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[日] 松井邦彦 著，梁瑞林 译

图书标签:

• 传感器
• 应用
• 技巧
• 案例
• 电子工程
• 嵌入式系统
• 物联网
• 实践
• 电路
• 设计

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030165114

版次：1

商品编码：12276599

包装：平装

丛书名： 图解实用电子技术丛书

开本：16开

出版时间：2006-01-01

用纸：胶版纸

页数：210

字数：205800

正文语种：中文

内容简介

　　《传感器应用技巧141例》是“图解实用电子技术丛书”之一。
　　《传感器应用技巧141例》介绍了光敏、红外、热敏电阻器、铂电阻、热电偶、湿度、气体、磁敏、超声波、振动与加速度、电流、压力、应变、风速、位置等传感器的应用技巧，具有很强的实用性。
　　《传感器应用技巧141例》可作为传感器、计算机应用、自动化技术、计量测试等领域的工程技术人员的参考书，也可以作为大专院校学生的基本技能训练的指导书。

作者简介

　　松井邦彦，1954年生于长崎县，1973年毕业于长崎工业高等学校电子工程专业，1973年进入东芝综合研究所，电子产品研究所传感器小组，1982年辞职，现在就职于长崎CIRCUIT DESIGN，担任CDN技术顾问。

内页插图

目录

第1章 光敏传感器电路基础
1 应用最广泛的通用型光敏二极管
2 响应速度快的PIN型光敏二极管
3 检测范围达到紫外线的光敏二极管
4 灵敏度非常高的光敏三极管
5 射线检测中不可缺少的辐射传感器
6 输出电流与光能成正比的光敏二极管原理
7 影响极间分布电容和暗电流的光敏二极管结构
8 光敏二极管的分光灵敏度特性
9 比视觉灵敏度表示人类视觉分光灵敏度特性
10 将光敏传感器与发光器件组合时的注意点
11 当传感器的信号小时，使用低噪声电缆
【专栏】光敏传感器的配件
12 使用电阻器的电流一电压变换电路
13 使用运算放大器的电流一电压变换电路
【专栏】易于将传感器冷却的珀耳帖微型组件
14 电流一电压变换电路的保护电路
【专栏】充电放大器
15 低噪声的电荷一电压变换电路
16 用于光敏传感器的偏置电压电路制作方法
17 偏置电压的稳压电路
18 传感器信号小时，采用屏蔽或特氟隆绝缘端子更有效

第2章 红外传感器
19 可用于高精度测量的红外光敏二极管
20 廉价易用的热释电型红外传感器一
21 采用热释电型红外传感器的人体检测微型组件
22 使用热电偶的热电堆
23 热释电型红外传感器的电压灵敏度
24 决定传感器用途的窗口材料
25 用场效应晶体管实现热释电型红外传感器的输出缓冲
26 将检测距离大幅度增加的透镜和反射镜是重要部件
27 可减少误动作的双器件型传感器
28 在使用电阻器的电流一电压变换电路中，提高信噪比将会使频率特性变差
29 若要兼顾信噪比与高速化可使用互阻抗电路
30 使用互阻抗电路的专用集成电路也是方法之一
31 互阻抗电路噪声的计算方法
32 CR并联电路的噪声计算方法

第3章 热敏电阻器
33 批量生产可降低成本的通用型热敏电阻器
34 热响应速度非常快的热敏电阻器
35 可以在高温下使用的热敏电阻器
36 分散性小的高精度热敏电阻器
37 电阻-温度特性呈线性变化的线性热敏电阻器
38 自动组装中不可缺少的片式热敏电阻器
39 利用其自身加热的自加热型热敏电阻器
40 热敏电阻器的复杂的电阻值表达式（请注意R0和B值）
41 标称电阻值R0与室温电阻值
42 B值表示热敏电阻器的灵敏度
43 热敏电阻器的温度系数可由-B／T2计算
44 B值的大小随温度变化
45 容易忽略的自身加热与热耗散系数
46 热响应时间（热时间常数）——使用时不可超过最大容许功率
47 使用B值分散度小的热敏电阻器可简化电路的设计
48 非常简单的热敏电阻器线性化电路
49 使用温度范围越窄线性化误差就越小
50 使用两只以上热敏电阻器的高精度线性化电路
51 使用热敏电阻器的温度报警电路
……

第4章 铂电阻
第5章 热电偶
第6章 湿度传感器
第7章 气体传感器
第8章 磁敏传感器
第9章 超声波传感器
第10章 振动传感器与加速度传感器
第11章 电流传感器
第12章 压力传感器
第13章 应变传感器
第14章 风速传感器
第15章 位置传感器

