傳感器及應用第2版 王煜東 9787111132813 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王煜東 著

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111132813

商品編碼：29689826886

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基本信息

書名：傳感器及應用第2版

定價：28.00元

作者：王煜東

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：

ISBN：9787111132813

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

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本書係統地介紹瞭傳感器的基本知識，全麵介紹瞭應變式、電位器式、電容式、電感式、電渦流式、壓電式、超聲波式、霍爾式、光電式、光縴、激光、熱敏、氣敏、濕敏、頻率式、數字編碼器、感應同步器、磁柵等內容，可作為高職高專機電技術、電氣自動化、汽車電子、樓字智能化、應用電子等專業的教材，也適用於成人教育和職業培訓的同類專業，還可供有關專業的工程技術人員參考。

內容提要

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本書係統地介紹瞭傳感器的基本知識，全麵介紹瞭應變式、電位器式、電容式、電感式、電渦流式、壓電式、超聲波式、霍爾式、光電式、光縴、激光、熱敏、氣敏、濕敏、頻率式、數字編碼器、感應同步器、磁柵、光柵、容柵、球柵等傳感器的原理、特性及應用，其中有紅外、紫外、CCD、PSD、色彩等新型敏感元件及其應用，以及智能式傳感器的原理；完整介紹瞭傳感器信號的處理技術、數據采集技術及抗乾擾技術；適當介紹瞭顯示與調節儀錶的基本組成、原理及應用；重點介紹瞭傳感器在製造業中的機械量和熱工量檢測中的應用；列舉瞭傳感器在機床、自動生産綫、汽車、傢用電器和安全防範係統中的應用實例；突齣介紹瞭傳感器的安裝、調整等實踐技能。
本書內容豐富新穎、涵蓋麵廣、語言精練、概念清晰、結構嚴謹、重點明確；書中適當插入瞭一些傳感器的實物照片，增強瞭直觀性和真實感；每章末均附有適當的思考與練習以便於教學，是一本能夠適應經濟發展、科技進步和生産實踐的實用性和教學功能較強的教科書。
本書可作為高職高專機電技術、電氣自動化、汽車電子、樓字智能化、應用電子等專業的教材，也適用於成人教育和職業培訓的同類專業，還可供有關專業的工程技術人員參考。

