傳感器與測試技術 9787122092526 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭雷 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 測試技術
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• 測量技術
• 儀器儀錶
• 工業控製
• 信號處理
• 電子技術
• 高等教育

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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122092526

商品編碼：29680895583

包裝：平裝

齣版時間：2010-09-01

基本信息

書名:傳感器與測試技術

：19.00元

售價：12.9元,便宜6.1元,摺扣67

作者:郭雷

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2010-09-01

ISBN：9787122092526

字數：

頁碼：135

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.259kg

編輯推薦

內容提要

《傳感器與測試技術》係統地介紹瞭各類傳感器的基本原理與應用方麵的知識，以及典型工程參數測試方麵的知識。主要內容包括傳感器與測試技術概述、傳感器基礎理論、各種常用傳感器的原理與應用、計算機在感測係統中的應用、典型工程參數測試、係統抗乾擾技術等。
《傳感器與測試技術》通俗易懂、圖文並茂、內容豐富、技術實用，符閤高職高專學生的特點。
《傳感器與測試技術》可作為高職高專院校、成人高校、廣播電視大學的機電類相關專業“傳感器與測試技術”及相近課程的教材，也可作為相關工程技術人員的參考用書。

目錄

作者介紹

文摘

科學技術高速發展的今天，人們已經普遍認識到，科學技術的三大支柱（信息技術、能源技術、材料技術）之一——信息技術占有頭等重要的地位，而測試技術即屬於信息技術的範疇，它是信息技術三個方麵（傳感器技術、計算機技術和通信技術）的主要組成部分。
現代信息技術的三大支柱是傳感器技術、通信技術和計算機技術，它們分彆構成信息係統的“感官”、“神經”和“大腦”，因此，傳感器技術是信息社會的重要基礎技術，傳感器是信息獲取係統的首要部件。鑒於傳感器的重要性，在20世紀80年代，發達國傢對傳感器在信息社會中的作用就有瞭新的認識和評價，如美國把20世紀80年代看作傳感器時代，把傳感器技術列為20世紀90年代22項關鍵技術之一；日本曾把傳感器列為10大技術之首；我國的“863”計劃、科技攻關等計劃中也把傳感器研究放在重要的位置。傳感器也是測控係統獲得信息的重要環節，在很大程度上影響和決定瞭係統的功能。不僅工程技術領域中如此，就是在基礎科學研究中，由於新機理和高靈敏度檢測傳感器的齣現，也會導緻該領域新的突破。例如約瑟夫森效應器件的齣現，不僅解決瞭對於10-13T超弱磁場的檢測，同時還解決瞭對10-12以及10-23J等物理量的高精度檢測，還發現和證實瞭磁單極子的存在，對於多種基礎科學的研究和精密計量産生瞭巨大的影響。所以國外一些專傢評論說：“徵服瞭傳感器就等於徵服瞭科學技術”；“如果沒有傳感器檢測各種信息，那麼支撐現代文明的科學技術，就不可能發展”；“惟有模仿人腦的計算機和傳感器的協調發展，纔能決定技術的將來”。
……

序言

第1章 傳感器與測試技術概述
1.1 傳感器與測試技術的地位和作用
1.2 測試技術的概念
1.3 測試係統的組成
1.4 傳感器與測試技術的發展方嚮

第2章 傳感器基礎理論
2.1 非電量與非電量電測
2.2 傳感器的定義及分類
2.3 傳感器命名方法及代號
2.3.1 傳感器命名方法
2.3.2 傳感器代號
2.3.3 傳感器代號標記示例
2.4 傳感器的靜態特性
2.4.1 測量範圍和量程
2.4.2 分辨力和閾值
2.4.3 靜態靈敏度
2.4.4 綫性度、遲滯
2.4.5 零漂和溫漂
2.5 傳感器的選用原則
思考題與習題

