传感器与测试技术(郭雷) 9787122092526 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭雷 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122092526

商品编码：29677404638

包装：平装

出版时间：2010-09-01

基本信息

书名：传感器与测试技术(郭雷)

定价：19.00元

作者：郭雷

出版社：化学工业出版社

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787122092526

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地介绍了各类传感器的基本原理与应用方面的知识，以及典型工程参数测试方面的知识。主要内容包括传感器与测试技术概述、传感器基础理论、各种常用传感器的原理与应用、计算机在感测系统中的应用、典型工程参数测试、系统抗干扰技术等。
本书通俗易懂、图文并茂、内容丰富、技术实用，符合高职高专学生的特点。
本书可作为高职高专院校、成人高校、广播电视大学的机电类相关专业“传感器与测试技术”及相近课程的教材，也可作为相关工程技术人员的参考用书。

目录

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章 传感器与测试技术概述
1.1 传感器与测试技术的地位和作用
1.2 测试技术的概念
1.3 测试系统的组成
1.4 传感器与测试技术的发展方向
第2章 传感器基础理论
2.1 非电量与非电量电测
2.2 传感器的定义及分类
2.3 传感器命名方法及代号
2.4 传感器的静态特性
2.5 传感器的选用原则
思考题与习题
第3章 常用传感器及其典型应用
3.1 电容式传感器
3.2 电感式传感器
3.3 电涡流式传感器
3.4 电位器式传感器
3.5 压电式传感器
3.6 热电偶传感器
思考题与习题
第4章 测试基础知识
4.1 信号及其描述
4.2 测试装置的基本特性
4.3 实现不失真测试的条件
思考题与习题
第5章 信号调理电路
5.1 测量电桥
5.2 信号放大电路
5.3 调制与解调电路
5.4 滤波器
思考题与习题
第6章 计算机在感测系统中的应用
6.1 感测系统的组成
6.2 传感器与计算机的接口
思考题与习题
第7章 典型工程参数的测试
7.1 机械振动的测试
7.2 位移的测试
7.3 流体参量的测试
思考题与习题
第8章 测试系统的抗干扰技术
8.1 干扰的类型及来源
8.2 干扰的耦合方式
8.3 干扰抑制技术
思考题与习题
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代传感器原理与应用》 内容概述： 本书旨在全面系统地介绍现代传感器的基本原理、关键技术、分类与发展趋势，并重点阐述其在各个领域的广泛应用。全书内容紧密结合工程实践，力求理论与实践并重，为读者提供扎实的传感器知识体系和实用的应用指导。 第一章 传感器基础知识 本章将从传感器最基础的概念入手，深入剖析其工作机理和核心要素。我们将首先定义传感器的概念，明确其在信息采集与监测系统中的基础性地位。随后，详细介绍传感器的基本组成部分，包括敏感元件、转换元件、信号处理电路等，并阐述它们各自的功能和相互作用。 接着，我们将探讨传感器的几个关键性能指标，如灵敏度、精度、分辨率、响应时间、稳定性、线性度、迟滞、重复性等。对这些指标的深入理解是选择和设计传感器的前提，本书将通过生动的实例和图示，清晰地解释每个指标的含义及其对传感器性能的影响。 此外，本章还将对传感器的分类方式进行系统梳理，从不同的角度（如工作原理、测量对象、输出信号、应用领域等）介绍各类传感器的特点和适用范围，为后续章节的学习打下坚实基础。例如，我们将区分电阻式、电容式、电感式、压电式、半导体式、光学式、声学式、磁学式等多种传感器的基本工作原理。 第二章 常用传感器的工作原理与特性 本章将深入讲解几类在现代技术中应用最为广泛的传感器的具体工作原理和性能特性。 电阻式传感器： 详细阐述电阻式传感器的工作原理，包括金属丝应变片、半导体应变片、热敏电阻、光敏电阻等。我们将分析温度、压力、位移、光照强度等物理量如何通过改变材料的电阻率或几何尺寸来引起电阻变化，并讨论温度补偿、非线性校正等关键技术。 电容式传感器： 探讨电容式传感器的工作机理，如通过改变介电常数、极板面积或极板间距来改变电容。重点介绍其在位移、角度、液位、湿度等测量中的应用，并分析影响其稳定性和精度的因素。 电感式传感器： 讲解电感式传感器的基本原理，包括互感式和自感式。分析其在位移、速度、液位测量中的应用，并探讨屏蔽、抗干扰等设计要点。 