傳感器與檢測技術 宋雪臣,單振清,郭永欣 9787115259714 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋雪臣，單振清，郭永欣 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 檢測技術
• 電子技術
• 自動化
• 儀器儀錶
• 物理學
• 工程技術
• 高等教育
• 教材
• 宋雪臣

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115259714

商品編碼：29373357745

包裝：平裝

齣版時間：2011-11-01

基本信息

書名：傳感器與檢測技術

定價：32.00元

作者：宋雪臣,單振清,郭永欣

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2011-11-01

ISBN：9787115259714

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書從實用角度齣發，主要介紹常用傳感器的工作原理、外特性及基本應用電路，並介紹瞭選擇和應用傳感器的基本技能。全書共10章，主要內容包括：檢測技術基礎、力學量傳感器及應用、幾何量傳感器及應用、溫度量傳感器及應用、環境量傳感器及應用、光學量傳感器及應用、磁學量傳感器及應用、數字量傳感器及應用、傳感器選用與標定和抗乾擾技術及微機接口技術。
傳感器與檢測技術是整個自動化技術中的重要基礎，是一門理論與實踐結閤十分密切的技術基礎課程，在整個機電一體化學科體係中占有非常重要的地位。
　　本書可作為高等職業教育機電一體化技術類、電子信息類等專業的教材，也可作為成人教育、職業培訓的教材，還可作為生産技術管理人員及其他工程技術人員參考和自學用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探索微觀世界的奧秘：從原理到應用的集成指南 在現代科技飛速發展的浪潮中，傳感器與檢測技術作為信息獲取的“觸角”，其重要性日益凸顯。從精準導航的GPS，到守護健康的醫療設備，再到工業生産的自動化控製，無不滲透著傳感器技術的強大力量。本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的傳感器與檢測技術知識體係，深入剖析其背後的科學原理，並詳細闡述其在各個領域的廣泛應用，幫助讀者理解並掌握這一關鍵技術，從而更好地應對未來的挑戰與機遇。 第一篇：傳感器技術的基礎理論 本篇將為讀者打下堅實的理論基礎，循序漸進地引導大傢走進傳感器世界的宏觀圖景。 傳感器概述與分類： 我們將首先探討傳感器的基本概念、工作原理以及其在現代社會中的關鍵作用。通過對傳感器的發展曆程進行梳理，讓讀者瞭解這項技術如何從最初的簡單測量工具演變為如今復雜多樣的智能感知單元。我們將詳細介紹傳感器的主要分類方式，例如按工作原理（電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、光電式等）、按被測參數（溫度、壓力、位移、力、流量、濕度、光、聲、化學物質等）以及按輸齣信號（模擬量、數字量）等，並對各類傳感器的特點、優勢和局限性進行對比分析，幫助讀者建立初步的認知框架。 傳感器的基本原理： 深入剖析不同傳感器的工作原理是理解其性能的關鍵。我們將詳細講解各類傳感器如何利用物理、化學或生物效應將待測物理量轉換為可讀的電信號。例如，電阻式傳感器如何利用材料電阻率隨外界因素（如溫度、應力）的變化進行測量；電容式傳感器如何利用電介質常數或極闆間距的變化改變電容值；壓電式傳感器如何利用壓電晶體的壓電效應將機械應力轉化為電荷；熱電式傳感器（如熱電偶）如何利用塞貝剋效應産生溫差電勢；光電式傳感器（如光敏電阻、光電二極管、光電晶體管）如何利用光照引起材料導電性變化或産生光生電荷等。對於化學傳感器，我們將探討其如何利用化學反應、電化學過程或吸附現象來檢測特定化學物質的濃度或組成。 傳感器信號的調理與處理： 傳感器輸齣的原始信號往往帶有噪聲、幅值不匹配或是非綫性等問題，需要經過一係列的信號調理和處理纔能被後續係統有效利用。本節將詳細介紹放大器（如運算放大器）、濾波器（如低通、高通、帶通濾波器）、信號隔離、采樣與量化等關鍵技術。我們將解釋如何根據傳感器的輸齣特性選擇閤適的放大電路，如何利用濾波器去除乾擾信號，如何通過采樣和量化將模擬信號轉換為數字信號，以及數字信號處理（DSP）技術在傳感器數據優化中的作用，包括濾波、校準、綫性化等。 傳感器選型與評估： 選擇閤適的傳感器是構建高效檢測係統的第一步。我們將指導讀者如何根據具體的應用需求、被測對象的特性、環境條件以及經濟成本等因素，綜閤考慮傳感器的性能指標，如靈敏度、精度、綫性度、遲滯、重復性、響應時間、工作溫度範圍、抗乾擾能力以及功耗等。此外，我們還將介紹評估傳感器性能的常用方法和標準，幫助讀者做齣明智的選擇。 第二篇：各類傳感器的原理與特性 本篇將聚焦於具體類型的傳感器，深入挖掘其獨特的工作機製和應用場景。 溫度傳感器： 我們將詳細介紹熱電偶、熱敏電阻（NTC、PTC）、熱敏電阻、鉑電阻溫度計（RTCE）、紅外測溫儀等多種溫度傳感器的原理、結構、優缺點以及適用範圍。例如，熱電偶如何利用不同金屬的溫差電動勢進行測量，熱敏電阻的負溫度係數（NTC）和正溫度係數（PTC）特性如何反映溫度變化，鉑電阻的綫性度如何使其成為高精度測溫的選擇。 壓力傳感器： 本節將重點講解壓阻式、電容式、應變片式、擴散矽等壓力傳感器的測量原理。我們將分析不同類型壓力傳感器在測量靜態和動態壓力時的錶現，以及它們在液壓、氣動係統、航空航天、汽車電子等領域的應用。 位移與力傳感器： 綫性電位器、電感式位移傳感器、LVDT（綫性可變差動變壓器）、光柵尺、激光位移傳感器等將被詳細介紹。同時，我們將探討應變片式力傳感器、測力環、扭矩傳感器等用於測量力和力矩的原理和應用。 流量傳感器： 渦輪流量計、電磁流量計、超聲波流量計、孔闆流量計、質量流量計等不同類型的流量傳感器，我們將剖析其測量原理、介質適應性、精度等級以及在工業過程控製、環保監測等方麵的應用。 濕度傳感器： 電容式濕度傳感器、電阻式濕度傳感器、乾濕球濕度計等將是本節的重點。我們將介紹它們如何感知空氣中水蒸氣的含量，並分析其在氣象監測、智能傢居、食品儲存等領域的價值。 光電傳感器： 光敏電阻、光電二極管、光電晶體管、光耦等將得到詳細闡述。我們將講解它們如何響應光信號，並廣泛應用於自動照明、安防監控、條形碼掃描等領域。 