传感器应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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秦伟华，王戈静 编

图书标签:

• 传感器
• 应用技术
• 电子技术
• 测量技术
• 自动化
• 物联网
• 智能硬件
• 工业控制
• 信号处理
• 嵌入式系统

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040422009

版次：1

商品编码：11959573

包装：平装

丛书名： “十二五”职业教育国家规划教材·电气技术应用专业

开本：16开

出版时间：2015-07-01

用纸：胶版纸

页数：245

字数：390000

正文语种：中文

内容简介

　　《传感器应用技术》是“十二五”职业教育国家规划教材，依据教育部《中等职业学校电气技术应用专业教学标准》，并参照有关职业技能鉴定规范及行业标准编写。《传感器应用技术》主要内容包括认识传感器、温度及环境量检测、位移检测、力和压力检测、位置检测以及液位和流量检测。

目录

项目一 认识传感器
任务一 认识传感器
任务二 认识传感器的组成及分类
任务三 测量误差的表示和传感器的选用
项目小结

项目二 温度及环境量检测
任务一 认识检测温度及环境量的主要方法
任务二 用热电阻测量温度
任务三 用热敏电阻测量和控制温度
任务四 用热电偶测量温度
任务五 用湿敏传感器测量湿度
任务六 用气敏电阻传感器测量环境量
项目小结

项目三 位移检测
任务一 电感式传感器及位移检测
任务二 电位器式传感器及精密位移检测
项目小结

项目四 力和压力检测
任务一 认识应变式传感器
任务二 应变式传感器在电子秤中的应用
任务三 认识压阻式传感器
任务四 认识电容式传感器
任务五 差压变送器在工业中的应用
项目小结