压电式传感器： 深入阐述压电效应，即在外力作用下产生电荷，或在电场作用下产生形变的现象。介绍压电式传感器在加速度、力、压力、声波等测量中的应用，并讨论其优缺点及适用场合。 半导体传感器： 重点介绍基于半导体材料特性的传感器，包括霍尔传感器（磁场）、PN结传感器（温度、光）、气敏传感器（气体浓度）、湿敏传感器等。分析这些传感器的工作机理、响应特性以及集成化、微型化发展的趋势。 光学传感器： 介绍光敏元件（如光电二极管、光电三极管、CCD、CMOS）的工作原理，以及它们在光强检测、颜色识别、距离测量（如激光测距）、图像采集等方面的应用。 热学传感器： 详细介绍热电偶、热敏电阻、铂电阻等温度传感器的原理，分析其测温范围、精度和响应速度。 第三章 传感器信号处理与接口技术 传感器产生的原始信号往往是微弱、带有噪声且非线性的，需要经过一系列的处理才能被后续系统识别和利用。本章将聚焦于传感器信号的处理和接口技术。 我们将详细讲解信号的调理技术，包括放大（仪表放大器、运算放大器）、滤波（低通、高通、带通滤波）、隔离、阻抗匹配等，以提高信号的信噪比和鲁棒性。 随后，重点介绍模拟-数字转换（ADC）技术。我们将介绍不同类型ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型、并行型）的工作原理、特点和选择依据，以及采样率、分辨率、量化误差等关键参数。 接着，我们将探讨数字信号处理（DSP）技术在传感器应用中的作用，包括数字滤波、校准、线性化、数据融合等，以及如何利用微处理器或专用DSP芯片实现这些功能。 最后，本章还将介绍常见的传感器接口标准和通信协议，如I2C、SPI、UART、CAN、USB等，以及它们在连接传感器与主控系统（如单片机、嵌入式系统、计算机）中的应用。 第四章 传感器在各领域的应用 本章将展示传感器在现代社会各个关键领域的广泛而深入的应用，通过具体案例来体现传感器的价值。 工业自动化与过程控制： 详细介绍传感器在生产过程监测（如温度、压力、流量、液位）、设备状态监测（如振动、温度、油液）、产品质量检测（如尺寸、表面缺陷）等方面的应用。重点关注其在提高生产效率、保障产品质量、降低能耗和实现智能化生产中的作用。 环境监测与保护： 探讨传感器在空气质量监测（如PM2.5、O3、CO2）、水质监测（如pH、溶解氧、污染物）、土壤监测（如湿度、pH、养分）等方面的应用。介绍如何利用传感器网络实时获取环境信息，为环境治理和决策提供科学依据。 生物医学工程： 阐述传感器在生命体征监测（如心率、血压、体温、血氧）、医学影像（如超声、MRI）、药物输送、体外诊断等领域的应用。介绍微型化、高灵敏度传感器在疾病诊断和健康管理中的重要性。 汽车电子： 介绍传感器在汽车动力系统（如氧传感器、节气门位置传感器）、底盘控制（如ABS传感器、转向角传感器）、安全系统（如气囊传感器、毫米波雷达）、信息娱乐系统等方面的应用，以及它们如何提升汽车的性能、安全性和舒适性。 航空航天与国防： 探讨传感器在导航定位（如GPS、惯性传感器）、姿态控制、环境感知、目标识别、武器制导等方面的应用，以及对传感器高可靠性、高精度和宽温域的要求。 消费电子与智能家居： 介绍传感器在智能手机（如加速度计、陀螺仪、光线传感器、指纹传感器）、智能穿戴设备、智能家电、智能安防系统中的应用，以及它们如何提升用户体验和创造更便捷的生活方式。 第五章 传感器技术发展趋势与前沿展望 本章将对传感器技术未来的发展方向进行展望，并探讨一些前沿的研究领域。 微型化与集成化： 介绍MEMS（微机电系统）技术如何推动传感器的微型化和集成化，以及其在可穿戴设备、微创医疗等领域的潜力。 智能化与网络化： 探讨将信息处理能力直接集成到传感器中，实现“智能传感器”，以及物联网（IoT）背景下传感器网络的构建和应用。 多功能化与融合化： 分析如何开发能够同时测量多种物理量的多功能传感器，以及传感器融合技术如何提高测量精度和可靠性。 新型敏感材料与原理： 介绍在纳米材料、生物材料、量子材料等领域涌现的新型传感器及其潜在应用。 无线传感器网络（WSN）： 深入探讨WSN的架构、通信协议、能量收集等技术，以及其在环境监测、智慧农业、智能交通等领域的应用前景。 人工智能与传感器结合： 展望人工智能技术（如机器学习、深度学习）在传感器数据分析、故障诊断、预测性维护等方面的巨大潜力。 结论： 《现代传感器原理与应用》通过系统性的讲解和丰富的案例，旨在帮助读者建立起对现代传感器技术的全面认识。本书不仅涵盖了传感器核心原理和关键技术，更深入地展示了其在各行各业的实际应用，并对未来的发展趋势进行了前瞻性分析。阅读本书，读者将能够更好地理解传感器的作用，掌握传感器的选择和应用方法，并对传感器技术在推动科技进步和社会发展中的重要地位有更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

