途徑
1.4 傳感器技術的現狀與發展
思考題與習題

第2章 電阻式傳感器
2.1 應變式電阻傳感器
2.2 壓阻式傳感器
2.3 電位器式傳感器
思考題與習題

第3章 電感式傳感器
3.1 自感式傳感器
3.2 差動變壓器
3.3 零點殘餘電壓
3.4 電渦流式傳感器
3.5 壓磁式傳感器
思考題與習題

第4章 電容式傳感器
4.1 電容式傳感器的工作原理和特性
4.2 電容式傳感器的測量轉換電路
4.3 電容式傳感器的應用
4.4 矽電容式集成傳感器
思考題與習題

第5章 壓電式傳感器
5.1 壓電式傳感器的工作原理
5.2 壓電式傳感器的測量電路
5.3 壓電式傳感器的應用
5.4 超聲波傳感器
思考題與習題

第6章 磁電式傳感器
6.1 磁電感應式傳感器
6.2 霍爾式傳感器
6.3 磁柵式傳感器
思考題與習題

第7章 熱電式傳感器
7.1 熱電阻溫度傳感器
7.2 熱電偶
7.3 半導體溫度傳感器
7.4 溫度傳感器與儀錶的選用
思考題與習題

第8章 光電式傳感器
8.1 光電式傳感器的組成及工作原理
8.2 光電式傳感器及其應用
思考題與習題

第9章 數字式傳感器
9.1 光柵傳感器
9.2 感應同步器
9.3 編碼器
思考題與習題

第10章 光縴傳感器
10.1 光縴傳感器的技術基礎
10.2 光縴傳感器的結構原理與分類
10.3 光縴傳感器的應用
思考題與習題

第11章 其他傳感器簡介
11.1 氣敏傳感器
11.2 濕敏傳感器
11.3 微波傳感器
11.4 固態圖像傳感器
11.5 智能傳感器
思考題與習題

第12章 傳感器檢測係統
12.1 傳感器檢測係統概述
12.2 常用的信號調理電路
12.3 傳感器中的接口技術
12.4 傳感器檢測係統的設計
12.5 抗乾擾問題
12.6 虛擬儀器
思考題與習題

第13章 傳感器的標定與選用
13.1 傳感器的標定與校準
13.2 傳感器的選用
思考題與習題
習題參考答案
參考文獻

精彩書摘

著名俄羅斯化學傢德·伊·門捷列夫說過，科學是從測量開始的。儀器是對物質世界的信息進行測量與控製的基礎手段和設備，是我們認識世界的工具。而傳感器技術又是我們認識世界的“先行官”，它和通信技術及計算機技術一起，完成對信息的獲取、傳輸和處理，形成瞭信息技術係統的“感官”、“神經”和“大腦”三大組成部分，構成瞭Collection、Communicationand Computer，即3C技術。其中“感官”是信息的“先行官”，因此傳感器是信息獲取係統的首要部件，是現代信息技術的源頭。傳感器技術已不再被視為製造産業的一個附屬技術，它是現代信息技術和物聯網技術的關鍵和基礎。
在現代科學技術和生産力的推動下，測量控製與儀器儀錶已成為完整的儀器科學與技術學科，它作為一個工程性學科，承擔著各類儀器研究、開發、製造和應用的任務，包括有關新儀器的設計、製造，各類儀器運行、應用的基礎理論研究，新技術、新器件、新材料、新工藝的開發研究及相關的傳感器、元器件和材料等領域的研究工作。
由中國科學技術協會主編、中國儀器儀錶學會編寫的《2006-2007儀器科學與技術學科發展報告》中指齣，“傳感技術不僅是檢測的基礎，它也是控製的基礎。這不僅是因為控製必須以檢測輸入的信息為基礎，而且是由於控製達到的精度和狀態必需被感知所決定的，否則，不明確控製效果的控製仍然是盲目的。信息獲取、傳感器技術是儀器科學與技術學科的基礎技術；新型傳感器是發展高水平測量控製儀器儀錶的基礎。傳感器技術已成為製約測量控製儀器儀錶 發展的瓶頸。

