傳感器應用及電路設計 9787122022370 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122022370

商品編碼：29378371316

基本信息

書名：傳感器應用及電路設計

定價：35.00元

作者：

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：

ISBN：9787122022370

字數：

頁碼：251

版次：1

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開本：

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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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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《智能時代下的感官觸角：精密傳感器技術與創新電路解析》 在這個萬物互聯、數據驅動的智能時代，傳感器無疑扮演著至關重要的角色，它們是連接物理世界與數字世界的橋梁，是感知、測量、識彆的基石。從微觀粒子到宏觀環境，從人體健康監測到工業自動化生産，傳感器無處不在，默默地捕捉著紛繁復雜的信息，為我們的生活、工作乃至科學研究提供著源源不斷的洞察力。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是旨在為讀者打開一扇通往傳感器世界的大門，深入淺齣地剖析各類傳感器的核心原理、工作機製及其在現代科技中的廣泛應用。我們將從最基礎的物理原理齣發，逐一探究不同類型傳感器的獨特之處。 第一章：傳感器世界的基石——物理原理的滲透 傳感器之所以能夠感知外部世界，其根本在於它們能夠將物理量的變化轉化為可識彆的電信號。本章將係統地梳理構成傳感器傳感機理的各項核心物理定律和現象。 電學原理的基石： 電阻、電容、電感這三種基本電學元件的特性變化是如何被用來感知的？我們將深入探討歐姆定律、基爾霍夫定律在傳感器設計中的應用，以及半導體材料導電特性的獨特之處。例如，金屬的電阻會隨著溫度升高而增大，這一簡單的物理特性便是許多溫度傳感器的設計基礎。而半導體的電阻則對光、壓力、溫度等多種物理量更為敏感，其能隙（band gap）和載流子（carrier）行為的變化是理解許多先進傳感器工作的關鍵。 力學與位移的感知： 壓力、力、加速度、角速度等力學量的測量，往往依賴於材料的形變或慣性效應。我們將介紹壓電效應（piezoelectric effect），即某些晶體在受壓時會産生電荷，反之亦然。這是許多壓力傳感器和加速度計的核心原理。霍爾效應（Hall effect）同樣至關重要，當載流子在磁場中運動時會産生橫嚮電勢差，這使得基於霍爾效應的傳感器在測量磁場強度、電流大小以及實現非接觸式位移檢測方麵有著廣泛應用。此外，慣性傳感器（如MEMS加速度計和陀螺儀）利用微觀結構在運動中的慣性位移來感知運動狀態。 光學世界的洞察： 光照強度、顔色、距離、形態等視覺信息的獲取，依賴於光與物質的相互作用。本章將講解光電效應（photoelectric effect），即光照射到某些材料錶麵時會激發電子逸齣，這是光敏電阻、光電二極管等光電傳感器的基礎。紅外輻射的探測也是一個重要方麵，熱釋電效應（pyroelectric effect）使得材料在溫度變化時産生電荷，這為非接觸式溫度測量和人體感應提供瞭可能。激光雷達（LiDAR）技術則通過測量激光脈衝往返的時間來精確測距，實現三維環境的感知。 熱學與化學的交融： 溫度、濕度、氣體成分等化學及熱學量的測量，往往需要利用材料的熱力學性質或化學反應。熱電效應（thermoelectric effect），如塞貝剋效應（Seebeck effect）和珀爾帖效應（Peltier effect），使得溫差能夠産生電壓，反之亦然，這構成瞭熱電偶和半導體製冷片等傳感器的原理。化學傳感器則利用特定物質與敏感材料的化學反應，導緻材料電學、光學或其他物理性質發生可測量變化，從而實現對氣體、液體成分的檢測。 第二章：各類傳感器的精密剖析與應用 在掌握瞭基礎的物理原理後，本章將聚焦於當前最常用、最具代錶性的各類傳感器，深入分析它們的具體結構、工作方式以及在不同領域的實際應用。 溫度傳感器傢族： 從基礎的熱電偶、熱敏電阻（NTC, PTC），到更精確的鉑電阻溫度計（RTD），再到集成度更高的數字溫度傳感器（如DS18B20），我們將探討它們在精度、響應速度、工作溫度範圍等方麵的差異，以及在傢用電器、工業過程控製、醫療設備中的應用。 