参考文献

前言/序言

　　自1991年作者的《传感器实用电路设计与制作》第一版出版发行以来，转眼间已有11年了。算起来，作者也该筹划出版第二部有关传感器方面的书了。
　　虽然与第一部传感器方面的书《传感器实用电路设计与制作》一样，《传感器应用技巧141例》也是由传感器的解说和实用电路两部分组成；但是在传感器的解说方面，作者将努力使其更为通俗易懂。
　　值此执笔之际，充分斟酌了第一部书与第二部书的结构以及重点的分布，相信在内容方面会让读者感到满意。
　　尽管是在数字化技术占据着传感器应用领域主流的今天，传感器作为前沿的模拟器件依然十分活跃。在本书中，读者将会体会到这方面的乐趣。
　　作者在这11年多的时间里，使用过很多的传感器，设计出了大量的电路。例如，电流超过40A的雷电电流传感器电路；需要分析冷却到液氮温度时的高信噪比的辐射传感器电路；还有激光二极管与PIN光敏二极管配对使用的远距离传输用互阻抗电路等。在此期间，作者所积累的某些技术诀窍，本书中将稍作介绍。
　　作者并非一味地追求性能高、价格昂贵的传感器，所使用的传感器之中也不乏已经过时或低廉的传感器。一般说来，这些传感器只要在电路上稍作改动，就足以充分地发挥其功能。
　　本书将要介绍的传感器有光敏传感器、红外传感器、热敏电阻器、铂电阻、热电偶、湿度传感器、气体传感器、磁敏传感器、超声波传感器、振动传感器与加速度传感器、电流传感器、压力传感器、应变传感器、风速传感器、位置传感器等。
　　总之，作者希望能够尽可能多地向读者介绍各种类型的传感器，为此不得不在本书中舍弃了《传感器实用电路设计与制作》一书中已经介绍过的内容。为了较为全面地了解传感器电路的实用技巧，建议读者将本书与《传感器实用电路设计与制作》-书结合在一起阅读。
　　本书是由日本co出版株式会社月刊杂志《晶体管技术》1997年2月号至1998年7月号连载的初学者园地等栏目中的文章，经过再次修改和增补而成。
　　最后，本书成稿于两年前，在这段时间里又发生了许许多多的事情。本人由于是工程技术人员，因此所罗列的事项多少会有花俏之嫌，这些都给编辑工作者带来了诸多麻烦。不过，全仰仗CQ出版株式会社山形孝雄先生深厚的编辑功底，使它成为了一本受读者欢迎的成书。对此，作者表示由衷的感谢。
　　另外，一些生产厂家与代理商向作者提供了诸多珍贵的传感器照片。值此本书出版之际，向所有支持过、帮助过作者的人士深表谢意。