前言/序言

　　測控技術與儀器專業是在閤並原來的11個儀器儀錶類專業的基礎上新設立的專業，目前設有該專業的高校已經超過250所，是當前發展較快的本科專業之一。經過兩屆全國高等學校儀器科學與技術教學指導委員會的努力，形成瞭《測控技術與儀器專業本科教學規範》（以下簡稱《專業規範》）。《專業規範》頒布後，各高校開始構建麵嚮21世紀的測控技術與儀器本科專業的課程體係，並進行教學改革，以更好地滿足科學技術和國民經濟發展的需要。
　　華中科技大學齣版社邀請多位全國高等學校儀器科學與技術教學指導委員會委員和具有豐富教學經驗的專傢編寫瞭這套“普通高等學校測控技術與儀器專業規劃教材”，這對於滿足各高校測控專業建設需要，加強高校測控專業的建設，進一步落實《專業規範》精神，具有積極的作用。

《傳感器原理與檢測技術》 概述 傳感器作為現代科學技術和工業生産中的“眼睛”和“觸角”，在信息獲取、過程控製、環境監測等領域扮演著至關重要的角色。本書係統地闡述瞭各類傳感器的基本原理、關鍵技術、性能指標以及在實際工程應用中的檢測方法。內容覆蓋瞭從基礎的傳感機理到先進的集成技術，旨在為讀者構建一個全麵而深入的傳感器知識體係，提升其在測控技術與儀器領域的專業素養和實踐能力。 內容詳述 第一部分：傳感器基礎理論 傳感器概述與分類： 本部分首先介紹瞭傳感器的定義、發展曆程及其在現代科技中的地位。在此基礎上，從不同維度對傳感器進行分類，如根據工作原理（如壓阻式、電容式、磁緻伸縮式、光學式、熱敏式、聲學式、生物式等）、測量對象（如溫度、壓力、位移、速度、加速度、流量、液位、光、力、化學成分等）、輸齣信號（如模擬量、數字量）以及集成化程度（如分立元件、集成傳感器、智能傳感器）等。通過多角度的分類，幫助讀者建立對傳感器傢族的宏觀認知。 傳感器的基本工作原理： 深入剖析瞭各類傳感器實現信息轉換的物理、化學、生物等基本原理。詳細講解瞭諸如電阻變化、電容變化、電感變化、壓電效應、熱電效應、霍爾效應、光電效應、熱敏效應、聲敏效應、化學反應動力學、生物分子識彆等核心機理。針對每一種原理，都會結閤具體的傳感器類型進行解釋，力求清晰易懂。 傳感器的性能指標： 闡述瞭評價傳感器性能的關鍵參數，包括靈敏度、綫性度、遲滯、重復性、分辨率、響應時間、穩定性、動態範圍、精度、可靠性、漂移等。對這些指標的含義、測量方法以及對傳感器選擇和應用的影響進行瞭詳細分析。理解這些指標是正確選擇和使用傳感器的前提。 第二部分：典型傳感器的原理與應用 力與壓力傳感器： 詳細介紹應變片式、壓阻式、電容式、壓電式、諧振式等壓力傳感器的工作原理，以及在工業自動化、航空航天、醫療設備等領域的應用。對力傳感器，則會涉及扭矩傳感器、加速度傳感器、振動傳感器等。 位移與速度傳感器： 涵蓋瞭綫性可變差動變壓器（LVDT）、電渦流式、磁緻伸縮式、光學式（如編碼器）、超聲波式、激光測距等位移傳感器的原理和特點。同時，對速度傳感器的測量方法，如基於位移信號的積分或微分，以及直接測量速度的傳感器（如測速發電機）進行闡述。 溫度傳感器： 重點介紹熱電偶、熱電阻（RTD）、熱敏電阻（Thermistor）、紅外溫度傳感器、光縴溫度傳感器等的工作原理、特性麯綫、選型依據和常見應用。 流量傳感器： 講解瞭渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計、質量流量計、容積式流量計等不同類型流量傳感器的測量原理、適用介質、精度範圍和安裝要求。 液位傳感器： 包含浮子式、電容式、導波雷達式、超聲波式、壓力式、磁翻闆式等液位傳感器的結構、工作方式和在儲罐、反應器等場所的應用。 氣體與化學傳感器： 介紹催化燃燒式、電化學式、半導體式、光離子化式（PID）等氣體傳感器的工作原理，以及用於檢測特定氣體（如CO、O2、NH3、VOCs等）的技術。同時，觸及pH傳感器、離子選擇性電極等化學傳感器。 光學傳感器： 闡述光電二極管、光敏電阻、光電晶體管、CCD/CMOS圖像傳感器、激光傳感器等光學傳感器的光電轉換原理、響應特性和在光照度測量、目標檢測、圖像采集等方麵的應用。 生物傳感器： 介紹生物傳感器作為一種集成的敏感元件，能夠將生物識彆過程轉化為可測量信號的原理，涵蓋酶生物傳感器、抗體生物傳感器、核酸生物傳感器等，並探討其在環境監測、食品安全、醫療診斷等領域的潛力。 第三部分：傳感器檢測技術與係統集成 傳感器信號的調理與處理： 詳細講解瞭傳感器輸齣信號的放大、濾波、綫性化、補償、模數轉換（ADC）等信號調理技術。介紹運算放大器、濾波器設計、數字信號處理（DSP）等在信號處理中的應用。 傳感器集成與接口技術： 探討瞭如何將傳感器與微處理器、微控製器（MCU）等集成，構建智能傳感器和嵌入式測量係統。介紹常用的通信接口，如I2C、SPI、UART、CAN總綫等，以及數據采集（DAQ）係統的設計。 傳感器係統的校準與標定： 強調瞭傳感器係統校準與標定的重要性，介紹不同方法的原理、流程和設備。包括零點校準、量程校準、非綫性校準等，以保證測量結果的準確性和可靠性。 傳感器網絡與物聯網應用： 介紹傳感器網絡（WSN）的概念、體係結構和關鍵技術。探討傳感器在物聯網（IoT）中的作用，包括數據采集、傳輸、分析和應用，如智能傢居、智慧城市、工業物聯網（IIoT）等。 傳感器可靠性與故障診斷： 分析瞭傳感器在實際使用中可能齣現的各種故障模式，如漂移、噪聲、老化、損壞等。介紹基於數據分析、模型預測的傳感器故障診斷與容錯技術，以提高係統的魯棒性。 結論 本書力求在理論深度和實踐廣度上做到均衡，內容組織邏輯清晰，語言力求嚴謹又不失生動。通過對本書的學習，讀者將能夠掌握各種傳感器的基本原理，理解其性能指標的意義，並能根據具體應用需求進行傳感器的選型，同時掌握傳感器信號的處理、係統集成以及常用的檢測技術。這為讀者將來從事測控儀器設計、係統開發、科學研究和技術服務等工作奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，就像是在和一位經驗豐富的工程師進行一次深入的交流。書中不僅僅是知識的傳遞，更包含著一種解決問題的思維方式。在講解各種傳感器的工作原理時，書中會常常引齣一些實際工程中遇到的難題，並給齣巧妙的解決方案。例如，在討論溫度傳感器時，書中不僅介紹瞭熱電偶、熱敏電阻的工作原理，還會深入分析它們在不同環境下的響應特性、以及如何剋服環境乾擾帶來的測量誤差。這種貼近實際的講解方式，讓我覺得學到的知識可以直接應用於未來的工作中。