第3章 常用傳感器及其典型應用
3.1 電容式傳感器
3.1.1 電容式傳感器的工作原理和結構
3.1.2 變極距型電容式傳感器
3.1.3 變麵積型電容式傳感器
3.1.4 變介質型電容式傳感器
3.1.5 電容式傳感器的應用
3.2 電感式傳感器
3.2.1 電感式傳感器的工作原理
3.2.2 電感式傳感器的應用
3.3 電渦流式傳感器
3.3.1 電渦流式傳感器的工作原理
3.3.2 電渦流式傳感器的應用
3.4 電位器式傳感器
3.4.1 電位器式傳感器的工作原理
3.4.2 電位器式傳感器的應用
3.5 壓電式傳感器
3.5.1 壓電效應和壓電材料
3.5.2 壓電式傳感器等效電路和靈敏度
3.5.3 壓電式傳感器的應用
3.6 熱電偶傳感器
3.6.1 熱電效應
3.6.2 熱電偶基本知識
3.6.3 熱電偶的簡易測試
思考題與習題

第4章 測試基礎知識
4.1 信號及其描述
4.1.1 信息、信號、乾擾
4.1.2 信號的分類
4.1.3 信號的描述
4.2 測試裝置的基本特性
4.2.1 綫性係統及綫性時不變係統的
主要性質
4.2.2 測試裝置的動態特性
4.3 實現不失真測試的條件
4.3.1 不失真的涵義
4.3.2 實現不失真測試的條件
思考題與習題

第5章 信號調理電路
5.1 測量電橋
5.1.1 直流電橋
5.1.2 交流電橋
5.1.3 帶感應耦閤臂的電橋
5.2 信號放大電路
5.2.1 通用集成運算放大電路
5.2.2 測量放大器
5.3 調製與解調電路
5.3.1 調幅及其解調電路
5.3.2 調頻及其解調電路
5.4 濾波器
5.4.1 濾波器的基本知識
5.4.2 無源RC濾波器
5.4.3 有源RC濾波器
思考題與習題

第6章 計算機在感測係統中的應用
6.1 感測係統的組成
6.1.1 一般感測係統的組成
6.1.2 計算機控製的感測係統
6.2 傳感器與計算機的接口
6.2.1 開關量輸入接口
6.2.2 數字量輸入接口
6.2.3 模擬量輸入接口
思考題與習題

第7章 典型工程參數的測試
7.1 機械振動的測試
7.1.1 概述
7.1.2 常用測振傳感器
7.1.3 其他測振設備
7.1.4 振動測試實例
7.2 位移的測試
7.2.1 概述
7.2.2 常用位移傳感器
7.2.3 位移測試實例
7.3 流體參量的測試
7.3.1 壓力的測量
7.3.2 流量的測量
思考題與習題

第8章 測試係統的抗乾擾技術
8.1 乾擾的類型及來源
8.1.1 外部乾擾和內部乾擾
8.1.2 差模乾擾和共模乾擾
8.2 乾擾的耦閤方式
8.2.1 靜電耦閤
8.2.2 磁場耦閤
8.2.3 漏電流耦閤
8.2.4 共阻抗耦閤
8.3 乾擾抑製技術
8.3.1 屏蔽技術
8.3.2 接地技術
8.3.3 浮置（浮空、浮接）技術
8.3.4 滅弧技術
8.3.5 其他乾擾抑製技術
思考題與習題
參考文獻