目錄

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第2版前言
版前言
章 傳感器的基本知識
1.1 傳感器的定義與作用
1.2 傳感器的組成與分類
1.3 傳感器的基本特性
1.4 傳感器的測量誤差與準確度
1.5 傳感器中的彈性敏感元件
思考與練習
第2章 綫性位移傳感器及應用
2.1 電阻式傳感器
2.2 電容式傳感器
2.3 電感式傳感器
2.4 電渦流式傳感器
2.5 壓電式傳感器
2.6 超聲波傳感器
2.7 磁敏傳感器
2.8 光電式傳感器
2.9 光縴與激光傳感器
2.10 頻率式傳感器
2.11 智能式傳感器
思考與練習
第3章 位移傳感器在製造業中的應用
3.1 角編碼器及應用
3.2 感應同步器及應用
3.3 光柵傳感器及應用
3.4 磁柵傳感器及應用
3.5 容柵傳感器
3.6 球同步器
3.7 數顯錶與數顯量具
3.8 接近傳感器及應用
3.9 傳感器在MPS係統中的應用
3.10 傳感器在無損檢測中的應用
思考與練習
第4章 力與運動學量傳感器及應用
4.1 測力與稱重
4.2 運動學量傳感器及應用
思考與練習
第5章 壓力、流量和物位傳感器
第6章 溫度傳感器及應用
第7章 氣體與濕度傳感器及應用
第8章 傳感器在汽車中的應用
第9章 傳感器在傢用電器及安全防範中的應用
0章 傳感器與微機的接口和抗乾擾技術
1章 顯示與調節儀錶
附錄
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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傳感技術發展脈絡與前沿應用概覽 引言 在科技飛速發展的今天，傳感器作為信息獲取的“觸角”，其重要性日益凸顯。它們無處不在，從智能手機中的定位模塊到工業生産綫上的精密測量，再到環境監測和醫療診斷，傳感器都扮演著至關重要的角色。本篇簡介旨在描繪傳感技術發展的宏觀圖景，梳理其主要發展階段，並深入探討其在不同領域的廣泛而前沿的應用，以期勾勒齣傳感技術如何深刻地改變我們的生活和工作方式。 一、 傳感技術的發展曆程 傳感技術的發展並非一蹴而就，而是經曆瞭漫長而麯摺的演進過程。 早期萌芽與機械式傳感器： 工業革命時期，隨著生産力的發展，對測量和控製的需求日益增長。機械式傳感器應運而生，例如用於測量溫度的液體溫度計、用於測量壓力的壓力計等。它們通常依靠物理量的機械變形來指示測量結果，結構簡單，但精度和靈敏度有限。 電氣化時代的到來與電阻式、電容式傳感器： 20世紀初，電磁學理論的成熟催生瞭電氣化時代的到來。電阻式傳感器（如應變片）和電容式傳感器開始嶄露頭角，它們利用電阻或電容的變化來反映物理量的變化，相比機械式傳感器，在精度和響應速度上有瞭顯著提升，並逐漸應用於工業自動化領域。 半導體技術的革命與集成電路傳感器的興起： 20世紀中葉，半導體技術的突破是傳感技術發展史上的一個裏程碑。集成電路（IC）的齣現使得將傳感器元件與信號處理電路集成在一起成為可能，從而誕生瞭更小型化、集成化、智能化和低功耗的傳感器。壓阻式傳感器、霍爾效應傳感器、光電傳感器等在這一時期得到廣泛應用，極大地推動瞭電子産品和自動化係統的發展。 微機電係統（MEMS）的崛起與微型化、多功能化： 進入21世紀，微機電係統（MEMS）技術的發展將傳感器推嚮瞭微觀世界。MEMS技術使得在微米甚至納米尺度上製造傳感器成為可能，從而實現瞭傳感器的微型化、集成化和多功能化。加速度計、陀螺儀、微流控芯片等MEMS傳感器在消費電子、醫療健康、汽車電子等領域得到瞭爆炸式應用。 智能化與網絡化： 隨著物聯網（IoT）和人工智能（AI）技術的興起，傳感器正朝著智能化和網絡化的方嚮發展。智能傳感器不僅能夠采集數據，還能進行初步的數據處理、分析和決策，並能與其他設備或係統進行無綫通信。這使得傳感器能夠更深入地融入各種應用場景，實現更高級彆的自動化和智能化控製。 二、 傳感器的基本原理與分類 傳感器的種類繁多，根據不同的分類標準，可以將其歸類。 按被測量分類： 力學傳感器： 用於測量力、壓力、位移、速度、加速度等力學量。例如：壓力傳感器、應變傳感器、加速度計。 熱學傳感器： 用於測量溫度、熱流等熱學量。例如：熱電偶、熱敏電阻、紅外傳感器。 電學傳感器： 用於測量電壓、電流、電場、磁場等電學量。例如：霍爾傳感器、磁阻傳感器。 光學傳感器： 用於測量光強度、光顔色、光波長等光學量。例如：光電二極管、光敏電阻、圖像傳感器。 化學傳感器： 用於檢測和測量化學物質的種類、濃度等。例如：氣體傳感器、pH傳感器、生物傳感器。 聲學傳感器： 用於測量聲壓、聲強等聲學量。例如：麥剋風、超聲波傳感器。 生物傳感器： 用於檢測生物分子或生物過程。例如：血糖傳感器、DNA傳感器。 按工作原理分類： 電阻式傳感器： 利用材料的電阻值隨被測量變化而變化的原理。 電容式傳感器： 利用電介質的介電常數或極闆間距離隨被測量變化而變化的原理。 電感式傳感器： 利用電感綫圈的電感量隨被測量變化而變化的原理。 壓電式傳感器： 利用壓電效應，即在晶體材料受力時産生電荷的現象。 半導體傳感器： 利用半導體材料的導電性、光學特性等隨被測量變化而變化的原理。 磁性傳感器： 利用磁性材料的磁特性隨被測量變化而變化的原理。 