評分☆☆☆☆☆

從應用的角度來看，這本書的價值更是顯而易見。它不僅僅是介紹原理，更側重於如何將這些原理轉化為實際的測量係統。書中詳細闡述瞭不同類型傳感器的選擇依據、安裝調試過程中的注意事項、以及如何構建完整的數據采集與處理鏈路。我尤其喜歡書中關於“檢測技術”部分的論述，它涵蓋瞭信號的調理、放大、濾波、模數轉換等關鍵環節，並針對不同類型的信號給齣瞭有效的處理方法。這部分內容對於我即將進入的自動化生産綫檢測項目非常有指導意義。此外，書中還提及瞭傳感器集成、多傳感器融閤等前沿技術，這讓我對未來的學習和工作方嚮有瞭更清晰的認識，也體會到測控技術領域的無限可能性。

評分☆☆☆☆☆

讓我感到驚喜的是，這本書在理論深度和工程實踐之間找到瞭一個絕佳的平衡點。它並沒有迴避一些復雜的理論推導，但又不會讓讀者感到枯燥乏味。取而代之的是，那些理論推導都緊密聯係著實際應用，例如在講解傳感器的綫性度時，書中會分析非綫性誤差在實際測量中可能帶來的問題，並提齣補償方法。這種“知其然，更知其所以然”的學習方式，極大地提升瞭我對知識的掌握程度。而且，書中引用的案例和數據都具有很強的代錶性，涵蓋瞭工業自動化、生物醫學、環境監測等多個領域，讓我能夠更直觀地感受到傳感器技術在現代社會中的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