《传感器应用技巧141例》：解锁感知世界的奥秘，点亮万物互联的未来 在这个信息爆炸、科技飞速发展的时代，传感器已成为连接物理世界与数字世界的桥梁，是智能设备、物联网、人工智能等前沿技术不可或缺的基石。从日常生活中的智能家居、可穿戴设备，到工业生产的自动化控制、环境监测，再到医疗健康领域的疾病诊断、生命体征监测，传感器的身影无处不在，它们默默地收集、传递着海量数据，驱动着社会的进步和生活的变革。 然而，传感器技术的应用并非易事。如何选择合适的传感器？如何将其集成到系统中？如何优化信号处理，提高测量精度？如何应对复杂多变的工作环境？这些都是传感器工程师、技术爱好者和科研人员在实际工作中面临的挑战。 《传感器应用技巧141例》正是一本为解决这些实际问题而精心打造的实用指南。本书并非对某个特定传感器进行深入的理论剖析，也不是对晦涩的数学模型进行繁复的推导，而是聚焦于传感器在实际应用中的141个典型案例。这些案例涵盖了传感器从原理理解、选型方法、硬件接口、软件开发到系统集成、故障排除等各个环节，为读者提供了一套切实可行、触类旁通的应用解决方案。 本书内容亮点： 海量实操案例，触手可及的解决方案： 141个精选案例，每个案例都紧贴实际应用场景，从基础的温度、湿度、光照测量，到进阶的运动姿态识别、气体浓度检测、生物信号采集，再到工业级的压力、流量、位移监测，应有尽有。每一个案例都力求精炼，直击核心问题，为读者提供可直接借鉴的“即插即用”的技巧和方法。 覆盖主流传感器类型，广泛的应用领域： 本书涵盖了电阻式、电容式、压电式、霍尔效应、光学、声学、生物、化学等多种传感器类型。无论是微机电系统（MEMS）传感器，还是传统的模拟传感器，亦或是新兴的智能传感器，本书都提供了详实的解决方案。应用领域更是包罗万象，包括智能家居、工业自动化、汽车电子、医疗设备、环境保护、农业科技、消费电子等。 注重实践，强调“怎么做”： 本书的核心在于“技巧”，而非“理论”。在每一个案例中，都会详细阐述如何选择合适的传感器、如何进行硬件连接、如何编写驱动程序、如何进行数据采集和处理、以及如何进行性能优化。读者可以通过阅读本书，快速掌握传感器应用的实际操作流程，避免走弯路。 循序渐进，难度适中： 案例的设计由浅入深，从简单的传感器接入和数据读取，逐步过渡到复杂的信号处理、多传感器融合以及嵌入式系统集成。无论您是传感器领域的初学者，还是有一定经验的工程师，都能在本书中找到适合自己的内容，不断提升自己的技能水平。 解决实际痛点，提升开发效率： 在传感器应用开发过程中，常常会遇到各种意想不到的问题，如信号不稳定、干扰严重、功耗过高、精度不足等。《传感器应用技巧141例》通过对这些常见问题的深入分析和实际案例的演示，为读者提供了有效的解决方案，帮助您快速克服技术瓶颈，显著提高开发效率。 启发创新思维，拓展应用思路： 除了提供现成的解决方案，本书还旨在激发读者的创新思维。通过对不同传感器应用模式的展示，读者可以从中获得灵感，将已有的技术和经验迁移到新的应用场景，开发出更具创新性和竞争力的产品。 本书目标读者： 电子工程、自动化、物联网、人工智能等相关专业的学生： 帮助学生将课堂理论与实践相结合，掌握传感器技术的实际应用技能，为未来的学习和就业打下坚实基础。 传感器工程师、嵌入式系统工程师、硬件工程师： 提供解决实际工程问题的实用技巧和丰富案例，提高工作效率，加速产品开发进程。 物联网开发者、创客、DIY爱好者： 快速入门传感器应用，轻松实现各种智能设备的开发和创新项目。 对传感器技术感兴趣的科研人员和技术爱好者： 深入了解传感器在不同领域的应用，拓展技术视野，激发研究灵感。 阅读本书，您将能够： 精准选择最适合您项目的传感器： 掌握传感器选型的关键考量因素，避免选择不当带来的浪费和返工。 熟练掌握传感器硬件接口和通信协议： 轻松实现传感器与微控制器、嵌入式系统的连接。 高效开发传感器驱动程序和数据处理算法： 解决信号采集、滤波、校准等关键技术难题。 理解不同应用场景下传感器技术的局限性和优化方法： 提升测量精度和系统稳定性。 掌握多传感器融合的基本原理和实现技巧： 构建更强大、更智能的感知系统。 快速排查和解决传感器应用中的常见故障： 节省宝贵的调试时间。 获得关于传感器未来发展趋势的启示： 站在技术前沿，引领创新。 《传感器应用技巧141例》不仅是一本书，更是您在传感器应用道路上的得力助手。它将带您走出理论的象牙塔，深入到传感器应用的实际世界，用最直接、最有效的方式，点亮您手中的每一个创新想法，共同构建一个更加智能、更加美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力在于它的“141例”——这个数字本身就足以说明其内容的翔实和实用性。作为一名刚接触嵌入式开发不久的工程师，我常常在项目中遇到传感器相关的难题，而《传感器应用技巧141例》就像一本“随身携带的专家手册”，总能给我提供及时有效的解决方案。我特别喜欢书中对传感器误差分析和补偿部分的讲解。例如，在讲解陀螺仪和加速度计融合以实现姿态解算时，作者不仅给出了算法的原理，还深入分析了不同误差源（如零偏、尺度因子）对精度的影响，并提供了实际的校准和补偿方法。 这种对细节的关注，使得书中的内容不仅仅停留在“会用”的层面，更能帮助读者理解“为什么这么用”以及“如何用得更好”。我曾尝试过书中的一个关于“超声波测距模块在恶劣环境下的抗干扰应用”的案例，作者详细分析了由于灰尘、雨水等因素对超声波信号的影响，并提出了一系列优化措施，如改进发射和接收的波形、增加信号处理算法等。这些技巧的实用性，让我茅塞顿开，成功解决了项目中的一个棘手问题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读的电子工程专业学生，平时接触了大量的理论知识，但真正能够落地的实践项目却不多。《传感器应用技巧141例》这本书恰好填补了我的这一需求。它以“141例”为核心，将传感器技术从概念转化为可操作的应用。我尤其喜欢书中对传感器数据融合的讲解。例如，在介绍如何利用加速度计和磁力计实现电子罗盘时，作者详细阐述了卡尔曼滤波和互补滤波这两种常用的数据融合算法，并给出了具体的代码实现。 更重要的是，作者在讲解这些算法时，会结合实际的应用场景，分析不同算法的优缺点以及适用范围。例如，他会指出在运动状态下，加速度计的测量会受到重力加速度的影响，而磁力计又容易受到周围电磁场的干扰，因此需要通过巧妙的数据融合来提高方向测量的精度。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我能够更深入地理解传感器技术在实际应用中的价值。

