传感器与测试技术 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：29680895583

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

：19.00元

售价：12.9元,便宜6.1元,折扣67

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：135

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

内容提要

《传感器与测试技术》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。
《传感器与测试技术》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。
《传感器与测试技术》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

作者介绍

文摘

科学技术高速发展的今天，人们已经普遍认识到，科学技术的三大支柱（信息技术、能源技术、材料技术）之一——信息技术占有头等重要的地位，而测试技术即属于信息技术的范畴，它是信息技术三个方面（传感器技术、计算机技术和通信技术）的主要组成部分。
现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成信息系统的“感官”、“神经”和“大脑”，因此，传感器技术是信息社会的重要基础技术，传感器是信息获取系统的首要部件。鉴于传感器的重要性，在20世纪80年代，发达国家对传感器在信息社会中的作用就有了新的认识和评价，如美国把20世纪80年代看作传感器时代，把传感器技术列为20世纪90年代22项关键技术之一；日本曾把传感器列为10大技术之首；我国的“863”计划、科技攻关等计划中也把传感器研究放在重要的位置。传感器也是测控系统获得信息的重要环节，在很大程度上影响和决定了系统的功能。不仅工程技术领域中如此，就是在基础科学研究中，由于新机理和高灵敏度检测传感器的出现，也会导致该领域新的突破。例如约瑟夫森效应器件的出现，不仅解决了对于10-13T超弱磁场的检测，同时还解决了对10-12以及10-23J等物理量的高精度检测，还发现和证实了磁单极子的存在，对于多种基础科学的研究和精密计量产生了巨大的影响。所以国外一些专家评论说：“征服了传感器就等于征服了科学技术”；“如果没有传感器检测各种信息，那么支撑现代文明的科学技术，就不可能发展”；“惟有模仿人脑的计算机和传感器的协调发展，才能决定技术的将来”。
……

序言

第1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
2.3.1 传感器命名方法
2.3.2 传感器代号
2.3.3 传感器代号标记示例
2.4 传感器的静态特性
2.4.1 测量范围和量程
2.4.2 分辨力和阈值
2.4.3 静态灵敏度
2.4.4 线性度、迟滞
2.4.5 零漂和温漂
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
3.1.1 电容式传感器的工作原理和结构
3.1.2 变极距型电容式传感器
3.1.3 变面积型电容式传感器
3.1.4 变介质型电容式传感器
3.1.5 电容式传感器的应用
3.2 电感式传感器
3.2.1 电感式传感器的工作原理
3.2.2 电感式传感器的应用
3.3 电涡流式传感器
3.3.1 电涡流式传感器的工作原理
3.3.2 电涡流式传感器的应用
3.4 电位器式传感器
3.4.1 电位器式传感器的工作原理
3.4.2 电位器式传感器的应用
3.5 压电式传感器
3.5.1 压电效应和压电材料
3.5.2 压电式传感器等效电路和灵敏度
3.5.3 压电式传感器的应用
3.6 热电偶传感器
3.6.1 热电效应
3.6.2 热电偶基本知识
3.6.3 热电偶的简易测试
思考题与习题

第4章 测试基础知识
4.1 信号及其描述
4.1.1 信息、信号、干扰
4.1.2 信号的分类
4.1.3 信号的描述
4.2 测试装置的基本特性
4.2.1 线性系统及线性时不变系统的
主要性质
4.2.2 测试装置的动态特性
4.3 实现不失真测试的条件
4.3.1 不失真的涵义
4.3.2 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
5.1.1 直流电桥
5.1.2 交流电桥
5.1.3 带感应耦合臂的电桥
5.2 信号放大电路
5.2.1 通用集成运算放大电路
5.2.2 测量放大器
5.3 调制与解调电路
5.3.1 调幅及其解调电路
5.3.2 调频及其解调电路
5.4 滤波器
5.4.1 滤波器的基本知识
5.4.2 无源RC滤波器
5.4.3 有源RC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
6.1.1 一般感测系统的组成
6.1.2 计算机控制的感测系统
6.2 传感器与计算机的接口
6.2.1 开关量输入接口
6.2.2 数字量输入接口
6.2.3 模拟量输入接口
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
7.1.1 概述
7.1.2 常用测振传感器
7.1.3 其他测振设备
7.1.4 振动测试实例
7.2 位移的测试
7.2.1 概述
7.2.2 常用位移传感器
7.2.3 位移测试实例
7.3 流体参量的测试
7.3.1 压力的测量
7.3.2 流量的测量
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
8.1.1 外部干扰和内部干扰
8.1.2 差模干扰和共模干扰
8.2 干扰的耦合方式
8.2.1 静电耦合
8.2.2 磁场耦合
8.2.3 漏电流耦合
8.2.4 共阻抗耦合
8.3 干扰抑制技术
8.3.1 屏蔽技术
8.3.2 接地技术
8.3.3 浮置（浮空、浮接）技术
8.3.4 灭弧技术
8.3.5 其他干扰抑制技术
思考题与习题
参考文献