從另一個角度來說，這本書也讓我認識到瞭測控技術與儀器專業所蘊含的巨大潛力和廣闊前景。傳感器技術作為信息獲取的關鍵，其發展與物聯網、人工智能等新興技術息息相關。書中對一些新型傳感器的介紹，如MEMS傳感器、納米傳感器等，讓我看到瞭這個領域的無限可能。這本書不僅僅是一本教材，更是一扇通往未來科技世界的大門，讓我對未來的學習和研究充滿瞭期待。它激發瞭我探索更深層次原理、開發更先進傳感器的熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計也值得稱贊。清晰的章節劃分、恰當的圖文比例、以及高質量的印刷，都為閱讀體驗加分。每章節的開頭都會點明本章的學習目標，結尾則有總結和課後習題，這種結構化設計非常有利於知識的梳理和記憶。我喜歡在閱讀前先瀏覽一下目錄和章節小標題，對整體內容有一個大概的把握，然後再深入細讀。這種高效的學習方法，在這本書的幫助下得到瞭進一步的強化。

評分☆☆☆☆☆

這套《普通高等學校測控技術與儀器專業規劃教材：傳感器原理及檢測技術》真是讓我眼前一亮。我是一名即將畢業的測控專業的本科生，在此之前，雖然接觸過不少關於傳感器和檢測技術的零散知識，但總感覺缺乏係統性和深度。這本書恰恰填補瞭這個空白。它的內容編排非常閤理，從最基礎的傳感器分類、工作原理，到各種關鍵參數的定義和測量，再到實際應用中的挑戰和解決方案，都循序漸進，條理清晰。特彆令我印象深刻的是，書中對各種傳感器（如電阻式、電容式、壓電式、光電式等）的原理講解，不僅僅是停留在公式的羅列，而是深入剖析瞭其背後的物理機製，並通過大量的圖示和實例，將抽象的原理形象化。這對於理解那些復雜的微觀世界裏的物理現象至關重要。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，《傳感器原理及檢測技術》這本書是測控技術與儀器專業學生不可多得的學習資源。它不僅內容豐富、條理清晰，而且理論與實踐相結閤，能夠幫助讀者係統地掌握傳感器技術的核心知識，並將其應用於實際測量問題中。這本書的深度和廣度都恰到好處，既能滿足本科階段的學習需求，又能為後續的深入研究打下堅實的基礎。它讓我對自己的專業有瞭更深的理解和熱愛，也為我未來的職業發展提供瞭重要的支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格也相當友好，雖然是專業教材，但並沒有使用過多晦澀難懂的術語。對於一些可能存在的專業術語，書中都有清晰的解釋，或者通過上下文語境來幫助讀者理解。這對於像我這樣，在某些細分領域知識尚淺的同學來說，非常友好。而且，書中穿插的習題和思考題，也能夠有效地檢驗我們對知識的理解程度，並引導我們進行更深入的思考。我常常在做完習題後，再去迴顧書中的相關章節，這種反復的鞏固學習，讓我的理解更加紮實。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對儀器設計同樣感興趣的學生，這本書在儀器儀錶的設計理念和實現方法上，也給瞭我很多啓發。它詳細介紹瞭傳感器在測量儀器中的核心地位，以及如何根據測量需求選擇閤適的傳感器，並將其集成到整個儀器係統中。書中對各種測量儀器的基本構成、工作原理以及關鍵性能指標的講解，讓我對精密測量儀器的設計有瞭更宏觀的認識。我特彆關注瞭書中關於“誤差分析與補償”的部分，這對於提高儀器的測量精度至關重要，書中提供的係統性方法讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

更值得一提的是，書中對於一些非常規的傳感器應用場景和檢測方法也進行瞭探討。例如，在一些惡劣環境下，如何選擇和保護傳感器，以及如何通過軟件算法來提高測量精度。這些“錦上添花”的內容，恰恰是很多基礎教材所忽略的，但對於實際工程設計卻至關重要。它讓我在閱讀過程中，不斷地獲得新的啓發，也讓我認識到，傳感器技術遠不止於課本上的那些基本原理，它是一個不斷發展和創新的領域，充滿瞭挑戰與機遇。

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