项目五 位置检测
任务一 用电磁式传感器检测位置
任务二 用光电式传感器检测位置
项目小结

项目六 液化和流量检测
任务一 认识物位和流量检测
任务二 认识超声波传感器
任务三 用超声波传感器测量液位
项目小结

附录
附录1 工业热电阻分度表
附录2 热电偶分度表
参考文献

《智联万物：物联网系统设计与实现》 内容简介： 在飞速发展的数字时代，物联网（IoT）已不再是科幻概念，而是深刻改变我们生活、工作和互动方式的关键驱动力。从智能家居的便捷舒适，到智慧城市的精细管理，再到工业4.0的效率提升，无处不闪耀着物联网技术的光芒。然而，要将物联网的宏伟蓝图转化为现实，背后需要扎实的系统设计理论和精湛的实现技术作为支撑。《智联万物：物联网系统设计与实现》正是这样一本旨在带领读者深入理解物联网核心奥秘、掌握系统设计与实现全流程的权威指南。 本书并非浅尝辄止地罗列各种物联网设备或应用场景，而是着重于揭示物联网系统背后的逻辑、架构和关键技术。我们将从物联网的本质出发，探讨其与传统信息技术体系的不同之处，并逐步深入到构成一个完整物联网系统的各个层面。 第一部分：物联网基础与架构 在开启物联网之旅前，我们需要建立坚实的基础认知。本部分将首先阐述物联网的核心概念，包括其定义、发展历程、关键特征（如连接性、感知性、智能化等）以及在不同领域的应用潜力。我们将深入剖析物联网的典型分层架构，从感知层（负责数据采集）、网络层（负责数据传输）到应用层（负责数据处理与服务），详细介绍每一层的组成部分、功能职责以及它们之间的协同关系。 感知层： 深入探讨各类传感器（但不是仅限于传感器本身，而是其在物联网中的作用）在数据采集中的作用，包括其工作原理、数据特性（如精度、量程、响应时间、功耗等）以及如何根据应用需求选择合适的传感器。我们将讨论数据预处理技术，如滤波、校齐、量化等，以提高数据的质量和可用性。 网络层： 详细分析物联网设备之间以及设备与云端之间通信所依赖的各种网络技术。我们将涵盖有线通信（如以太网）和无线通信（如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa、NB-IoT、5G等）的特点、优劣势、适用场景以及在功耗、带宽、传输距离等方面的权衡。此外，还将探讨网络协议栈的设计，如TCP/IP、UDP以及针对物联网场景优化的MQTT、CoAP等消息协议。 应用层： 关注如何将采集和传输的数据转化为有价值的服务和应用。本部分将介绍物联网平台（IoT Platforms）的功能，包括设备管理、数据存储、数据分析、规则引擎、API接口等。我们将探讨如何构建基于物联网的数据可视化界面、智能决策系统以及各种面向终端用户的应用。 第二部分：关键技术深入剖析 在掌握了物联网的基本架构后，我们将深入探究支撑其运行的关键技术。 嵌入式系统与边缘计算： 物联网设备往往是嵌入式系统。本部分将介绍嵌入式硬件（微控制器、微处理器）、操作系统（RTOS、Linux）以及常用的开发工具链。更重要的是，我们将深入讲解边缘计算的概念和意义，探讨如何在靠近数据源的设备端进行数据处理、分析和决策，以降低延迟、节省带宽并增强安全性。读者将了解如何设计和实现具备一定计算能力的边缘节点。 通信协议与标准： 除了前面提到的网络层协议，本部分将更深入地解析物联网通信中的标准化问题，包括各种行业标准、互操作性挑战以及如何选择和实现符合标准的通信方案。我们将讨论数据编码、序列化（如JSON、Protobuf）以及安全传输机制。 数据管理与存储： 海量数据的有效管理是物联网成功的关键。本部分将探讨不同的数据存储方案，包括关系型数据库、NoSQL数据库（如时序数据库、文档数据库）以及云存储服务。我们将讨论数据采集频率、数据聚合、数据清洗、数据归档等策略，以及如何构建可扩展、高效的数据存储系统。 安全与隐私： 物联网系统的安全性至关重要，事关用户隐私和系统稳定。本部分将系统性地阐述物联网安全面临的挑战，从设备安全、通信安全到数据安全，并详细介绍各种安全防护技术，包括身份认证、访问控制、数据加密、安全审计等。我们将探讨端到端安全的设计理念，确保整个物联网系统的安全性。 人工智能与机器学习在物联网中的应用： 物联网与人工智能的结合将带来智能化革新。本部分将介绍如何利用机器学习算法对物联网采集的海量数据进行分析，实现预测性维护、异常检测、用户行为分析、智能推荐等高级功能。