《精密測量與傳感係統》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代精密測量技術及其在各類傳感係統中的應用。在當今科技飛速發展的時代，對精確、可靠的測量數據需求日益增長，這推動瞭傳感器和測量技術的不斷進步。本書旨在為讀者提供一個全麵而係統的知識框架，涵蓋從基礎理論到前沿技術的方方麵麵，特彆關注那些能夠實現高精度、高靈敏度和高可靠性的測量方法與器件。 第一部分：精密測量基礎理論 本部分首先奠定精密測量的理論基石。我們將從誤差分析的理論齣發，詳細闡述係統誤差、隨機誤差、過失誤差的來源、特性以及相應的補償與減小方法。深入剖析統計學在測量數據處理中的核心作用，包括不確定度評估、置信區間的確定，以及如何利用最小二乘法等優化算法來提高測量結果的準確性。 接著，我們將聚焦於測量過程中的物理量轉換。這包括對各類能量轉換、電信號轉換、光學信號轉換等基本原理的講解，以及這些轉換過程中可能引入的誤差分析。理解這些轉換機製是設計和選擇閤適傳感器的前提。 此外，本部分還將介紹不同測量尺度的概念，從宏觀尺寸測量到微觀形貌錶徵，再到納米級的高精度定位，介紹相應的測量方法和技術。這有助於讀者理解不同應用場景下的測量挑戰以及技術選擇的依據。 第二部分：主流傳感器技術詳解 本部分將對當前廣泛應用的各類傳感器技術進行詳細介紹。 力與壓力傳感器： 深入剖析壓阻式、電容式、壓電式、電阻應變片式等力與壓力傳感器的核心工作原理、結構特點、靈敏度、綫性度、遲滯等關鍵性能參數。探討其在工業自動化、航空航航天、醫療器械等領域的具體應用實例。 溫度傳感器： 詳細介紹熱電偶、熱敏電阻（NTC、PTC）、鉑電阻（RTD）、紅外測溫傳感器、光縴溫度傳感器等多種溫度傳感器的物理基礎、響應特性、精度等級及適用環境。重點分析其在精密控溫、環境監測、食品安全等領域的應用。 位移與速度傳感器： 闡述電感式、電容式、光學式（編碼器、激光測距）、磁緻伸縮式、超聲波式等位移和速度傳感器的技術原理、測量範圍、分辨率、響應速度。深入討論其在機器人、機床、交通監控等係統中的關鍵作用。 光電傳感器： 涵蓋光電二極管、光電晶體管、光電耦閤器、CCD/CMOS圖像傳感器等光電轉換器件的工作原理、性能指標。重點講解其在光照測量、圖像采集、非接觸式測量等方麵的應用。 聲學傳感器： 介紹麥剋風、超聲波換能器等聲學傳感器的換能機理、指嚮性、靈敏度。分析其在音頻采集、距離測量、無損檢測等領域的應用。 化學與生物傳感器： 探討基於電化學、光學、壓電效應等原理的化學傳感器，如pH傳感器、氣體傳感器、離子選擇性電極。介紹生物傳感器的工作模式，包括酶傳感器、免疫傳感器、DNA傳感器等，分析其在環境監測、醫療診斷、食品安全檢測中的潛力。 慣性傳感器： 深入講解加速度計、陀螺儀、磁力計等慣性傳感器的基本原理、測量軸、靈敏度、零偏、噪聲等。闡述它們在姿態測量、導航定位、運動分析中的重要地位。 第三部分：信號調理與數據采集 高質量的測量結果離不開有效的信號調理和數據采集。本部分將詳細介紹傳感器輸齣信號的預處理過程。 信號放大： 闡述不同類型的放大器（如儀錶放大器、跨阻放大器）在處理微弱傳感器信號時的作用、設計原則及噪聲抑製技術。 濾波技術： 詳細介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器的理論基礎、設計方法及其在消除噪聲、提取有用信號中的作用。重點介紹模擬濾波器和數字濾波器的實現方式。 阻抗匹配與隔離： 講解阻抗不匹配對信號傳輸的影響，以及如何通過匹配電路實現有效的能量傳輸。介紹光電隔離、電磁隔離等技術，以保護傳感器和測量設備免受乾擾。 數據采集係統（DAS）： 深入闡述模數轉換器（ADC）的工作原理、關鍵參數（如分辨率、采樣率、非綫性度）及其選擇依據。介紹多通道數據采集、同步采樣等技術。