《精密测量与传感系统》 内容简介： 本书深入探讨了现代精密测量技术及其在各类传感系统中的应用。在当今科技飞速发展的时代，对精确、可靠的测量数据需求日益增长，这推动了传感器和测量技术的不断进步。本书旨在为读者提供一个全面而系统的知识框架，涵盖从基础理论到前沿技术的方方面面，特别关注那些能够实现高精度、高灵敏度和高可靠性的测量方法与器件。 第一部分：精密测量基础理论 本部分首先奠定精密测量的理论基石。我们将从误差分析的理论出发，详细阐述系统误差、随机误差、过失误差的来源、特性以及相应的补偿与减小方法。深入剖析统计学在测量数据处理中的核心作用，包括不确定度评估、置信区间的确定，以及如何利用最小二乘法等优化算法来提高测量结果的准确性。 接着，我们将聚焦于测量过程中的物理量转换。这包括对各类能量转换、电信号转换、光学信号转换等基本原理的讲解，以及这些转换过程中可能引入的误差分析。理解这些转换机制是设计和选择合适传感器的前提。 此外，本部分还将介绍不同测量尺度的概念，从宏观尺寸测量到微观形貌表征，再到纳米级的高精度定位，介绍相应的测量方法和技术。这有助于读者理解不同应用场景下的测量挑战以及技术选择的依据。 第二部分：主流传感器技术详解 本部分将对当前广泛应用的各类传感器技术进行详细介绍。 力与压力传感器： 深入剖析压阻式、电容式、压电式、电阻应变片式等力与压力传感器的核心工作原理、结构特点、灵敏度、线性度、迟滞等关键性能参数。探讨其在工业自动化、航空航航天、医疗器械等领域的具体应用实例。 温度传感器： 详细介绍热电偶、热敏电阻（NTC、PTC）、铂电阻（RTD）、红外测温传感器、光纤温度传感器等多种温度传感器的物理基础、响应特性、精度等级及适用环境。重点分析其在精密控温、环境监测、食品安全等领域的应用。 位移与速度传感器： 阐述电感式、电容式、光学式（编码器、激光测距）、磁致伸缩式、超声波式等位移和速度传感器的技术原理、测量范围、分辨率、响应速度。深入讨论其在机器人、机床、交通监控等系统中的关键作用。 光电传感器： 涵盖光电二极管、光电晶体管、光电耦合器、CCD/CMOS图像传感器等光电转换器件的工作原理、性能指标。重点讲解其在光照测量、图像采集、非接触式测量等方面的应用。 声学传感器： 介绍麦克风、超声波换能器等声学传感器的换能机理、指向性、灵敏度。分析其在音频采集、距离测量、无损检测等领域的应用。 化学与生物传感器： 探讨基于电化学、光学、压电效应等原理的化学传感器，如pH传感器、气体传感器、离子选择性电极。介绍生物传感器的工作模式，包括酶传感器、免疫传感器、DNA传感器等，分析其在环境监测、医疗诊断、食品安全检测中的潜力。 惯性传感器： 深入讲解加速度计、陀螺仪、磁力计等惯性传感器的基本原理、测量轴、灵敏度、零偏、噪声等。阐述它们在姿态测量、导航定位、运动分析中的重要地位。 第三部分：信号调理与数据采集 高质量的测量结果离不开有效的信号调理和数据采集。本部分将详细介绍传感器输出信号的预处理过程。 信号放大： 阐述不同类型的放大器（如仪表放大器、跨阻放大器）在处理微弱传感器信号时的作用、设计原则及噪声抑制技术。 滤波技术： 详细介绍低通、高通、带通、带阻滤波器的理论基础、设计方法及其在消除噪声、提取有用信号中的作用。重点介绍模拟滤波器和数字滤波器的实现方式。 阻抗匹配与隔离： 讲解阻抗不匹配对信号传输的影响，以及如何通过匹配电路实现有效的能量传输。介绍光电隔离、电磁隔离等技术，以保护传感器和测量设备免受干扰。 数据采集系统（DAS）： 深入阐述模数转换器（ADC）的工作原理、关键参数（如分辨率、采样率、非线性度）及其选择依据。介绍多通道数据采集、同步采样等技术。讲解数字信号处理器（DSP）和微控制器（MCU）在数据采集与初步处理中的应用。 第四部分：传感系统集成与应用 本部分将视角从单个传感器拓展到整个传感系统的设计与集成。 