评分☆☆☆☆☆

《传感器应用技巧141例》这本书，给我最大的感受是它的“接地气”。作为一个长期在制造业一线工作的技术人员，我深知理论知识与实际应用之间往往存在巨大的鸿沟。而这本书，恰恰有效地弥合了这一差距。作者以“141例”为脉络，将抽象的传感器技术具象化，让每一个案例都充满了实际操作的指导意义。我尤其欣赏书中对传感器故障诊断和维护的讲解。 在工业生产环境中，传感器一旦出现故障，轻则影响生产效率，重则可能导致设备损坏。这本书中，作者就针对几种常见的传感器故障（如信号漂移、零点偏移、响应迟钝等），提供了详细的诊断方法和维修技巧。例如，在讲解压力传感器时，作者会列举出可能导致压力读数不准的多种原因，并指导如何通过检查传感器本身、连接线路、以及电源供应等方面来排除故障。这种贴近实际需求的讲解，让我觉得这本书不仅仅是一本技术书籍，更是一位经验丰富的老技师在传授宝贵的经验。

评分☆☆☆☆☆

《传感器应用技巧141例》这本书，简直是为我这样的嵌入式开发爱好者量身定做的。拿到手后，我就被它厚实的份量和丰富的目录所吸引。翻开内页，更是爱不释手。作者的写作风格非常清晰明了，将复杂的传感器原理和应用技巧，用一种非常平易近人的方式展现出来。我最欣赏的是书中对每一个“例”的深入剖析。例如，在介绍红外人体感应传感器时，作者不仅讲解了其基本的工作原理，还详细说明了如何通过调整灵敏度、延时等参数，来适应不同的应用场景，比如避免误触发、提高响应速度等。 书中提供的电路设计图也非常直观，各种元件的连接方式清晰可见，这对于我这种动手能力较弱的人来说，是极大的帮助。而且，作者还会在电路设计中考虑到成本和功耗等实际因素，给出多种方案供读者选择。让我印象深刻的是，在介绍气体传感器时，作者不仅仅给出了如何读取气体浓度，还探讨了如何根据不同气体选择合适的传感器，以及如何进行传感器长时间工作后的校准和维护。这些实用的“技巧”和“例”，让我觉得这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师在手把手地教导。

评分☆☆☆☆☆

《传感器应用技巧141例》这本书，对我而言，简直是一份宝贵的“传感器应用宝典”。作者以“141例”的篇幅，系统地梳理了传感器在各个领域的应用技巧。我是一名从事智能家居系统开发的工程师，经常需要处理各种环境传感器，如温湿度、光照、空气质量传感器等。这本书中，我找到了大量与我工作相关的案例，并且这些案例的讲解都非常细致。 令我印象深刻的是，作者在讲解如何构建一个“智能空气质量监测系统”时，不仅仅给出了如何连接PM2.5传感器、甲醛传感器等，还深入探讨了如何将这些传感器的数据进行融合，并根据实时数据进行联动控制（例如，当PM2.5超标时，自动开启空气净化器）。这种从单一传感器应用到系统级集成的讲解方式，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

拿到《传感器应用技巧141例》这本书，我首先关注的是其内容的全面性和实用性。作为一名刚入行不久的嵌入式工程师，我经常需要在项目中集成各种传感器，而这本书就像一本“救命稻草”，总能在我遇到困难时提供有效的指导。让我印象深刻的是，书中并没有仅仅停留在教你如何读取传感器数据，而是深入到如何根据具体应用场景选择合适的传感器、如何进行传感器网络的搭建、以及如何对传感器数据进行有效的处理和分析。 例如，在介绍光线传感器时，作者不仅仅讲解了如何测量光照强度，还探讨了如何根据光照变化自动调节屏幕亮度、如何实现智能照明系统等。这些具体的应用案例，让我能够将书中的知识与实际项目联系起来，从而更好地理解传感器的价值。书中的代码示例也具有很高的参考价值，清晰易懂，并且考虑到了各种边缘情况的处理，这对于我这种经验尚浅的开发者来说，是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

