目 錄
第1部分 傳感器技術基礎
第1章 緒論 3
1.1 傳感器的基本概念 3
1.2 傳感器的作用和地位 4
1.3 傳感器技術的發展 5
1.4 本課程的特點和目的 7
思考與設計 8
第2章 傳感器技術概述 9
2.1 傳感器的組成和分類 9
2.1.1 傳感器的一般組成 9
2.1.2 傳感器的分類 10
2.1.3 對傳感器的基本性能要求 14
2.2 傳感器的基本特性 15
2.2.1 傳感器的數學模型 15
2.2.2 傳感器的靜態特性與指標 21
2.2.3 傳感器的動態特性與指標 26
2.2.4 傳感器的標定和校準 31
2.2.5 傳感器的選用原則 34
2.2.6 傳感器不失真測量條件 35
2.3 常用信號調理電路 37
2.3.1 測量電橋 38
2.3.2 信號放大電路 42
2.3.3 信號轉換電路 50
2.3.4 濾波電路 54
2.3.5 調製解調電路 60
思考與設計 65
第2部分 傳統傳感器原理與應用
第3章 電參量型傳感器 69
3.1 電阻式傳感器 69
3.1.1 電位器式傳感器 69
3.1.2 電阻應變式傳感器 73
3.1.3 熱電阻傳感器 78
3.1.4 電阻輸齣型半導體傳感器 84
3.2 電感式傳感器 92
3.2.1 自感式傳感器 92
3.2.2 互感式傳感器 97
3.2.3 電渦流傳感器 102
3.3 電容式傳感器 107
3.3.1 變極距型電容傳感器 108
3.3.2 變麵積型電容傳感器 111
3.3.3 變介質型電容傳感器 114
3.3.4 應用中存在的問題和改進措施 116
3.4 電參量型傳感器測量電路 118
3.4.1 測量電路功能框圖 118
3.4.2 設計示例 119
思考與設計 121
第4章 電量型傳感器 125
4.1 電壓輸齣型傳感器 125
4.1.1 磁電式傳感器 125
4.1.2 壓磁式傳感器 132
4.1.3 霍爾式傳感器 136
4.1.4 熱電偶傳感器 141
4.2 電荷輸齣型傳感器 148
4.2.1 壓電式傳感器 148
4.2.2 集成溫度傳感器AD590 156
4.3 電量型傳感器測量電路 158
4.3.1 測量電路功能框圖 159
4.3.2 設計示例 159
思考與設計 161
第3部分 現代傳感器原理與應用
第5章 光電式傳感器 167
5.1 概述 167
5.2 光電式傳感器的組成 168
5.2.1 光源 169
5.2.2 光電器件 171
5.3 光電式傳感器及其應用 177
5.3.1 模擬式光電傳感器 177
5.3.2 脈衝式光電傳感器 179
5.4 新型光電器件 182
5.4.1 光位置敏感器件 182
5.4.2 固態圖像傳感器 182
5.4.3 半導體色敏器件 183
思考與設計 184
第6章 光縴式傳感器 187
6.1 概述 187
6.2 光縴波導原理 188
6.2.1 光的全反射原理 188
6.2.2 光縴的結構和傳光原理 188
6.2.3 光縴的分類 189
6.2.4 光縴的主要參數 190
6.3 光縴式傳感器的組成和
分類 191
6.3.1 光縴式傳感器的組成 191
6.3.2 光縴式傳感器的分類 191
6.4 光縴式傳感器的應用 194
6.5 應用案例 195
6.5.1 光縴振動測量儀 195
6.5.2 光縴溫度開關 196
6.5.3 光縴渦流流量計 197
思考與設計 198
第7章 數字式傳感器 199
第8章 波與射綫式傳感器 237
第9章 其他新型傳感器 269
思考與設計 292
參考文獻 293
這本書的價值不僅僅在於它所包含的知識內容,更在於它所傳遞的科學嚴謹性和工程實用性。作者在每一個章節的結尾,都會對該章節的內容進行總結,並提齣一些值得進一步思考的問題,或者推薦相關的參考文獻。這激發瞭我持續學習和探索的興趣。我特彆欣賞書中對於傳感器標定和校準的詳細講解,這是保證傳感器測量準確性的關鍵步驟。書中介紹瞭各種標定方法,如兩點法、多點法,以及如何進行綫性插值和非綫性擬閤。此外,書中還對傳感器的可靠性、耐久性和安全性進行瞭討論,並提供瞭相應的評估標準和測試方法。這讓我意識到,一個優秀的傳感器不僅僅是技術上的先進,更需要考慮其在實際應用中的長期錶現和對用戶的影響。總而言之,這本書是一本集理論深度、應用廣度、講解清晰和思考啓發於一體的優秀著作,我強烈推薦給所有對傳感器技術感興趣的讀者。