壓力與力學傳感器： 壓阻式傳感器（piezoresistive sensor）、電容式傳感器（capacitive sensor）在壓力測量中扮演著重要角色。我們還將介紹應變片（strain gauge）的工作原理，它能夠將材料的形變轉化為電阻變化，廣泛應用於測力、扭矩和結構應力監測。加速度計和陀螺儀在導航、姿態控製、振動分析中的關鍵作用也將得到闡述。 光電與圖像傳感器： 光敏電阻、光電二極管、光電三極管等元件，是實現光照度檢測、開關控製、條形碼掃描的基礎。而CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）圖像傳感器，則是現代數字相機、手機攝像頭、安防監控等領域的核心，它們將光信號轉化為電信號，進而形成數字圖像。 氣體與化學傳感器： 半導體型氣體傳感器、電化學傳感器、光學式氣體傳感器等，在環境監測、空氣質量檢測、工業安全、食品安全等領域發揮著不可替代的作用。我們將解析它們如何通過識彆特定氣體的分子信號來實現精準探測。 生物與醫療傳感器： 隨著生物技術的發展，越來越多的傳感器被應用於生命科學和醫療健康領域。血糖傳感器、心電傳感器、血氧傳感器、DNA傳感器等，它們將生物學信號轉化為可測量的電信號，為疾病診斷、健康監測和個性化醫療提供瞭有力支持。 第三章：傳感器信號的“聽診”——精密電路設計 傳感器本身隻是信息的“搜集者”，真正將其轉化為有意義的數據，則需要精密而可靠的電路設計來完成。本章將聚焦於傳感器接口電路、信號調理電路和數據采集電路的設計。 傳感器的“翻譯官”——接口電路： 不同的傳感器輸齣的信號類型和電平各不相同，需要專門的接口電路來匹配。例如，微弱的模擬信號可能需要放大，數字信號可能需要進行邏輯電平轉換。我們將介紹一些典型的傳感器接口電路，如運算放大器（Op-Amp）在信號放大、濾波、差分運算中的應用，以及模擬開關、多路復用器在信號切換和選擇中的作用。 “降噪”與“提純”——信號調理電路： 傳感器采集到的原始信號往往伴隨著噪聲和乾擾，信號調理電路的任務就是盡可能地去除這些不利因素，同時提取齣真正有用的信息。我們將深入探討濾波器（如低通、高通、帶通濾波器）的設計原理和應用，以及如何通過共模抑製電路來消除乾擾信號。 “點石成金”——數據采集與處理： 模擬信號最終需要轉化為數字信號纔能被微處理器或計算機處理。模數轉換器（ADC）是這一過程的核心。我們將介紹不同類型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）的原理和選擇依據，以及采樣率、分辨率等關鍵參數的含義。此外，數字信號處理（DSP）技術在進一步分析傳感器數據、提取特徵、進行模式識彆等方麵的應用也將有所涉及。 低功耗與高集成度的挑戰： 尤其是在移動設備和物聯網應用中，傳感器電路的功耗和體積是重要的考量因素。本章將討論如何通過優化電路設計、采用低功耗器件、集成化設計等手段來解決這些挑戰。 第四章：傳感器在現代科技中的宏大敘事 在理解瞭傳感器的工作原理和電路設計之後，本章將帶領讀者跳齣單一傳感器的視角，去欣賞傳感器技術如何在宏觀層麵驅動著各行各業的創新與發展。 物聯網（IoT）的“神經網絡”： 物聯網的本質就是讓萬物皆可感知。從智能傢居中的環境監測傳感器，到工業物聯網中的設備狀態傳感器，再到智慧城市中的交通、環境傳感器，它們構成瞭物聯網的“感覺係統”，源源不斷地為智能係統提供決策依據。 智能製造的“眼睛”與“觸角”： 在自動化生産綫上，各類傳感器被廣泛應用於産品檢測、質量控製、機器人導航、過程監控等環節，極大地提高瞭生産效率和産品質量。機器視覺、力控裝配、過程參數實時監測等都是傳感器技術在智能製造中的典型應用。 自動駕駛的“感官盛宴”： 自動駕駛汽車的實現離不開先進的傳感器技術。激光雷達（LiDAR）、毫米波雷達（Radar）、攝像頭、超聲波傳感器等協同工作，為車輛提供對周圍環境的三維感知能力，實現障礙物檢測、車道保持、自動泊車等功能。 智慧醫療的“生命守護神”： 可穿戴健康監測設備（如智能手錶、健康手環）通過內置的傳感器實時監測心率、血氧、睡眠、運動等生理數據，為用戶提供健康指導。醫療影像設備、診斷儀器中的各類傳感器更是疾病診斷和治療的關鍵。 環境監測與可持續發展的“綠色先鋒”： 傳感器在空氣質量、水質、土壤、氣候變化等環境參數的監測中發揮著至關重要的作用，為環境保護和可持續發展提供科學依據。 結語：未來已來，感官無限 本書的編寫旨在激發讀者對傳感器技術的好奇心和探索欲。隨著科技的不斷進步，傳感器技術的邊界正在不斷拓展，性能日益強大，成本持續降低。從微機電係統（MEMS）技術的飛速發展，到新型納米材料傳感器的湧現，再到人工智能與傳感器的深度融閤，未來的傳感器世界將更加精彩。 希望本書能夠成為您探索傳感器奧秘、洞察技術趨勢、激發創新靈感的有力助手。讓我們共同期待，傳感器技術將如何繼續塑造我們的未來，為人類創造更加智能、便捷、美好的生活。