我们将讨论常见算法（如分类、回归、聚类）在物联网场景中的应用，以及如何构建轻量级的AI模型部署到边缘设备。 第三部分：系统设计与实现流程 理论是基础，实践是关键。本部分将引导读者学习如何将所学知识应用于实际的物联网系统设计与实现。 需求分析与方案设计： 如何将模糊的应用场景转化为清晰的技术需求？本部分将教授系统性的需求分析方法，包括用户访谈、场景梳理、功能定义等，并在此基础上指导读者进行物联网系统整体方案设计，包括硬件选型、软件架构、网络拓扑、安全策略等。 原型开发与迭代： 快速原型开发是验证设计理念、加速项目进程的重要手段。本部分将介绍常用的开发工具、模拟器以及快速原型开发框架，帮助读者搭建初步的物联网系统，进行功能验证和性能测试。 系统集成与部署： 将分散的硬件、软件和云服务整合成一个稳定可靠的整体并非易事。本部分将讨论系统集成的挑战，包括接口适配、协议匹配、资源协调等，并介绍主流的云平台（如AWS IoT, Azure IoT, Google Cloud IoT）以及私有化部署的方案。 测试、维护与优化： 一个成功的物联网系统需要持续的测试、监控和优化。本部分将介绍不同层面的测试方法（单元测试、集成测试、系统测试），如何进行远程监控和故障诊断，以及如何通过数据分析和用户反馈进行系统优化，实现系统的持续演进和性能提升。 第四部分：案例研究与未来展望 为了帮助读者更好地理解和应用所学知识，本书将通过多个精心挑选的典型物联网应用案例，深入剖析其系统设计思路、关键技术选型和实现细节。这些案例将涵盖智能家居、智慧农业、工业自动化、智慧医疗等不同领域，让读者从实战中汲取经验。 最后，本书还将对物联网的未来发展趋势进行展望，包括但不限于边缘智能的深化、数字孪生技术的兴起、物联网与区块链的结合、以及对更高级别智能化的探索。 《智联万物：物联网系统设计与实现》适合于对物联网技术充满兴趣的工程师、技术开发者、项目经理以及相关专业的学生。通过阅读本书，读者将能够系统地掌握物联网的设计理念，熟练运用相关的技术工具，具备独立设计和实现各类物联网系统的能力，从而在蓬勃发展的物联网时代抓住机遇，成为驱动创新的重要力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在准备毕业设计的大四学生，选择了关于智能农业方向的研究。在导师的推荐下，我开始阅读《传感器应用技术》这本书，它简直是我论文的“救星”！在之前，我对传感器虽然有所了解，但对于如何将其集成到具体的农业场景中，以及如何选择合适的传感器，一直感到迷茫。这本书给了我非常清晰的指引。它在介绍土壤湿度传感器时，详细对比了电阻式、电容式和TDR（时域反射）式传感器的优劣，并结合实际的农田环境，分析了它们在精度、稳定性、寿命等方面的考量，这让我能够根据我的实验需求，做出更合理的选择。更让我惊喜的是，书中还专门开辟了一个章节，讲解了如何利用传感器数据进行作物生长状态的监测，比如如何通过叶绿素荧光传感器监测植物的健康度，如何利用红外传感器测量作物温度，以及如何通过GPS和惯性传感器进行农田地图绘制和农机定位。这些内容与我的毕业设计课题高度契合，提供了大量的技术思路和参考资料。书中还列举了一些开源项目和相关的研究论文，这为我后续深入研究提供了宝贵的资源。阅读这本书的过程，就像是在和我一位经验丰富的农业科技专家对话，他不仅解答了我关于传感器技术的疑问，还为我打开了新的研究视野，让我对自己的毕业设计充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对事物充满好奇心的人，尤其对那些能够让生活变得更智能、更便捷的技术特别感兴趣。最近偶然翻到《传感器应用技术》这本书，真的让我爱不释手。它不像那种枯燥的技术手册，而是像一本讲述“智慧之眼”是如何观察世界的科普读物。书里用非常生动的语言，把我们生活中无处不在的传感器“活”了起来。比如，它会告诉你，手机里的陀螺仪和加速度计是怎么让游戏画面跟着你的动作走的；家里的智能空调又是如何通过温度传感器，感知你的体温变化，然后自动调节室温的。最有趣的是，书里还讲到了很多前沿的传感器技术，比如在智能穿戴设备中，用来监测心率、血氧的生物传感器，还有在无人驾驶汽车中，用来“看”清周围环境的激光雷达（LiDAR）和摄像头。作者并没有把这些讲得高高在上，而是会用一些巧妙的比喻，比如把激光雷达比作“眼睛”，摄像头比作“耳朵”，让我们这些非专业人士也能轻松理解它们的原理和作用。