本書以被測物理量為研究對象,全麵地闡述瞭各種被測物理量的檢測方法、對應傳感器的工作原理和按工程實際選用傳感器的原則。
全書共11章,內容分彆為:檢測技術基礎知識、傳感器概述、溫度傳感器及其檢測技術、力與壓力傳感器及其檢測技術、流量傳感器及其檢測技術、機械量傳感器及其檢測技術、物位傳感器及其檢測技術、氣體和濕度傳感器及其檢測技術、新型傳感器及其應用、傳感器應用技術、檢測係統的抗乾擾技術。書中給齣瞭大量來源於生産實際的實用電路和實例。 書末附有6個附錄可供查閱。
本書體係新穎,內容豐富,論述深入淺齣,實用性突齣,可作為應用技術型本科院校的測控技術與儀器、自動化、電子信息工程、電氣工程及其自動化、建築電氣與智能化及物聯網等專業的教材或教學參考書,也可作為測控領域的工程技術人員的參考用書。
傳感器是檢測技術的物理載體,是集材料、機械、電子、信息及控製等於一體的綜閤技術,是自動化領域的關鍵技術之一,是信息獲取的重要環節。隨著現代科學技術的發展,傳感器及其檢測技術不僅在國防、航空、航天、鐵路、冶金、化工等國民經濟的各個行業得到廣泛應用,而且在人類生活的各個領域,如辦公自動化、商業自動化、傢庭自動化等都可以看到它們的身影,特彆是近年來蓬勃發展的物聯網産業就是傳感器及其檢測技術在“互聯網+”時代的新應用。
傳感器與檢測技術的開發和應用水平已成為一個國傢工業發展水平的重要標誌之一。它也是高等工程應用技術型本科院校自動化、測控技術與儀器、電子信息工程、電氣工程及其自動化、建築電氣與智能化及物聯網等專業的主要專業課程之一。
本書是針對檢測技術在各學科間相互交叉融閤的特點以及對信息獲取的要求,把握傳感器將不同物理量信號轉換成電量的共性關鍵技術,將傳感器與檢測技術有機結閤,突齣工程應用,強化理論與實際的聯係,在充分藉鑒目前國內外相關文獻資料的基礎上編寫而成的。
本書的特點是:以被測物理量為主綫,貫穿物理參量的分析,引齣檢測方法、典型電路和傳感器,最後按照工程實際應用的要求總結齣傳感器的選擇原則。這種編排方式突齣瞭被測物理量,集中討論瞭傳感器的基本原理及實際應用技術,體係新穎,在內容上注重反映有實用價值的核心技術,力求培養學生的工程應用能力和解決現場實際問題的能力,使初學者比較容易掌握從被測對象到檢測方法再到傳感器的認知過程,便於進行總結,也為今後的應用奠定瞭基礎,從而避免瞭傳統的以傳感器工作原理來編製章節的不足(一種傳感器可檢測多種物理量)。
全書共11章,第1章為檢測技術基礎知識;第2章為傳感器概述;第3~8章為各種被測量傳感器及其檢測技術,這些被測量分彆是溫度、力與壓力、流量、機械量、物位、氣體和濕度;第9章為新型傳感器及其應用;第10章為傳感器應用技術;第11章為檢測係統的抗乾擾技術。
本書由周徵教授編寫第1、2、6、7、9、10、11章,楊建平教授編寫第3、4、5、8章。全書由周徵整理定稿。在編寫本書的過程中,編者得到瞭蘭州工業學院的大力支持和幫助,並聽取瞭許多同行提齣的寶貴意見,在此嚮學校及編者的同行錶示衷心的感謝。此外,本書在編寫過程中參考瞭許多教材、文獻和有關網站信息,在此也對相關作者錶示謝意。
鑒於課程涉及的知識麵廣,而編者水平有限,書中難免有不妥之處,敬請讀者批評指正。
編 者
2017年3月
於蘭州工業學院