聲傳感器： 麥剋風（動圈式、電容式、駐極體式）等聲傳感器的工作原理將被深入解析，並探討其在語音識彆、音頻信號采集、噪聲監測等方麵的應用。 化學傳感器與生物傳感器： 本部分將介紹用於檢測氣體、液體中特定化學物質的傳感器，如氣體傳感器（電化學式、半導體式）、pH傳感器、離子選擇電極等。同時，我們將初步探討生物傳感器，其如何利用生物識彆元件（如酶、抗體、DNA）結閤信號轉換器來實現對生物分子的高靈敏度檢測，為疾病診斷、環境保護等領域帶來革新。 第三篇：傳感器在實際係統中的應用 本篇將帶領讀者走進真實的科技應用場景，直觀感受傳感器技術的力量。 工業自動化與過程控製： 傳感器在現代工業生産中的核心作用將被充分展現。我們將探討如何利用各類傳感器實現對溫度、壓力、流量、液位、物位、速度、位置等關鍵參數的實時監測與控製，從而提高生産效率、保證産品質量、降低能耗並提升安全性。例如，在化工、電力、冶金、機械製造等行業，傳感器是如何構建起智能化的生産綫和控製係統的。 環境監測與保護： 傳感器在守護我們賴以生存的環境方麵扮演著至關重要的角色。我們將介紹如何利用空氣質量傳感器、水質傳感器、噪聲傳感器、輻射傳感器等，對大氣汙染物、水體汙染、噪聲汙染以及放射性汙染進行實時監測，為環境保護決策提供科學依據。 醫療與健康監測： 傳感器技術在醫療健康領域的應用，極大地提升瞭疾病的診斷、治療和康復水平。我們將探討體溫傳感器、血壓傳感器、血氧傳感器、心電傳感器、血糖傳感器、以及用於醫學影像的各類探測器，它們如何幫助醫生更準確地診斷病情，患者如何通過可穿戴設備進行健康監測。 智能交通與導航： 無論是汽車的ABS係統、ESP係統，還是GPS導航、自動駕駛技術，都離不開各類傳感器的支持。我們將分析慣性傳感器（加速度計、陀螺儀）、磁力計、激光雷達、攝像頭等在智能交通中的應用，以及它們如何提升行車安全和交通效率。 智能傢居與物聯網： 傳感器是構建智能傢居和物聯網係統的基石。我們將介紹智能門鎖、智能照明、溫濕度控製器、空氣淨化器、安防攝像頭等智能傢居設備中普遍應用的傳感器，以及它們如何通過互聯互通，為人們提供更便捷、舒適、安全的生活體驗。 科學研究與儀器儀錶： 在基礎科學研究領域，高性能的傳感器是獲取實驗數據的關鍵。我們將探討各種精密測量儀器中使用的傳感器，如用於天文學觀測的探測器、用於粒子物理實驗的探測器、用於材料科學研究的傳感器等，它們如何推動著人類對未知世界的探索。 第四篇：傳感器的發展趨勢與挑戰 在為讀者描繪傳感器技術的廣闊前景的同時，我們也需要關注其麵臨的挑戰與未來的發展方嚮。 微型化與集成化： 隨著MEMS（微機電係統）技術的不斷發展，傳感器正朝著更小巧、更集成化的方嚮發展。我們將探討微型傳感器在可穿戴設備、微創醫療、小型化機器人等領域的巨大潛力。 智能化與網絡化： 未來傳感器將不僅僅是數據的采集者，更將具備一定的“智能”，能夠對采集到的數據進行初步分析和判斷。傳感器與物聯網的深度融閤，將催生齣更加智能化的應用場景。 多功能化與融閤化： 單一功能的傳感器將逐漸被多功能一體化傳感器取代，能夠同時測量多種參數的傳感器將成為發展趨勢，例如集溫度、濕度、壓力測量於一體的傳感器。 新材料與新原理： 納米材料、生物材料、柔性材料等新材料的引入，以及對新型物理、化學、生物效應的探索，將催生齣性能更優異、應用範圍更廣闊的新型傳感器。 數據安全與隱私保護： 隨著傳感器數據量的爆炸式增長，如何保證數據的安全性和用戶隱私將成為一個重要的挑戰，需要我們在技術和倫理層麵共同應對。 能源效率與可持續性： 低功耗傳感器和自供能傳感器是未來發展的重要方嚮，尤其是在物聯網和可穿戴設備領域，如何降低傳感器的能耗，實現可持續發展，是當前亟待解決的問題。 通過對以上內容的係統學習，讀者將能夠深入理解傳感器與檢測技術的本質，掌握各類傳感器的原理與特性，並能夠將其應用於實際問題分析與解決。本書不僅僅是一本技術手冊，更是一扇通往微觀世界奧秘的大門，期望能激發讀者對科學探索的濃厚興趣，並在未來的學習與工作中，運用傳感器技術，創造更加美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對技術細節有著近乎偏執追求的工程師，在接觸這本書之前，我對傳感器和檢測技術的理解，主要停留在一些零散的知識點上。這本書的齣現，就像在我混亂的知識體係中搭建起瞭一座堅固的橋梁，將我之前零散的認知連接成瞭一個完整、清晰的圖景。書中對各種傳感器的分類和原理講解，尤其讓我印象深刻。它不僅僅是簡單地介紹“是什麼”，更深入地剖析瞭“為什麼會這樣”，以及“如何實現”。例如，對於光電傳感器，書中詳細闡述瞭不同工作模式的原理，以及影響其性能的關鍵參數，例如靈敏度、響應時間、綫性度等等。這些細節的處理，對於我這種需要進行係統設計和優化的人來說，至關重要。此外，書中關於數據采集和信號處理的章節，也為我提供瞭寶貴的參考。如何有效地從傳感器獲取原始信號，如何去除噪聲，如何進行信號的放大和濾波，以及如何將模擬信號轉換為數字信號，這些都是實際工程中經常會遇到的問題。這本書提供瞭係統性的解決方案和詳細的講解，讓我受益匪淺。它就像一本“工具箱”，不僅提供瞭工具，還教會瞭我如何使用這些工具，以及如何根據不同的需求，靈活地搭配使用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是為我這樣長期在實驗室裏與各種儀器打交道、卻常常感到理論知識捉襟見肘的研究人員量身定做的。拿到手的第一時間，我幾乎是迫不及待地翻閱起來。它並非那種晦澀難懂的純學術專著，而是更像一位經驗豐富的老師，用清晰的語言和豐富的案例，將傳感器和檢測技術的方方麵麵娓娓道來。從最基礎的原理，到各類傳感器的發展演變，再到實際的應用場景，都梳理得井井有條。尤其讓我驚喜的是，書中對於一些復雜概念的解釋，並沒有使用堆砌大量公式的“硬核”方式，而是巧妙地結閤瞭生活中的類比和圖示，讓原本枯燥的理論變得生動有趣，極易於理解和消化。這對於我來說，簡直是福音！我常常在實驗過程中遇到一些瓶頸，而這本書就像一把鑰匙，幫我打開瞭思路，找到瞭解決問題的方嚮。它不隻是羅列知識點，更注重培養讀者的思維方式，讓我能夠舉一反三，靈活運用所學知識去分析和解決實際問題。例如，書中關於噪聲抑製的章節，就詳細介紹瞭多種有效的濾波技術，並結閤實際應用場景進行瞭分析，這對我正在進行的精密測量項目提供瞭極大的幫助。總而言之，這是一本兼具理論深度和實踐指導意義的優秀著作，強烈推薦給所有對傳感器和檢測技術感興趣的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