要说这本书在结构组织上的巧妙之处，那绝对值得大书特书。作者似乎非常清楚读者的认知负荷和知识吸收规律，采取了一种螺旋上升式的知识建构方法。最初几章打下坚实的物理基础和信号采集的宏观概念，让你知道“为什么”要这么做。随后，内容会进入具体的技术细节，比如某一类传感器的具体结构和电气特性，让你知道“是什么”。而最精妙的部分在于，作者并没有让这些细节孤立存在，而是每隔一段篇幅，就会穿插一个“系统集成回顾”，将之前学到的分散知识点重新组织起来，展示它们是如何协同工作构成一个完整测试系统的。这种穿插式的回顾，有效地巩固了记忆，避免了知识点在学习过程中形成“孤岛”。这种精心编排的章节逻辑，使得阅读体验异常流畅，即使面对复杂的反馈控制环路和多传感器数据融合的难题，也能因为前面的铺垫和及时的总结而保持清晰的思路，不会感到迷失在技术细节的海洋中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的配色大胆而又不失沉稳，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，透露出一种专业而不失现代感的韵味。拿到手里就能感觉到纸张的质感，厚实而又光滑，显然不是那种廉价的印刷品，这让人在阅读过程中心情都会愉悦不少。我尤其欣赏作者在章节标题排版上的用心，清晰的层级划分，使得内容结构一目了然，即便是初次接触这个领域的读者，也能很快找到重点和脉络。内页的插图和图表质量也非常高，那些复杂的电路图和系统架构图，线条清晰，标注明确，即便是那些需要反复对照的细节，也能看得清清楚楚，这对于理解抽象的工程概念至关重要。这本书的整体视觉体验，可以说是将学术的严谨性与阅读的舒适性完美地结合在了一起，足见出版方在制作上的投入和对知识载体的尊重。拿到这样一本实体书，比起在屏幕上阅读电子版，更能激起我深入钻研的欲望，那种墨香和纸张的触感，是冰冷的屏幕无法替代的，它让学习变成了一种享受，而不是负担。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性体现在其丰富的案例和配套习题设计上。很多技术书籍的通病是理论堆砌，学完后依旧手足无措，不知道如何将知识转化为实际操作能力。但这本书显然对此深有警觉。每一个关键理论点后面，几乎都紧跟着一个结构清晰的“设计实例”或“故障排除分析”。这些案例往往取材于真实的工程问题，详细展示了从需求分析、元件选型、电路搭建到最终软件调试的全过程。例如，在讲解模数转换器的精度和速度权衡时，作者直接给出了一个在高速数据采集系统中如何进行DSP配置的具体流程图和代码片段。更棒的是，书末的习题部分，不再是那种简单的概念回顾，而是大量需要综合运用多个章节知识才能解答的综合性问题，有些甚至需要学生自己动手搭建一个虚拟模型来验证结论。这种紧密结合实践的训练模式，极大地锻炼了我的工程思维和解决实际问题的能力，让我在合上书本时，充满信心能够面对工作中的挑战。

评分☆☆☆☆☆

内容的前沿性是这本书给我留下最深刻的印象。在这个技术日新月异的领域，如果一本书的知识点滞后了哪怕两三年，可能价值都会大打折扣。然而，这本书显然是紧跟时代脉搏的。它不仅涵盖了经典的测量理论和传统的电学基础，更在很大篇幅上探讨了当前热点，比如新型智能传感器的工作原理、物联网（IoT）环境下的数据融合技术，以及如何利用机器学习的思维去校准和优化传感器的非线性误差。特别是关于低功耗设计和无线传感网络部署的那几章，内容详实得令人咋舌，提供了大量的行业标准和实际案例分析，这对于我们这些希望将理论应用于实际项目开发的人来说，简直是无价之宝。很多其他教材还在停留在十年前的技术框架下，而这本书已经将目光投向了未来几年的技术发展方向，这种前瞻性的视野，让这本书的收藏价值和实用价值都得到了极大的提升，它不仅仅是一本学习工具书，更像是一份行业发展白皮书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格极其接地气，完全没有传统教材那种晦涩难懂、充满陈词滥调的毛病。作者仿佛是一位经验极其丰富的工程师，在耐心地向他的学徒传授毕生所学，那种亲切感贯穿始终。他不会一上来就抛出复杂的数学模型，而是总是先从一个实际的应用场景或者一个工程中的痛点出发，引出背后的原理。比如在介绍某一类特定传感器时，他会先描述这个传感器在实际工业环境中的挑战，比如温度漂移、抗干扰能力等，然后再深入讲解如何通过优化设计和信号处理来克服这些挑战。这种“问题导向”的叙述方式，极大地提高了我的学习兴趣，因为我能立刻明白这些知识点的现实价值。而且，作者在解释复杂概念时，特别擅长使用精妙的比喻，那些原本感觉像天书一样的公式和算法，在被他用日常生活的例子一解释后，顿时变得豁然开朗。这种由表及里、循序渐进的讲解节奏，让学习曲线变得平缓而有效，让人感觉知识的吸收是自然而然的，而不是死记硬背的结果。