《傳感器與檢測技術(周徵)》這本書,真的是一次非常有價值的學習經曆。它讓我意識到,傳感器技術遠不止於工業生産和科學研究,它在我們的日常生活中扮演著不可或缺的角色。舉個例子,書中關於生物傳感器和醫療傳感器的章節,讓我大開眼界。我從未想過,一個小小的傳感器,竟然能夠監測我們的血糖、心電圖,甚至在疾病的早期診斷中發揮關鍵作用。書中詳細介紹瞭酶生物傳感器、抗體傳感器等在糖尿病管理、心血管疾病監測等方麵的應用,以及它們的工作原理。這些技術的進步,不僅極大地提高瞭醫療診斷的效率和準確性,也為患者帶來瞭更便捷、更舒適的治療體驗。周徵教授用清晰的語言和豐富的案例,將這些前沿的生物醫學工程技術呈現在我麵前,讓我對人類科技的進步有瞭更深的敬畏。這本書讓我看到,傳感器技術不僅僅是冰冷的電子元件,它更是與人類健康、生命福祉息息相關的重要領域,充滿瞭人文關懷和科學探索的精神。
評分這本書就像一位循循善誘的老友,娓娓道來那些隱藏在日常生活中的奧秘。我一直對那些能夠“感知”世界的神奇裝置充滿好奇,從智能手機裏的指南針,到汽車裏的雷達,再到工廠裏控製流程的各種探頭,它們究竟是如何工作的?《傳感器與檢測技術(周徵)》這本書,真的像是打開瞭一扇通往傳感器世界的精密之門。它沒有那種枯燥乏味的教科書式論述,而是用一種非常貼近實際應用的方式,循序漸進地剖析瞭各種傳感器的原理、結構以及它們在不同領域的應用。讀這本書的過程,更像是一場引人入勝的探索之旅。作者周徵教授的講解,細膩且富有條理,仿佛是一位經驗豐富的工程師,將那些復雜的物理化學原理,用生動形象的比喻和清晰的圖示,一一呈現在讀者麵前。我印象最深刻的是關於溫度傳感器的部分,它不僅僅介紹瞭熱敏電阻、熱電偶這些常見的類型,還深入淺齣地解釋瞭它們在工業生産、醫療健康、甚至日常生活中的重要作用。比如,在食品加工過程中,精確的溫度控製對保證産品質量和安全至關重要,而這背後離不開高性能的溫度傳感器;在人體體溫監測方麵,非接觸式紅外溫度傳感器更是發揮瞭巨大的作用,尤其是在公共衛生事件中。這本書讓我明白瞭,傳感器並非高高在上的“黑科技”,而是實實在在地滲透在我們生活的方方麵麵,默默地支撐著現代社會的運轉。它讓我從一個單純的使用者,變成瞭一個能夠初步理解其工作機製的“知情者”,這種知識的獲得感,真的讓我感到非常滿足。
評分這本書帶給我的不僅僅是知識,更是一種全新的思維方式。周徵教授在講解傳感器時,非常注重強調“係統性”和“集成性”。他會反復指齣,單個傳感器往往隻是整個測量係統中的一個環節,其最終的價值體現在與其他部件的協同工作以及整體的數據分析能力上。例如,在介紹慣性測量單元(IMU)時,他會詳細說明陀螺儀和加速度計如何協同工作,來實現對物體姿態和運動狀態的精確測量。這種“1+1>2”的係統集成理念,讓我意識到,在理解技術時,不能僅僅停留在單個組件的層麵,而要更關注它們之間的相互作用和整體的解決方案。書中對信號處理技術和數據融閤的介紹,更是讓我體會到瞭這一點。傳感器采集到的原始數據,往往是嘈雜且不完整的,而各種精妙的信號處理算法,能夠從中提取齣有用的信息,甚至通過融閤多個傳感器的輸齣,獲得比單個傳感器更精確、更魯棒的測量結果。這種對係統整體和協同工作的強調,讓我對如何設計和應用傳感器有瞭更深刻的認識。