最近讀完一本關於傳感器和檢測技術的書，感覺最大的收獲就是，它讓我對“看見”和“測量”這兩個看似簡單的概念有瞭全新的認識。以前總覺得傳感器就是一種工具，用瞭就行，但這本書讓我明白，它們背後蘊含著多麼深厚的物理原理和工程智慧。書中不僅介紹瞭各種傳感器的類型、工作原理，還深入探討瞭信號的采集、處理和轉換過程。那些關於模擬信號與數字信號的轉換，關於采樣率和量化精度的權衡，關於各種誤差的來源和抑製方法，都被闡述得鞭闢入裏。我尤其喜歡書中關於傳感器選擇和係統設計的章節，它不是簡單地告訴你“怎麼用”，而是引導你思考“為什麼這麼用”，以及在不同的應用場景下，如何權衡各種因素，選擇最閤適的傳感器和檢測方案。這讓我意識到，傳感器技術並非是一成不變的，而是隨著科技的發展不斷進步，新的材料、新的原理層齣不窮。書中也提到瞭這些前沿動態，讓我對這個領域的未來發展充滿瞭期待。讀完這本書，我感覺自己仿佛擁有瞭一雙“火眼金睛”，能夠穿透事物的錶象，洞察其背後的測量本質。無論是日常生活中的智能傢居，還是工業生産中的自動化控製，亦或是科學研究中的精密測量，我都能從更專業的角度去理解和分析。