講解數字信號處理器（DSP）和微控製器（MCU）在數據采集與初步處理中的應用。 第四部分：傳感係統集成與應用 本部分將視角從單個傳感器拓展到整個傳感係統的設計與集成。 係統設計流程： 引導讀者掌握從需求分析、傳感器選型、硬件集成、軟件開發到係統調試的完整流程。強調在係統設計中需要考慮的整體性能、功耗、成本、可靠性等因素。 通信接口與協議： 介紹常用的傳感器通信接口，如I2C、SPI、UART、CAN、Ethernet等，並對它們的特點、適用場景進行比較。講解數據傳輸的協議格式與校驗方法。 嵌入式係統集成： 探討如何將傳感器與微控製器、嵌入式Linux係統等進行高效集成，實現智能化數據采集、處理與控製。 校準與驗證： 詳細闡述傳感器和傳感係統校準的重要性、不同類型的校準方法（如一階、二階、多點校準）以及校準過程中的注意事項。介紹係統性能驗證的測試方法與標準。 案例分析： 通過多個實際應用案例，展示精密測量與傳感技術在不同領域的創新應用。例如，智能製造中的在綫監測係統、環境監測網絡、高精度導航定位係統、醫療健康監測設備等。這些案例將幫助讀者將理論知識轉化為實踐能力，並啓發新的設計思路。 第五部分：前沿技術與發展趨勢 為瞭保持知識的前瞻性，本部分將目光投嚮傳感技術和測量領域的最新進展。 MEMS/NEMS技術： 介紹微機電係統（MEMS）和納米機電係統（NEMS）在傳感器製造中的革命性作用，以及由此帶來的小型化、集成化、低功耗傳感器的發展。 物聯網（IoT）與智能傳感器： 探討如何將傳感器與物聯網技術相結閤，構建大規模的分布式傳感網絡，實現數據的實時感知、傳輸與分析，賦能智慧城市、智能傢居等應用。 人工智能（AI）與機器學習在傳感中的應用： 分析如何利用AI和機器學習技術對傳感器數據進行深度挖掘和智能分析，實現故障預測、異常檢測、特徵提取等高級功能，提升傳感係統的智能化水平。 柔性與可穿戴傳感器： 介紹柔性電子技術在製造新型可穿戴傳感器方麵的潛力，以及它們在健康監測、人機交互等領域的廣闊前景。 光學與激光測量技術新進展： 關注如光學乾涉測量、激光雷達（LiDAR）、結構光掃描等高精度光學測量技術在三維重建、工業檢測、自動駕駛等領域的最新突破。 本書的目標讀者包括相關專業的本科生、研究生、工程師、科研人員以及對精密測量與傳感技術感興趣的廣大人群。通過閱讀本書，讀者將能夠係統地掌握精密測量與傳感技術的理論基礎、核心技術、設計方法和應用實踐，為他們在相關領域的學習、研究和工程實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我最欣賞這本書的一點是其對測試係統可靠性和魯棒性的重視程度。很多技術書籍側重於“能測到什麼”，而這本書更關注“如何持續、穩定、可靠地測到”。它詳盡地分析瞭環境因素——溫度漂移、電磁乾擾（EMI）、機械振動——對測量準確性的負麵影響，並提供瞭實用的抗乾擾設計原則。這對於身處工業現場的工程師來說，其價值遠超任何理論模型。書中對屏蔽技術、濾波器的選擇與設計原則的講解，條理清晰，可操作性極強。我感覺自己不是在讀一本靜態的參考書，而是在學習一套動態的、活的工程實踐方法論。如果說有什麼可以改進之處，或許是在對新型復閤材料傳感器或MEMS技術在極端條件下的性能錶現上，可以再增加一些詳盡的案例分析，因為這些都是未來高端裝備製造業對測試技術提齣的更高要求。這本書無疑是一部值得反復研讀、常備案頭的工程技術寶典，它教會我的不僅僅是知識，更是麵對不確定性時的工程態度。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本厚厚的書，首先映入眼簾的是其紮實的理論基礎構建。它似乎並沒有急於展示那些花哨的“黑科技”，而是沉穩地從物理現象齣發，一步步推導齣傳感器測量的基本定律。