系统设计流程： 引导读者掌握从需求分析、传感器选型、硬件集成、软件开发到系统调试的完整流程。强调在系统设计中需要考虑的整体性能、功耗、成本、可靠性等因素。 通信接口与协议： 介绍常用的传感器通信接口，如I2C、SPI、UART、CAN、Ethernet等，并对它们的特点、适用场景进行比较。讲解数据传输的协议格式与校验方法。 嵌入式系统集成： 探讨如何将传感器与微控制器、嵌入式Linux系统等进行高效集成，实现智能化数据采集、处理与控制。 校准与验证： 详细阐述传感器和传感系统校准的重要性、不同类型的校准方法（如一阶、二阶、多点校准）以及校准过程中的注意事项。介绍系统性能验证的测试方法与标准。 案例分析： 通过多个实际应用案例，展示精密测量与传感技术在不同领域的创新应用。例如，智能制造中的在线监测系统、环境监测网络、高精度导航定位系统、医疗健康监测设备等。这些案例将帮助读者将理论知识转化为实践能力，并启发新的设计思路。 第五部分：前沿技术与发展趋势 为了保持知识的前瞻性，本部分将目光投向传感技术和测量领域的最新进展。 MEMS/NEMS技术： 介绍微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）在传感器制造中的革命性作用，以及由此带来的小型化、集成化、低功耗传感器的发展。 物联网（IoT）与智能传感器： 探讨如何将传感器与物联网技术相结合，构建大规模的分布式传感网络，实现数据的实时感知、传输与分析，赋能智慧城市、智能家居等应用。 人工智能（AI）与机器学习在传感中的应用： 分析如何利用AI和机器学习技术对传感器数据进行深度挖掘和智能分析，实现故障预测、异常检测、特征提取等高级功能，提升传感系统的智能化水平。 柔性与可穿戴传感器： 介绍柔性电子技术在制造新型可穿戴传感器方面的潜力，以及它们在健康监测、人机交互等领域的广阔前景。 光学与激光测量技术新进展： 关注如光学干涉测量、激光雷达（LiDAR）、结构光扫描等高精度光学测量技术在三维重建、工业检测、自动驾驶等领域的最新突破。 本书的目标读者包括相关专业的本科生、研究生、工程师、科研人员以及对精密测量与传感技术感兴趣的广大人群。通过阅读本书，读者将能够系统地掌握精密测量与传感技术的理论基础、核心技术、设计方法和应用实践，为他们在相关领域的学习、研究和工程实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的一点是其对测试系统可靠性和鲁棒性的重视程度。很多技术书籍侧重于“能测到什么”，而这本书更关注“如何持续、稳定、可靠地测到”。它详尽地分析了环境因素——温度漂移、电磁干扰（EMI）、机械振动——对测量准确性的负面影响，并提供了实用的抗干扰设计原则。这对于身处工业现场的工程师来说，其价值远超任何理论模型。书中对屏蔽技术、滤波器的选择与设计原则的讲解，条理清晰，可操作性极强。我感觉自己不是在读一本静态的参考书，而是在学习一套动态的、活的工程实践方法论。如果说有什么可以改进之处，或许是在对新型复合材料传感器或MEMS技术在极端条件下的性能表现上，可以再增加一些详尽的案例分析，因为这些都是未来高端装备制造业对测试技术提出的更高要求。这本书无疑是一部值得反复研读、常备案头的工程技术宝典，它教会我的不仅仅是知识，更是面对不确定性时的工程态度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织得非常巧妙，它似乎遵循着从宏观到微观，再到系统集成的完整逻辑链条。我发现它在介绍不同类型的传感器时，并非简单地罗列参数，而是将其置于一个更大的测试系统中进行考量。比如，在讨论温度传感器时，它会同时涉及热电偶的热响应时间、信号调理电路的放大倍数，以及A/D转换器的精度限制。