評分☆☆☆☆☆

最近恰好在進行一些關於物聯傳感器的項目，這本書的齣現，簡直如同雪中送炭。它係統地梳理瞭傳感器技術的基礎理論，並且將這些理論與實際應用緊密結閤。最令我贊賞的是，書中對各種傳感器的分類和介紹，不僅僅停留在概念層麵，而是深入探討瞭它們的優缺點、適用範圍以及在實際應用中可能遇到的挑戰。例如，在討論溫度傳感器時，書中詳細對比瞭熱電偶、熱敏電阻、紅外測溫等不同類型的傳感器，並對其響應速度、精度、成本等因素進行瞭比較分析，這為我在項目選型時提供瞭非常重要的參考依據。此外，書中關於信號調理和數據接口的章節，也為我提供瞭寶貴的實踐指導。如何有效地將傳感器輸齣的微弱信號進行放大和濾波，如何選擇閤適的數據傳輸方式，這些都是物聯傳感器項目設計中不可或缺的關鍵環節。這本書係統地闡述瞭這些內容，並給齣瞭許多實用的建議。讀完這本書，我感覺自己對物聯傳感器的整體架構和關鍵技術有瞭更深入的理解，也更有信心去應對項目中的各種技術難題。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對科技類書籍有著長期閱讀習慣的愛好者，我必須說，這本書的寫作風格和內容組織方式，給我留下瞭深刻的印象。它不像許多技術書籍那樣，上來就是枯燥的公式和晦澀的術語，而是以一種更加人性化的方式，循序漸進地引導讀者進入傳感器和檢測技術的世界。書中用瞭很多生動形象的比喻，將抽象的物理概念變得通俗易懂。例如，在解釋霍爾效應傳感器的工作原理時，作者並沒有直接給齣復雜的數學模型，而是通過類比磁場對導電材料的影響，讓讀者能夠直觀地理解其工作機製。這種“潤物細無聲”的教學方式，對於我這種非專業背景但又對技術充滿好奇的讀者來說，簡直是太友好瞭。而且，書中關於不同應用場景的案例分析，也非常具有參考價值。它展示瞭傳感器技術是如何在現實生活中發揮作用的，例如智能交通、醫療健康、環境監測等等。這些案例讓我對傳感器技術的廣泛應用有瞭更深刻的認識，也激發瞭我進一步探索的興趣。總的來說，這本書是一本集知識性、趣味性和實用性於一體的優秀讀物，適閤各個層次的讀者閱讀。