传感器应用及电路设计 9787122022370 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122022370

商品编码：29378371316

基本信息

书名：传感器应用及电路设计

定价：35.00元

作者：

出版社：化学工业出版社

出版日期：

ISBN：9787122022370

字数：

页码：251

版次：1

装帧：

开本：

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《智能时代下的感官触角：精密传感器技术与创新电路解析》 在这个万物互联、数据驱动的智能时代，传感器无疑扮演着至关重要的角色，它们是连接物理世界与数字世界的桥梁，是感知、测量、识别的基石。从微观粒子到宏观环境，从人体健康监测到工业自动化生产，传感器无处不在，默默地捕捉着纷繁复杂的信息，为我们的生活、工作乃至科学研究提供着源源不断的洞察力。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是旨在为读者打开一扇通往传感器世界的大门，深入浅出地剖析各类传感器的核心原理、工作机制及其在现代科技中的广泛应用。我们将从最基础的物理原理出发，逐一探究不同类型传感器的独特之处。 第一章：传感器世界的基石——物理原理的渗透 传感器之所以能够感知外部世界，其根本在于它们能够将物理量的变化转化为可识别的电信号。本章将系统地梳理构成传感器传感机理的各项核心物理定律和现象。 电学原理的基石： 电阻、电容、电感这三种基本电学元件的特性变化是如何被用来感知的？我们将深入探讨欧姆定律、基尔霍夫定律在传感器设计中的应用，以及半导体材料导电特性的独特之处。例如，金属的电阻会随着温度升高而增大，这一简单的物理特性便是许多温度传感器的设计基础。而半导体的电阻则对光、压力、温度等多种物理量更为敏感，其能隙（band gap）和载流子（carrier）行为的变化是理解许多先进传感器工作的关键。 力学与位移的感知： 压力、力、加速度、角速度等力学量的测量，往往依赖于材料的形变或惯性效应。我们将介绍压电效应（piezoelectric effect），即某些晶体在受压时会产生电荷，反之亦然。这是许多压力传感器和加速度计的核心原理。霍尔效应（Hall effect）同样至关重要，当载流子在磁场中运动时会产生横向电势差，这使得基于霍尔效应的传感器在测量磁场强度、电流大小以及实现非接触式位移检测方面有着广泛应用。此外，惯性传感器（如MEMS加速度计和陀螺仪）利用微观结构在运动中的惯性位移来感知运动状态。 光学世界的洞察： 光照强度、颜色、距离、形态等视觉信息的获取，依赖于光与物质的相互作用。本章将讲解光电效应（photoelectric effect），即光照射到某些材料表面时会激发电子逸出，这是光敏电阻、光电二极管等光电传感器的基础。红外辐射的探测也是一个重要方面，热释电效应（pyroelectric effect）使得材料在温度变化时产生电荷，这为非接触式温度测量和人体感应提供了可能。激光雷达（LiDAR）技术则通过测量激光脉冲往返的时间来精确测距，实现三维环境的感知。 热学与化学的交融： 温度、湿度、气体成分等化学及热学量的测量，往往需要利用材料的热力学性质或化学反应。热电效应（thermoelectric effect），如塞贝克效应（Seebeck effect）和珀尔帖效应（Peltier effect），使得温差能够产生电压，反之亦然，这构成了热电偶和半导体制冷片等传感器的原理。化学传感器则利用特定物质与敏感材料的化学反应，导致材料电学、光学或其他物理性质发生可测量变化，从而实现对气体、液体成分的检测。 第二章：各类传感器的精密剖析与应用 在掌握了基础的物理原理后，本章将聚焦于当前最常用、最具代表性的各类传感器，深入分析它们的具体结构、工作方式以及在不同领域的实际应用。 温度传感器家族： 从基础的热电偶、热敏电阻（NTC, PTC），到更精确的铂电阻温度计（RTD），再到集成度更高的数字温度传感器（如DS18B20），我们将探讨它们在精度、响应速度、工作温度范围等方面的差异，以及在家用电器、工业过程控制、医疗设备中的应用。 压力与力学传感器： 压阻式传感器（piezoresistive sensor）、电容式传感器（capacitive sensor）在压力测量中扮演着重要角色。我们还将介绍应变片（strain gauge）的工作原理，它能够将材料的形变转化为电阻变化，广泛应用于测力、扭矩和结构应力监测。