評分☆☆☆☆☆

我之前在書店裏隨手翻閱過一本名為《傳感器應用及電路設計》的書，書號是9787122022370。我之所以會注意到它，是因為我最近對一些自動化控製係統産生瞭濃厚的興趣，而傳感器無疑是這些係統中最基礎也是最重要的組成部分。我當時瞥瞭幾眼，大概能感覺到這本書在講解傳感器原理時，會從比較基礎的物理學知識入手，比如電磁感應、壓電效應、熱電效應等等，然後引申到具體的傳感器類型。接著，我猜測書中會詳細介紹如何將這些傳感器集成到實際的電路中，比如會講解放大電路、濾波電路、模數轉換電路的設計，以及如何處理傳感器輸齣的微弱信號。我還在想，書中會不會有一些具體的案例分析，比如如何設計一個用於測量液體液位的傳感器係統，或者如何構建一個用於智能交通的傳感器網絡。如果這本書能提供一些實際的電路圖和PCB設計建議，那對工程實踐者來說會非常有幫助。我對書中會不會探討一些關於傳感器功耗優化和抗乾擾技術的內容也頗為好奇。

評分☆☆☆☆☆

我最近聽說瞭一本書，名字是“傳感器應用及電路設計”，圖書編號是9787122022370。我一直覺得傳感器是一個非常迷人的領域，因為它們就像是機器的“眼睛”和“耳朵”，能夠感知我們周圍的世界。我猜這本書應該會深入淺齣地介紹各種傳感器的基本原理，比如它們是如何將光、溫度、壓力、聲音等物理量轉化為電信號的。我特彆好奇書中會不會涉及一些比較先進的傳感器技術，比如用於環境監測的微型傳感器，或者用於機器人領域的觸覺傳感器。另外，這本書的名字裏提到瞭“電路設計”，所以我認為書中肯定會包含如何將傳感器與電路巧妙地結閤起來，設計齣功能強大的應用。我設想，書中會提供一些實際的電路圖，講解如何處理傳感器輸齣的模擬信號，以及如何進行數據采集和處理，讓這些信號變成有用的信息。我還在想，這本書會不會提供一些實際的項目案例，比如如何利用傳感器製作一個簡易的安防係統，或者如何搭建一個智能溫室。

評分☆☆☆☆☆

最近在網上看到有人推薦一本叫“傳感器應用及電路設計”的書，書號是9787122022370。我本來對傳感器挺感興趣的，畢竟現在很多智能設備都離不開它們，從手機裏的陀螺儀到傢裏的智能溫控器。我猜測這本書應該會介紹各種傳感器的工作原理，比如它們是如何感知物理量的，然後又如何將這些信息轉換成電信號。我想象中，這本書應該會涵蓋很多實際的應用場景，比如在工業生産綫上如何用傳感器檢測産品質量，或者在環境監測領域如何用傳感器監測空氣汙染。我還在想，這本書會不會講解如何根據不同的應用需求來選擇閤適的傳感器，以及如何設計齣穩定可靠的傳感器電路。畢竟，一個好的傳感器應用不僅僅是把傳感器裝上去，更重要的是要設計齣能夠充分發揮傳感器性能的電路。我特彆好奇書中會不會提到一些前沿的傳感器技術，比如MEMS傳感器或者生物傳感器，以及它們未來的發展趨勢。如果這本書真的能詳細解釋這些內容，那對我來說將非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書我之前在網上看到過，叫做“傳感器應用及電路設計”，書號是9787122022370。我對這本書的興趣主要源於我對智能製造和物聯網的關注。我猜測這本書在講解傳感器應用時，會重點闡述傳感器在工業自動化領域的實際作用，比如在生産綫上的質量檢測、過程監控以及設備故障預警等方麵。我預計書中會詳細介紹各種工業常用傳感器的選型依據、工作原理以及集成方式。同時，考慮到“電路設計”這個部分，我猜想書中會提供一係列的電路設計實例，包括信號調理、數據采集、接口設計等關鍵環節，並且會注重講解如何優化電路性能，提高係統的穩定性和可靠性。我特彆希望能看到書中能夠提及一些關於無綫傳感器網絡（WSN）的設計與應用，以及如何在復雜的工業環境中實現傳感器的有效部署和數據傳輸。此外，書中會不會涉及到一些關於傳感器在機器人、無人駕駛等新興領域的應用，那將是我非常期待的內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書我之前在圖書館裏翻過，雖然名字叫“傳感器應用及電路設計”，但具體內容我真的沒仔細看，因為我主要是被封麵那個復雜又精美的電路圖給吸引住瞭。那圖看起來就很有技術含量，各種元器件排列得井井有條，仿佛隱藏著一個微型世界的奧秘。我當時就想，這書裏一定有很多高深的理論和實用的案例，能讓讀者深入瞭解傳感器的工作原理以及如何將它們融入到各種電路設計中。也許裏麵會有很多關於不同類型傳感器的介紹，比如溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器等等，以及它們在工業自動化、智能傢居、醫療設備等領域的應用。我猜想，作者在講解電路設計時，會詳細分析每一個環節，從信號采集到信號處理，再到最終的輸齣，都會有清晰的邏輯和圖示。雖然我沒能細讀，但我能感受到這本書的專業性和深度，對於想要係統學習傳感器技術和電路設計的讀者來說，它應該是一本不可多得的參考書。我甚至想象，書中會不會有專門的章節講解如何利用傳感器實現物聯網設備的設計，那將是多麼令人興奮的話題啊！