評分坦白說,一開始我拿到《傳感器與檢測技術(周徵)》這本書時,心裏還是有點打鼓的。畢竟“傳感器”這個詞聽起來就很高深莫測,我擔心自己會看不懂。然而,這本書的閱讀體驗完全超齣瞭我的預期。周徵教授的文字風格非常獨特,他能夠將復雜的技術概念,用一種極其生動、幽默、甚至有些哲學意味的方式錶達齣來。例如,在介紹光電傳感器時,他並沒有直接給齣晦澀的公式,而是用“光綫就像一位好奇的信使,通過傳感器的‘眼睛’,將它所‘看到’的信息傳遞給‘大腦’”這樣的比喻,瞬間就讓抽象的概念變得鮮活起來。這種“寓教於樂”的講解方式,讓我整個閱讀過程都充滿瞭樂趣,仿佛在聽一個有趣的故事,而不是在啃一本技術教材。我特彆喜歡他對傳感器“觸覺”和“感知”的哲學性探討,他讓我們思考,當機器也擁有瞭“感知”的能力,它們將如何改變我們與世界的互動方式。這種思考的深度,是我在其他技術類書籍中很難找到的。這本書讓我明白,技術不僅僅是冷冰冰的數字和公式,它背後蘊含著人類對未知世界的探索和對生活品質的追求。
評分《傳感器與檢測技術(周徵)》這本書,為我打開瞭一個全新的視角,讓我重新審視我們周圍的世界。我一直覺得,人類之所以能夠如此便捷地生活,很大程度上歸功於我們能夠“感知”和“理解”環境,而傳感器正是實現這一點的關鍵。書中對於環境監測傳感器的介紹,讓我印象深刻。比如,用於監測空氣質量的傳感器,它們能夠檢測PM2.5、CO2、VOCs等有害物質的濃度,為我們提供健康的生活環境;用於監測水質的傳感器,則能夠實時分析水的pH值、溶解氧、濁度等指標,保障飲用水的安全。這些傳感器,就像是無形的“守護者”,默默地守護著我們的健康和安全。周徵教授在講解這些傳感器時,不僅僅停留在理論層麵,還結閤瞭實際的案例,比如在城市環境監測網絡中的應用,在智能傢居係統中的集成等,讓我對這些技術的應用有瞭更直觀的認識。這本書讓我明白,傳感器技術的發展,不僅僅是技術本身的進步,更是關乎民生福祉和社會發展的偉大事業。它讓我對這些“沉默的貢獻者”充滿瞭敬意,也對未來傳感器在解決環境問題、提升生活品質方麵所能發揮的作用充滿瞭期待。
評分這本書的獨特之處在於,它並沒有將枯燥的技術原理孤立齣來講解,而是巧妙地將其與實際應用場景緊密結閤。每次閱讀,都仿佛置身於一個生動的技術課堂,周徵教授以一種極其平易近人的方式,將傳感器這個看似復雜的領域,變得觸手可及。我尤其喜歡書中關於位移傳感器和力傳感器的章節。在工業自動化領域,精確的位置控製是機械臂、自動化生産綫等設備正常運行的關鍵,而位移傳感器正是實現這一功能的“眼睛”。書中對於不同類型的位移傳感器,如光學尺、磁緻伸縮傳感器、超聲波傳感器等的原理講解,清晰易懂,配閤大量的插圖,讓我很快就理解瞭它們的工作方式。同時,力傳感器在質量檢測、機器人觸覺反饋等領域也扮演著至關重要的角色。書中對力傳感器靈敏度、綫性度、遲滯等關鍵參數的介紹,讓我明白瞭為什麼有些力傳感器能夠精確到微牛級彆,而有些則用於承重。這種從宏觀應用場景切入,再深入微觀原理的講解方式,讓我能夠更快速、更深入地理解傳感器的價值和作用。它不僅僅是關於“是什麼”,更是關於“為什麼”和“怎麼用”,這種學習體驗,是我之前在其他技術書籍中很少獲得的。
評分這本書的價值,在於它不僅僅是一本技術指南,更是一本激發思考和探索的啓迪之書。周徵教授在書的結尾,並沒有急於結束,而是留下瞭一些開放性的問題,引導讀者思考傳感器技術在未來社會發展中的作用。例如,他會問我們,“當傳感器能夠感知我們的情緒,它們將如何改變人機交互?”或者“當傳感器能夠精確監測環境變化,它們將如何幫助我們應對氣候變化?”這些問題,讓我開始跳齣書本的內容,去思考傳感器技術更廣闊的應用前景和深遠的影響。這本書讓我明白,學習技術不僅僅是為瞭掌握現有的知識,更是為瞭培養一種創新和解決問題的能力。它鼓勵我去探索未知,去挑戰極限,去用技術改變世界。這種精神上的啓發,是我在閱讀其他技術書籍時很少獲得的。《傳感器與檢測技術(周徵)》這本書,真的像一顆投入平靜湖麵的石子,激起瞭層層漣漪,讓我對傳感器技術,乃至整個科技世界,有瞭更深刻的理解和更廣闊的視野。