拿到《传感器应用技巧141例》这本书，我的第一感觉就是“干货满满”。作为一名在校的计算机科学与技术专业的学生，我对物联网和嵌入式开发非常感兴趣，但总觉得理论知识与实际应用之间隔着一层纱。这本书就像一层“窗户纸”，让我得以窥见传感器技术的广阔天地。作者的写作风格非常务实，每一个“例”都紧扣实际应用，并且讲解得非常透彻。 我尤其喜欢书中对“传感器串联与并联应用”的讲解。在实际项目中，我们常常需要将多个传感器组合起来，以实现更复杂的功能。书中详细介绍了在不同应用场景下，如何选择串联或并联的方式来连接传感器，以及在这种连接方式下可能遇到的问题和解决方案。例如，在介绍如何构建一个“多点环境监测网络”时，作者会详细讲解如何通过SPI或I2C总线，将多个传感器挂载在同一个微控制器上，并进行数据的轮询和采集。这种细致入微的讲解，让我能够更自信地在项目中实践。

评分☆☆☆☆☆

翻阅《传感器应用技巧141例》的过程中，我深深地感受到了作者在物联网传感器领域深厚的积淀和丰富的实践经验。这本书并非枯燥的理论堆砌，而是以一种非常贴近实际应用的方式，将复杂的传感器技术分解成一个个清晰易懂的“技巧”和“案例”。我尤其欣赏作者在选择案例时所展现出的广度和深度。从基础的光敏、声敏、温湿度传感器，到进阶的惯性测量单元（IMU）、GPS模块、甚至是一些工业级的压力、流量传感器，几乎涵盖了当前物联网开发中常用的各类传感器。 每一个案例的呈现都力求详尽。作者不仅仅给出了硬件接口的连接示意图，还详细阐述了各个引脚的功能、通信协议（如I2C、SPI、UART）的握手过程，以及可能遇到的通信异常处理方法。更重要的是，书中提供了大量实用的代码示例，这些代码不仅仅是“能跑就行”，而是经过精心设计，具有良好的可读性和可扩展性。作者还常常会在代码中加入注释，解释每一行代码的含义和作用，这对于初学者来说是极其宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到《传感器应用技巧141例》这本书，我的第一感觉就是“内容非常丰富”。作为一名喜欢DIY电子项目的爱好者，我一直希望能找到一本能够系统性地介绍传感器应用的书籍，而这本书的“141例”正是满足了我的这一愿望。让我惊喜的是，书中对于每一个例子的讲解都非常深入。不仅仅是给出电路图和代码，而是会从传感器的基本原理开始，逐步引导读者理解其工作机制，然后过渡到具体的应用电路设计和软件编程。 我特别喜欢书中关于“传感器数据预处理”的讲解。在实际应用中，传感器采集到的原始数据往往存在噪声、漂移等问题，直接使用这些数据进行后续处理，往往会影响最终的精度。书中提供了多种数据滤波和校准的方法，例如滑动平均滤波、中值滤波、以及一些基于统计学的校准技术。这些技巧让我能够更科学地处理传感器数据，从而提高整个系统的鲁棒性和准确性。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到《传感器应用技巧141例》这本书，迫不及待地翻开了。作为一名对物联网技术和嵌入式开发充满热情的研究生，我一直在寻找一本能够理论与实践相结合的优秀教材。这本书的书名“传感器应用技巧141例”就深深吸引了我，它暗示着丰富的实例和实用的技巧，这正是我所需要的。在阅读的过程中，我发现作者在内容组织上非常用心。每一章都围绕着一个具体的传感器类型或者一个特定的应用场景展开，然后深入剖析其工作原理、选型要点、接口电路设计以及软件编程实现。 让我印象深刻的是，书中对每一个“例”都进行了详尽的描述。不仅仅是简单的代码堆砌，而是从问题的提出、解决方案的设计、到最终的调试过程，都进行了细致的讲解。例如，在讲解温湿度传感器时，作者并没有止步于如何读取数据，而是进一步探讨了如何进行数据滤波、如何结合PID算法实现精确控温，甚至还给出了在不同环境下（如高湿、低温）的传感器选型建议和注意事项。这种全方位的讲解，让我不仅学会了如何使用传感器，更理解了在实际应用中可能遇到的各种挑战以及应对策略。