評分我是一名剛剛接觸傳感器的初學者,這本書對我來說簡直就是一本“救星”。在學習之前,我對各種傳感器概念模糊不清,不知道它們之間有什麼聯係和區彆。這本書的開篇就用非常形象的比喻,解釋瞭傳感器的基本功能——“感知”和“轉換”。然後,它循序漸進地介紹瞭不同傳感器的分類,比如按照工作原理分類(電阻式、電容式、電感式、壓電式等),按照被測物理量分類(溫度、壓力、位移、光、聲等)。最讓我驚喜的是,書中為每種傳感器都配備瞭詳細的原理圖和工作流程圖,這讓我在腦海中形成瞭一個非常清晰的圖像。比如,在講解霍爾效應傳感器時,它不僅解釋瞭霍爾效應的物理原理,還展示瞭如何通過磁場變化來控製載流子的偏轉,進而産生電壓信號。這讓我徹底理解瞭磁傳感器在位置檢測、電流測量中的應用。而且,書中還提供瞭大量的習題和案例分析,幫助我鞏固所學知識,並且鍛煉我的實際問題解決能力。
評分這本書的圖文並茂的特點,讓我感覺學習過程輕鬆有趣。書中大量的彩色插圖、原理示意圖和實物照片,極大地增強瞭我的閱讀體驗。例如,在講解光電傳感器時,書中不僅有各種類型的光電二極管、光電三極管和光電耦閤器的結構圖,還有它們在不同光照條件下的工作麯綫。我還看到瞭許多實際應用的照片,比如在超市門口的自動門傳感器、在銀行ATM機上的紅外傳感器,以及在工業流水綫上用於計數的光電開關。這些直觀的圖像讓我能夠更快速地理解抽象的原理。更值得一提的是,書中還附帶瞭一些仿真軟件的介紹和使用說明,這讓我有機會在電腦上模擬傳感器的行為,進行參數調整和性能測試,從而更深入地理解傳感器的動態特性。這種理論與實踐相結閤的學習方式,大大提高瞭我的學習效率和興趣。
評分坦白說,這本書中的一些章節,比如關於集成電路在傳感器設計中的應用,以及傳感器網絡通信協議的部分,對我來說具有一定的挑戰性。但是,作者的講解並沒有因為內容的復雜而變得晦澀。他依然保持著清晰的邏輯和循序漸進的敘述方式,並且提供瞭一些必要的背景知識和術語解釋。例如,在講解MEMS傳感器的製造工藝時,書中介紹瞭微納米加工技術,如光刻、刻蝕、薄膜沉積等,並配有相關的工藝流程圖。雖然我不是半導體領域的專業人士,但通過這些圖文並茂的講解,我大概能夠理解MEMS傳感器是如何通過微觀結構的精密製造來實現其功能的。書中還對幾種典型的MEMS傳感器,如加速度計、陀螺儀和壓力傳感器,進行瞭詳細介紹,並分析瞭它們的結構、工作原理和性能特點。這讓我對現代傳感器技術的發展有瞭更深的認識。
評分不得不說,這本書在“應用”方麵的深度和廣度遠超我的想象。我原本以為它會集中講解幾個典型的應用案例,但實際上,它幾乎涵蓋瞭當前最熱門的傳感器應用領域。例如,在智能交通方麵,書中詳細介紹瞭車聯網中使用的各種傳感器,如雷達傳感器、激光雷達、攝像頭傳感器,以及它們如何協同工作來實現自動駕駛、車道保持和碰撞預警。它甚至還探討瞭這些傳感器在不同天氣條件下的性能錶現和相應的應對策略。在工業自動化領域,書中對PLC(可編程邏輯控製器)與各種傳感器(如編碼器、光電開關、限位開關)的接口和通信方式進行瞭深入分析,並提供瞭具體的接綫圖和控製邏輯示例。這對於我理解自動化生産綫的搭建和調試非常有指導意義。此外,書中還觸及瞭物聯網(IoT)領域,詳細介紹瞭低功耗傳感器、無綫通信技術以及傳感器數據在雲計算平颱上的處理和分析。這本書的內容更新速度也很快,對於一些新興的傳感器技術,比如MEMS(微機電係統)傳感器,也進行瞭比較詳細的介紹。
評分這本書的作者在內容組織上非常巧妙,將一些相關的傳感器原理和應用穿插在一起,形成瞭一個有機的整體。例如,在講解溫度傳感器時,書中不僅介紹瞭熱敏電阻、熱電偶、鉑電阻等常見的溫度傳感器,還將其與恒溫控製係統、溫度補償電路以及數據采集係統聯係起來。我特彆喜歡其中關於“溫度測量不確定度分析”的那部分,作者詳細講解瞭如何評估和減小溫度測量誤差,這對於提高測量精度非常有幫助。此外,書中還對不同溫度傳感器的適用範圍和優缺點進行瞭詳細的對比分析,例如,在高溫環境下,熱電偶比熱敏電阻更具優勢;在需要高精度測量時,鉑電阻則更為適閤。這種對比分析幫助我能夠根據實際需求,做齣更明智的選擇。而且,書中還涉及瞭一些更復雜的溫度測量技術,比如紅外測溫和熱成像技術,並對其原理和應用進行瞭簡要介紹。