而且，书中还提到了一些传感器未来的发展趋势，比如更加微型化、智能化，甚至能够感知我们情绪的“情感传感器”，这让我对未来的科技发展充满了无限的遐想。这本书让我觉得，传感器技术并非遥不可及，它已经深深地融入了我们的生活，并且正在以前所未有的速度改变着我们的世界。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的硬件工程师，我拿到这本书时，其实并没有抱太高的期望，毕竟市面上关于传感器技术的书籍不在少数。然而，《传感器应用技术》这本书却给了我不少惊喜。首先，它的内容组织非常系统化，从传感器的基本分类、工作原理，到信号处理、数据采集，再到具体的应用场景，逻辑链条清晰完整，没有出现“断层”或者“跳跃”的情况。这一点对于我们做实际项目开发的人来说尤为重要，能够帮助我们建立起一个完整的技术框架。其次，书中对各种传感器的技术细节讲解得非常深入，而且很多都是我之前没有深入了解过的方面。比如，在讲解MEMS传感器时，它不仅介绍了其微纳加工工艺，还分析了不同设计结构对传感器性能的影响，这一点对于优化设计方案很有启发。另外，书中还对传感器的误差分析和补偿方法进行了详细的阐述，这对于提高产品的精度和可靠性至关重要，是我在实际工作中经常会遇到的难题。我尤其赞赏书中关于“传感器融合”的部分，它不仅仅是简单地将不同传感器的数据叠加，而是介绍了多种融合算法，比如卡尔曼滤波、粒子滤波等，并分析了它们的优缺点以及适用场景。这对于开发更高级的智能系统非常有帮助，能够让我们更好地整合多源信息，做出更准确的判断。总的来说，这本书的内容深度和广度都做得相当不错，既有理论基础，又有实践指导，值得反复研读。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我眼前一亮，虽然我不是这个领域的专业人士，但抱着了解一下最新技术的心态翻开，却意外地沉浸其中。它并没有一上来就抛出晦涩难懂的专业术语，而是用一种非常生活化、循序渐进的方式，从最基础的传感器原理讲起，比如电阻、电容、电感如何与物理量产生联系，以及不同的材料特性在传感过程中扮演的角色。我特别喜欢它在介绍各种传感器类型时，不仅仅列举了它们的名称和功能，还深入剖析了它们的工作机制，比如霍尔传感器是如何利用磁场变化来测量位移的，超声波传感器又是如何通过回声来判断距离的。书中的插图和图表非常精美，而且恰到好处，能够帮助我这个初学者快速理解复杂的概念。举个例子，在讲解压阻式传感器的部分，作者画了一张动态图，清晰地展示了压力作用下传感器内部电阻的变化过程，这比单纯的文字描述要直观得多。而且，书中还穿插了一些实际的应用案例，比如智能家居中温湿度传感器的应用，汽车安全气囊中的加速度传感器的工作流程，这些都让我觉得所学到的知识离生活很近，不再是冰冷的理论。我本来以为会看得云里雾里，没想到这本书的讲解逻辑非常清晰，层次分明，仿佛一位经验丰富的老师在娓娓道来，让我这个门外汉也能够逐渐抓住要领，对传感器技术产生浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我一直对物联网（IoT）领域的发展很关注，并且在学习相关的技术栈。在我看来，《传感器应用技术》这本书是一本非常适合物联网初学者和进阶者阅读的指南。《传感器应用技术》这本书在物联网领域的核心组成部分——传感器——方面，提供了非常详尽且实用的信息。它不仅仅是罗列了各种传感器的型号和参数，而是深入剖析了各种传感器在物联网应用中的具体场景和挑战。例如，在讲解低功耗广域网（LPWAN）通信场景下的传感器应用时，书中详细讨论了如何选择功耗极低的传感器，以及如何优化数据采集和传输策略，以最大限度地延长设备电池寿命。这一点对于开发大规模物联网部署至关重要。此外，书中还探讨了传感器与云平台、边缘计算之间的协同工作模式。它分析了如何将海量的传感器数据进行预处理、过滤和分析，以便更好地支持物联网应用的决策和智能化服务。书中列举了大量的实际物联网案例，从智慧城市的环境监测，到工业物联网的设备状态监测，再到智慧农业的精准灌溉，这些案例不仅丰富了读者的认知，也为读者提供了宝贵的实践经验。我特别欣赏书中关于“传感器网络”的论述，它涵盖了传感器节点的部署、通信协议的选择、数据同步以及网络安全等关键技术，这为构建稳定可靠的物联网系统奠定了坚实的基础。这本书真正做到了理论与实践相结合，为我进一步深入物联网领域提供了强有力的支持。