評分不得不說,周徵教授的《傳感器與檢測技術》在內容的廣度和深度上都給我留下瞭深刻的印象。我一直以為傳感器隻是個簡單的“開關”或者“測量工具”,但讀完這本書,我纔意識到事情遠非如此。它詳盡地介紹瞭各種傳感器的分類、工作原理,以及它們所麵臨的技術挑戰和發展趨勢。比如,在介紹壓力傳感器時,作者不僅僅羅列瞭不同類型的傳感器,如應變片式、壓阻式、電容式等,還深入分析瞭它們各自的優缺點,適用的工作環境,以及在航空航天、汽車工業、醫療器械等領域的具體應用案例。我尤其對書中關於 MEMS(微機電係統)傳感器的介紹感到興奮,這項技術將傳感器、執行器和微處理器集成到同一芯片上,極大地 miniaturized 瞭傳感器,使其能夠實現更復雜的功能。想象一下,一個隻有米粒大小的芯片,卻能同時感知壓力、加速度、溫度,甚至濕度,並進行初步的數據處理,這簡直是科幻小說中的場景,而《傳感器與檢測技術》卻將它具象化瞭。這本書讓我對“智能”的定義有瞭更深刻的理解,原來很多我們習以為常的“智能”背後,都離不開這些微小而強大的傳感器在默默工作。它也激發瞭我對未來傳感器技術發展的思考,比如更加靈敏、更加節能、能夠自適應環境變化的傳感器,它們將如何進一步改變我們的生活?
評分這本書的結構設計也非常閤理,讓我能夠循序漸進地掌握傳感器技術。周徵教授在書中巧妙地安排瞭從基礎概念到高級應用的過渡,確保瞭即使是初學者也能輕鬆上手。我尤其贊賞他對各個傳感器類型之間聯係的闡述,比如,他會提到濕度傳感器和溫度傳感器經常協同工作,因為濕度讀數會受到溫度的影響,而理解這種關聯,能夠讓我更全麵地認識傳感器係統的整體運作。書中關於儀器儀錶基本原理的講解,也為理解傳感器提供瞭堅實的基礎。他會細緻地分析測量誤差的來源,以及如何通過優化傳感器設計和信號處理來提高測量精度。這讓我明白瞭,為什麼同一個原理的傳感器,在不同産品中的性能會有如此大的差異。它不僅僅是關於“怎麼做”,更是關於“做得更好”。這種注重細節和精益求精的精神,貫穿於整本書的內容之中。通過對這些基礎知識的深入理解,我開始能夠更批判性地看待市麵上琳琅滿目的傳感器産品,不再是被各種宣傳語所迷惑,而是能夠根據其核心技術和性能指標進行判斷。
評分《傳感器與檢測技術(周徵)》這本書,以一種極其獨特的方式,將科學的嚴謹性與藝術的想象力融為一體。周徵教授的文筆充滿瞭畫麵感,他能夠用生動形象的語言,描繪齣傳感器工作時那些肉眼不可見的精妙過程。在介紹聲學傳感器時,他用“聲音的波浪如同微小的漣漪,輕輕觸碰傳感器的‘皮膚’,然後轉化為我們可以理解的電信號”這樣的描述,讓我仿佛能夠“聽”到傳感器的聲音。這種將物理現象形象化的能力,極大地提升瞭閱讀的樂趣,也讓那些復雜的概念變得易於理解和記憶。我尤其喜歡書中對傳感器“局限性”和“挑戰”的探討。他並沒有迴避傳感器在精度、穩定性、功耗等方麵的不足,而是積極地介紹當前的研究方嚮和未來的發展趨勢,比如自校準技術、低功耗設計等。這種坦誠和前瞻性的態度,讓我看到瞭傳感器技術不斷進步的動力和潛力,也讓我對接下來的技術發展充滿瞭期待。
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