評分閱讀過程中,我發現這本書的作者在講解邏輯性上做得非常齣色。每當介紹一種新的傳感器類型,作者都會先從其基本的工作原理齣發,然後逐步深入到其結構設計、性能參數,最後纔拓展到具體的應用場景。例如,在講解壓電傳感器時,作者首先解釋瞭壓電效應的物理基礎,即某些晶體材料在受到機械應力時會産生電荷的現象。接著,詳細介紹瞭不同壓電材料(如石英、鋯鈦酸鉛)的特性,並分析瞭其在不同應力條件下的響應。然後,作者通過圖示展示瞭壓電傳感器常見的結構形式,如壓電膜式、壓電晶片式,並解釋瞭它們在聲學傳感器、加速度計和壓力傳感器中的應用。最令我印象深刻的是,書中還對壓電傳感器的動態響應特性進行瞭詳細的分析,包括其頻率響應、靈敏度和非綫性度,並給齣瞭相應的補償方法。這讓我對如何選擇和使用壓電傳感器有瞭更全麵的認識,避免瞭許多潛在的誤區。
評分翻閱這本書,我立刻被它翔實的理論講解所吸引。雖然我並非傳感器領域的專傢,但作者用非常通俗易懂的語言,將那些看似復雜的物理概念一一剖析。例如,關於熱敏電阻的部分,書中詳細闡述瞭其電阻值隨溫度變化的物理機製,並且列舉瞭多種類型的熱敏電阻,如NTC和PTC,並對比瞭它們的特性麯綫。這讓我對溫度測量有瞭全新的認識,不再是簡單的“溫度高電阻變小”或“溫度大電阻變大”那麼籠統。更讓我驚喜的是,書中並沒有止步於理論,而是緊接著講解瞭這些理論在實際中的應用,比如如何將熱敏電阻集成到溫度傳感器模塊中,以及在電子産品、工業控製和醫療設備中的實際應用案例。書中還涉及瞭應變片傳感器,詳細講解瞭其利用金屬或半導體材料在外力作用下電阻發生變化的原理,並且通過圖示展示瞭應變片的粘貼方式和測量電路。這對於理解壓力傳感器、力傳感器以及稱重傳感器的工作原理至關重要。我認為,這本書最大的優點在於它能夠將抽象的物理原理與具體的工程應用緊密結閤,使得讀者在學習理論的同時,能夠清晰地看到這些理論是如何在現實世界中發揮作用的。
評分這本書的閱讀體驗非常流暢,章節之間的過渡自然,知識體係構建得相當完善。當我讀到關於電容式傳感器的那部分時,我被它所描述的靈敏度和精度所震撼。書中不僅僅講解瞭電容傳感器如何通過測量介電常數或距離的變化來感知物理量,還詳細介紹瞭不同結構(如平闆電容、圓柱電容)及其在不同應用中的適配性。例如,它在講解液位傳感器時,詳細分析瞭固定極闆和浮動極闆兩種常見結構,並對它們的測量精度、響應速度和抗乾擾能力進行瞭比較。此外,書中還深入探討瞭如何提高電容傳感器的信噪比,以及如何通過差分測量等技術來抑製外部乾擾。這對於我理解觸摸屏、接近傳感器以及濕度傳感器的工作原理提供瞭極大的幫助。而且,作者在講解過程中,並沒有迴避那些可能存在的挑戰,比如溫度漂移、濕度影響以及電極氧化等問題,並提供瞭相應的解決方案和優化建議。這種嚴謹的態度和對細節的關注,讓我覺得這本書非常可靠,絕對是值得反復研讀的參考資料。
評分這本書的書名吸引瞭我,“傳感器原理與應用”,聽起來就包含瞭大量的技術細節和實操指南。我一直對各種傳感器的工作機製感到好奇,比如我們手機裏的陀螺儀和加速度計是如何感知運動的,還有工業生産綫上那些用來檢測産品質量的傳感器,它們又是如何做到精準判斷的。這本書的封麵設計也很專業,讓我覺得它是一本嚴謹的學術著作,適閤深入學習。我期待它能從最基礎的物理原理講起,比如電阻、電容、電感這些基本元件在傳感器中的應用,然後逐步深入到更復雜的壓電效應、霍爾效應、光電效應等等。我希望書中能有大量圖示和清晰的原理圖,能夠直觀地展示傳感器內部的構造和信號的傳遞過程。另外,對於“應用”的部分,我更是充滿期待,希望書中能涵蓋不同領域的典型應用案例,比如在醫療健康領域的體徵監測,在智能傢居領域的環境感知,在汽車工業領域的安全輔助係統,甚至在航空航天領域的精密測量。我特彆想瞭解不同類型傳感器在這些應用場景下的優劣勢,以及如何根據具體需求來選擇最閤適的傳感器。總而言之,這本書給我一種“內容紮實,應用廣泛”的初步印象,我迫不及待地想翻開它,一探究竟。
評分質量還可以,不錯的書,長知識
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評分一般般,介紹性的,初學者可以看看
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評分感覺不錯的,可以再次購買。
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