这种系统化的思维训练，极大地提升了我对整个测量链条的理解深度。在阅读过程中，我仿佛能构建出一个完整的测试平台模型，每一个环节的优劣都会直接影响最终的结果。更让我感到惊喜的是，书中似乎触及了一些前沿的非接触式测量技术，比如激光多普勒测速或太赫兹成像的基础原理，这显示了编者紧跟时代脉搏的努力。不过，我个人更希望在这些高深的技术点上，能有更直观的数学推导过程，哪怕是引入一些简化的物理模型，也能帮助我们更好地“看见”那些看不见的作用力。总而言之，它提供的是一种解决问题的框架，而非单一的工具说明书。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚厚的书，首先映入眼帘的是其扎实的理论基础构建。它似乎并没有急于展示那些花哨的“黑科技”，而是沉稳地从物理现象出发，一步步推导出传感器测量的基本定律。这种循序渐进的叙述方式，对于我这种希望打牢根基的读者来说，是极其宝贵的。我尤其欣赏作者在讲解误差分析和不确定度评估时所展现出的细致入微。在许多同类书籍中，这部分内容往往一笔带过，但这本书却给予了足够的篇幅，详细阐述了系统误差、随机误差的来源与校准方法。在我过往的实践经验中，精确的测量往往比功能的实现更为困难，而这本书似乎正是我需要的“秘籍”，指导我如何将理论上的完美转化为实际工作中的高精度输出。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一位经验丰富的老工程师在耳边谆谆教导，告诉你“在实际操作中，你必须关注这些细节”。我希望它在讲解诸如应变片、压电效应等经典传感器时，能多加入一些跨学科的视角，比如如何将这些技术与生物医学工程或环境监测深度融合，拓宽读者的应用视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它既有教科书的严谨性，又时不时流露出一种对科学发现的热情。不像某些学术著作那样枯燥乏味，作者在引述历史背景和关键发明时，总能恰到好处地穿插一些有趣的小故事或者关键人物的洞见，让漫长的阅读过程充满了探索的乐趣。例如，在讲解传感器校准的历史演变时，那种从早期经验主义到现代计量学的跨越，被描绘得如同史诗一般。这让我体会到，我们今天使用的精密仪器，背后凝聚了多少代科学家的心血与智慧。这种人文关怀与技术硬度的结合，是这本书最打动我的地方。我希望未来再版时，能增加对“智能传感器”和边缘计算在数据预处理中的应用的探讨，因为未来的测试系统必然是高度集成的和自主学习的。目前来看，这本书为我们理解“如何精确地感知世界”提供了最坚实的基础，让我对接下来的专业学习有了更明确的方向感和更饱满的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，那种深邃的蓝色调和上面抽象的电路图纹理，一看就知道是偏向硬核技术的读物。我最初被它吸引，是因为我对电子工程领域的好奇心，总觉得那些精密仪器背后隐藏着许多令人称奇的原理。翻开扉页，清晰的字体和专业的排版立刻给人一种严谨、权威的感觉，这让我对后续的学习充满了信心。我期待它能深入浅出地剖析那些复杂的传感器工作机制，最好能配上大量的实例图解，这样即便是初学者也能很快抓住核心概念。特别是关于信号处理和数据采集的部分，如果能结合当前最前沿的技术趋势，比如物联网（IoT）中的应用场景，那就太棒了。我希望这本书不只是停留在理论层面，而是能提供一些实际操作的指导，比如如何选择合适的传感器应对不同环境的挑战，或者在实验室环境中进行基础的搭建和测试。如果能有附带的资源链接，提供一些仿真软件的使用教程或实验代码示例，那无疑是锦上添花。这本书的整体气质，散发着一种对技术精益求精的工匠精神，让人忍不住想要立刻投入其中，去探索那个由各种精妙装置构筑的微观世界。