加速度计和陀螺仪在导航、姿态控制、振动分析中的关键作用也将得到阐述。 光电与图像传感器： 光敏电阻、光电二极管、光电三极管等元件，是实现光照度检测、开关控制、条形码扫描的基础。而CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）图像传感器，则是现代数字相机、手机摄像头、安防监控等领域的核心，它们将光信号转化为电信号，进而形成数字图像。 气体与化学传感器： 半导体型气体传感器、电化学传感器、光学式气体传感器等，在环境监测、空气质量检测、工业安全、食品安全等领域发挥着不可替代的作用。我们将解析它们如何通过识别特定气体的分子信号来实现精准探测。 生物与医疗传感器： 随着生物技术的发展，越来越多的传感器被应用于生命科学和医疗健康领域。血糖传感器、心电传感器、血氧传感器、DNA传感器等，它们将生物学信号转化为可测量的电信号，为疾病诊断、健康监测和个性化医疗提供了有力支持。 第三章：传感器信号的“听诊”——精密电路设计 传感器本身只是信息的“搜集者”，真正将其转化为有意义的数据，则需要精密而可靠的电路设计来完成。本章将聚焦于传感器接口电路、信号调理电路和数据采集电路的设计。 传感器的“翻译官”——接口电路： 不同的传感器输出的信号类型和电平各不相同，需要专门的接口电路来匹配。例如，微弱的模拟信号可能需要放大，数字信号可能需要进行逻辑电平转换。我们将介绍一些典型的传感器接口电路，如运算放大器（Op-Amp）在信号放大、滤波、差分运算中的应用，以及模拟开关、多路复用器在信号切换和选择中的作用。 “降噪”与“提纯”——信号调理电路： 传感器采集到的原始信号往往伴随着噪声和干扰，信号调理电路的任务就是尽可能地去除这些不利因素，同时提取出真正有用的信息。我们将深入探讨滤波器（如低通、高通、带通滤波器）的设计原理和应用，以及如何通过共模抑制电路来消除干扰信号。 “点石成金”——数据采集与处理： 模拟信号最终需要转化为数字信号才能被微处理器或计算机处理。模数转换器（ADC）是这一过程的核心。我们将介绍不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）的原理和选择依据，以及采样率、分辨率等关键参数的含义。此外，数字信号处理（DSP）技术在进一步分析传感器数据、提取特征、进行模式识别等方面的应用也将有所涉及。 低功耗与高集成度的挑战： 尤其是在移动设备和物联网应用中，传感器电路的功耗和体积是重要的考量因素。本章将讨论如何通过优化电路设计、采用低功耗器件、集成化设计等手段来解决这些挑战。 第四章：传感器在现代科技中的宏大叙事 在理解了传感器的工作原理和电路设计之后，本章将带领读者跳出单一传感器的视角，去欣赏传感器技术如何在宏观层面驱动着各行各业的创新与发展。 物联网（IoT）的“神经网络”： 物联网的本质就是让万物皆可感知。从智能家居中的环境监测传感器，到工业物联网中的设备状态传感器，再到智慧城市中的交通、环境传感器，它们构成了物联网的“感觉系统”，源源不断地为智能系统提供决策依据。 智能制造的“眼睛”与“触角”： 在自动化生产线上，各类传感器被广泛应用于产品检测、质量控制、机器人导航、过程监控等环节，极大地提高了生产效率和产品质量。机器视觉、力控装配、过程参数实时监测等都是传感器技术在智能制造中的典型应用。 自动驾驶的“感官盛宴”： 自动驾驶汽车的实现离不开先进的传感器技术。激光雷达（LiDAR）、毫米波雷达（Radar）、摄像头、超声波传感器等协同工作，为车辆提供对周围环境的三维感知能力，实现障碍物检测、车道保持、自动泊车等功能。 智慧医疗的“生命守护神”： 可穿戴健康监测设备（如智能手表、健康手环）通过内置的传感器实时监测心率、血氧、睡眠、运动等生理数据，为用户提供健康指导。医疗影像设备、诊断仪器中的各类传感器更是疾病诊断和治疗的关键。 环境监测与可持续发展的“绿色先锋”： 传感器在空气质量、水质、土壤、气候变化等环境参数的监测中发挥着至关重要的作用，为环境保护和可持续发展提供科学依据。 结语：未来已来，感官无限 本书的编写旨在激发读者对传感器技术的好奇心和探索欲。随着科技的不断进步，传感器技术的边界正在不断拓展，性能日益强大，成本持续降低。从微机电系统（MEMS）技术的飞速发展，到新型纳米材料传感器的涌现，再到人工智能与传感器的深度融合，未来的传感器世界将更加精彩。 希望本书能够成为您探索传感器奥秘、洞察技术趋势、激发创新灵感的有力助手。让我们共同期待，传感器技术将如何继续塑造我们的未来，为人类创造更加智能、便捷、美好的生活。