這種循序漸進的敘述方式，對於我這種希望打牢根基的讀者來說，是極其寶貴的。我尤其欣賞作者在講解誤差分析和不確定度評估時所展現齣的細緻入微。在許多同類書籍中，這部分內容往往一筆帶過，但這本書卻給予瞭足夠的篇幅，詳細闡述瞭係統誤差、隨機誤差的來源與校準方法。在我過往的實踐經驗中，精確的測量往往比功能的實現更為睏難，而這本書似乎正是我需要的“秘籍”，指導我如何將理論上的完美轉化為實際工作中的高精度輸齣。它不僅僅是知識的堆砌，更像是一位經驗豐富的老工程師在耳邊諄諄教導，告訴你“在實際操作中，你必須關注這些細節”。我希望它在講解諸如應變片、壓電效應等經典傳感器時，能多加入一些跨學科的視角，比如如何將這些技術與生物醫學工程或環境監測深度融閤，拓寬讀者的應用視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它既有教科書的嚴謹性，又時不時流露齣一種對科學發現的熱情。不像某些學術著作那樣枯燥乏味，作者在引述曆史背景和關鍵發明時，總能恰到好處地穿插一些有趣的小故事或者關鍵人物的洞見，讓漫長的閱讀過程充滿瞭探索的樂趣。例如，在講解傳感器校準的曆史演變時，那種從早期經驗主義到現代計量學的跨越，被描繪得如同史詩一般。這讓我體會到，我們今天使用的精密儀器，背後凝聚瞭多少代科學傢的心血與智慧。這種人文關懷與技術硬度的結閤，是這本書最打動我的地方。我希望未來再版時，能增加對“智能傳感器”和邊緣計算在數據預處理中的應用的探討，因為未來的測試係統必然是高度集成的和自主學習的。目前來看，這本書為我們理解“如何精確地感知世界”提供瞭最堅實的基礎，讓我對接下來的專業學習有瞭更明確的方嚮感和更飽滿的熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構組織得非常巧妙，它似乎遵循著從宏觀到微觀，再到係統集成的完整邏輯鏈條。我發現它在介紹不同類型的傳感器時，並非簡單地羅列參數，而是將其置於一個更大的測試係統中進行考量。比如，在討論溫度傳感器時，它會同時涉及熱電偶的熱響應時間、信號調理電路的放大倍數，以及A/D轉換器的精度限製。這種係統化的思維訓練，極大地提升瞭我對整個測量鏈條的理解深度。在閱讀過程中，我仿佛能構建齣一個完整的測試平颱模型，每一個環節的優劣都會直接影響最終的結果。更讓我感到驚喜的是，書中似乎觸及瞭一些前沿的非接觸式測量技術，比如激光多普勒測速或太赫茲成像的基礎原理，這顯示瞭編者緊跟時代脈搏的努力。不過，我個人更希望在這些高深的技術點上，能有更直觀的數學推導過程，哪怕是引入一些簡化的物理模型，也能幫助我們更好地“看見”那些看不見的作用力。總而言之，它提供的是一種解決問題的框架，而非單一的工具說明書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常吸引人，那種深邃的藍色調和上麵抽象的電路圖紋理，一看就知道是偏嚮硬核技術的讀物。我最初被它吸引，是因為我對電子工程領域的好奇心，總覺得那些精密儀器背後隱藏著許多令人稱奇的原理。翻開扉頁，清晰的字體和專業的排版立刻給人一種嚴謹、權威的感覺，這讓我對後續的學習充滿瞭信心。我期待它能深入淺齣地剖析那些復雜的傳感器工作機製，最好能配上大量的實例圖解，這樣即便是初學者也能很快抓住核心概念。特彆是關於信號處理和數據采集的部分，如果能結閤當前最前沿的技術趨勢，比如物聯網（IoT）中的應用場景，那就太棒瞭。我希望這本書不隻是停留在理論層麵，而是能提供一些實際操作的指導，比如如何選擇閤適的傳感器應對不同環境的挑戰，或者在實驗室環境中進行基礎的搭建和測試。如果能有附帶的資源鏈接，提供一些仿真軟件的使用教程或實驗代碼示例，那無疑是錦上添花。這本書的整體氣質，散發著一種對技術精益求精的工匠精神，讓人忍不住想要立刻投入其中，去探索那個由各種精妙裝置構築的微觀世界。