评分☆☆☆☆☆

我之前在书店里随手翻阅过一本名为《传感器应用及电路设计》的书，书号是9787122022370。我之所以会注意到它，是因为我最近对一些自动化控制系统产生了浓厚的兴趣，而传感器无疑是这些系统中最基础也是最重要的组成部分。我当时瞥了几眼，大概能感觉到这本书在讲解传感器原理时，会从比较基础的物理学知识入手，比如电磁感应、压电效应、热电效应等等，然后引申到具体的传感器类型。接着，我猜测书中会详细介绍如何将这些传感器集成到实际的电路中，比如会讲解放大电路、滤波电路、模数转换电路的设计，以及如何处理传感器输出的微弱信号。我还在想，书中会不会有一些具体的案例分析，比如如何设计一个用于测量液体液位的传感器系统，或者如何构建一个用于智能交通的传感器网络。如果这本书能提供一些实际的电路图和PCB设计建议，那对工程实践者来说会非常有帮助。我对书中会不会探讨一些关于传感器功耗优化和抗干扰技术的内容也颇为好奇。

评分☆☆☆☆☆

我最近听说了一本书，名字是“传感器应用及电路设计”，图书编号是9787122022370。我一直觉得传感器是一个非常迷人的领域，因为它们就像是机器的“眼睛”和“耳朵”，能够感知我们周围的世界。我猜这本书应该会深入浅出地介绍各种传感器的基本原理，比如它们是如何将光、温度、压力、声音等物理量转化为电信号的。我特别好奇书中会不会涉及一些比较先进的传感器技术，比如用于环境监测的微型传感器，或者用于机器人领域的触觉传感器。另外，这本书的名字里提到了“电路设计”，所以我认为书中肯定会包含如何将传感器与电路巧妙地结合起来，设计出功能强大的应用。我设想，书中会提供一些实际的电路图，讲解如何处理传感器输出的模拟信号，以及如何进行数据采集和处理，让这些信号变成有用的信息。我还在想，这本书会不会提供一些实际的项目案例，比如如何利用传感器制作一个简易的安防系统，或者如何搭建一个智能温室。

评分☆☆☆☆☆

这本书我之前在图书馆里翻过，虽然名字叫“传感器应用及电路设计”，但具体内容我真的没仔细看，因为我主要是被封面那个复杂又精美的电路图给吸引住了。那图看起来就很有技术含量，各种元器件排列得井井有条，仿佛隐藏着一个微型世界的奥秘。我当时就想，这书里一定有很多高深的理论和实用的案例，能让读者深入了解传感器的工作原理以及如何将它们融入到各种电路设计中。也许里面会有很多关于不同类型传感器的介绍，比如温度传感器、压力传感器、光敏传感器等等，以及它们在工业自动化、智能家居、医疗设备等领域的应用。我猜想，作者在讲解电路设计时，会详细分析每一个环节，从信号采集到信号处理，再到最终的输出，都会有清晰的逻辑和图示。虽然我没能细读，但我能感受到这本书的专业性和深度，对于想要系统学习传感器技术和电路设计的读者来说，它应该是一本不可多得的参考书。我甚至想象，书中会不会有专门的章节讲解如何利用传感器实现物联网设备的设计，那将是多么令人兴奋的话题啊！

评分☆☆☆☆☆

这本书我之前在网上看到过，叫做“传感器应用及电路设计”，书号是9787122022370。我对这本书的兴趣主要源于我对智能制造和物联网的关注。我猜测这本书在讲解传感器应用时，会重点阐述传感器在工业自动化领域的实际作用，比如在生产线上的质量检测、过程监控以及设备故障预警等方面。我预计书中会详细介绍各种工业常用传感器的选型依据、工作原理以及集成方式。同时，考虑到“电路设计”这个部分，我猜想书中会提供一系列的电路设计实例，包括信号调理、数据采集、接口设计等关键环节，并且会注重讲解如何优化电路性能，提高系统的稳定性和可靠性。我特别希望能看到书中能够提及一些关于无线传感器网络（WSN）的设计与应用，以及如何在复杂的工业环境中实现传感器的有效部署和数据传输。此外，书中会不会涉及到一些关于传感器在机器人、无人驾驶等新兴领域的应用，那将是我非常期待的内容。

评分☆☆☆☆☆

最近在网上看到有人推荐一本叫“传感器应用及电路设计”的书，书号是9787122022370。我本来对传感器挺感兴趣的，毕竟现在很多智能设备都离不开它们，从手机里的陀螺仪到家里的智能温控器。我猜测这本书应该会介绍各种传感器的工作原理，比如它们是如何感知物理量的，然后又如何将这些信息转换成电信号。我想象中，这本书应该会涵盖很多实际的应用场景，比如在工业生产线上如何用传感器检测产品质量，或者在环境监测领域如何用传感器监测空气污染。我还在想，这本书会不会讲解如何根据不同的应用需求来选择合适的传感器，以及如何设计出稳定可靠的传感器电路。毕竟，一个好的传感器应用不仅仅是把传感器装上去，更重要的是要设计出能够充分发挥传感器性能的电路。我特别好奇书中会不会提到一些前沿的传感器技术，比如MEMS传感器或者生物传感器，以及它们未来的发展趋势。如果这本书真的能详细解释这些内容，那对我来说将非常有价值。