光學傳感器： 利用光電效應，即光照射在某些材料上會産生電信號的現象。 按輸齣信號分類： 模擬傳感器： 輸齣連續變化的模擬信號。 數字傳感器： 輸齣離散的數字信號。 三、 傳感技術在各領域的廣泛應用 傳感技術的進步極大地拓展瞭其應用範圍，滲透到國民經濟的各個角落。 消費電子領域： 智能手機與可穿戴設備： 加速度計、陀螺儀、指南針、光綫傳感器、接近傳感器、指紋傳感器、心率傳感器等，提供瞭導航、運動監測、遊戲交互、生物識彆等豐富功能。 智能傢居： 溫濕度傳感器、光照傳感器、人體感應傳感器、門窗傳感器、煙霧報警器等，實現瞭環境監測、安防預警、自動化控製，提升瞭居住的舒適性和安全性。 工業自動化與智能製造： 過程控製： 壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、液位傳感器等，用於實時監測和調節生産過程中的關鍵參數，確保産品質量和生産效率。 質量檢測： 視覺傳感器、X射綫傳感器、超聲波傳感器等，用於非破壞性檢測、尺寸測量、錶麵缺陷檢測，提升産品一緻性。 機器人與協作機器人： 力覺傳感器、觸覺傳感器、接近傳感器、視覺傳感器等，賦予機器人感知環境、識彆物體、進行精密操作的能力，推動智能製造嚮更高層次發展。 工業物聯網（IIoT）： 大量工業傳感器通過網絡連接，實現設備狀態監測、預測性維護、能耗優化，提高生産運營的智能化水平。 汽車電子領域： 發動機控製： 氧傳感器、爆震傳感器、麯軸位置傳感器、節氣門位置傳感器等，優化燃油燃燒，降低排放，提高燃油經濟性。 安全係統： ABS傳感器、ESP傳感器、安全氣囊傳感器、胎壓監測傳感器等，提升車輛的主動和被動安全性能。 駕駛輔助係統（ADAS）： 毫米波雷達、激光雷達（LiDAR）、攝像頭傳感器、超聲波傳感器等，為自動駕駛和輔助駕駛功能提供關鍵數據，實現車道保持、自適應巡航、障礙物檢測等。 車內環境監測： 空氣質量傳感器、溫度傳感器等，提升駕乘舒適性。 醫療健康領域： 疾病診斷與監測： 生物傳感器（如血糖傳感器、心電傳感器）、醫學影像傳感器、體溫傳感器、血氧傳感器等，用於實時監測患者生理指標，輔助醫生進行疾病診斷和治療。 可穿戴健康設備： 心率監測器、睡眠監測器、運動傳感器等，幫助用戶管理自身健康，預防疾病。 醫療儀器： 精密的傳感器是各種醫療設備（如MRI、CT掃描儀）的核心組成部分。 環境監測與智慧城市： 空氣質量監測： 氣體傳感器（PM2.5、O3、CO等），實時監測空氣汙染物濃度，為環保決策提供依據。 水質監測： pH傳感器、電導率傳感器、溶解氧傳感器等，監測水體質量。 土壤監測： 土壤濕度傳感器、養分傳感器等，服務於精準農業。 智慧交通： 交通流量傳感器、車牌識彆傳感器等，優化交通信號控製，緩解交通擁堵。 智慧安防： 視頻監控傳感器、入侵探測傳感器等，提升城市安全水平。 航空航天與國防領域： 導航與定位： 高精度陀螺儀、加速度計、磁力計等，為飛機、衛星、導彈提供精確的導航信息。 環境感知： 溫度、壓力、輻射傳感器等，監測極端環境下的運行狀態。 目標探測與識彆： 雷達傳感器、紅外傳感器、聲學傳感器等，用於軍事偵察、目標跟蹤。 四、 傳感技術的未來發展趨勢 傳感技術正朝著更加智能化、集成化、微型化、柔性化、無綫化和自供能的方嚮發展。 智能化與AI融閤： 傳感器將不再僅僅是數據的采集者，更能具備數據分析、模式識彆、自主決策的能力，與AI技術深度融閤，實現更高級彆的智能應用。 微型化與納米化： 隨著MEMS和納米技術的進步，傳感器將變得更小巧，能夠集成到更廣泛的設備中，甚至實現植入式應用。 柔性與可穿戴傳感器： 柔性電子技術的發展將催生齣可彎麯、可拉伸的傳感器，使其能夠更好地適應人體或不規則錶麵，推動可穿戴設備和柔性電子學的創新。 無綫化與低功耗： 傳感器網絡的普及對無綫通信和低功耗技術提齣瞭更高要求，未來傳感器將更加注重能量效率，實現長時續航甚至自供能。 多模態與融閤感知： 將多種不同類型的傳感器集成在一起，實現對環境的多維度、多模態感知，提供更全麵、更準確的信息。 生物傳感器與健康監測： 生物傳感器在疾病早期診斷、個性化醫療、實時健康監測等方麵的潛力巨大，將成為未來醫療健康領域的重要發展方嚮。 量子傳感器： 利用量子力學原理實現的傳感器，在精度和靈敏度方麵將遠超傳統傳感器，有望在基礎科學研究、精密測量等領域帶來顛覆性變革。 結語 傳感技術作為現代科技的基石，其發展速度和應用深度正以前所未有的態勢不斷拓展。從微觀的原子尺度到宏觀的宇宙空間，傳感器無時無刻不在感知、丈量和傳遞著信息。未來，隨著技術的不斷突破和創新，傳感器必將更加深入地融入我們生活的方方麵麵，驅動社會嚮更智能、更高效、更美好的未來邁進。理解和掌握傳感技術的發展脈絡與前沿應用，對於把握科技發展趨勢，推動相關産業的創新升級具有重要的意義。

評分☆☆☆☆☆

對於信號處理與采集方麵的這本專著，作者在講解模數轉換器（ADC）的噪聲抑製技術時，展現瞭深厚的功力。他沒有止步於簡單的平均濾波，而是係統地介紹瞭陷波濾波器、數字下變頻以及過采樣技術在實際電路中的布局和實現細節。我特彆留意瞭關於抗混疊濾波器的設計部分，書中不僅提供瞭傳統的巴特沃斯和切比雪夫濾波器的設計公式，還用圖錶直觀地展示瞭不同階數濾波器在通帶紋波和阻帶衰減之間的權衡關係。在實際操作中，當我按照書中建議的PCB走綫方式來設計我的高精度采集電路時，原本睏擾我的高頻乾擾問題得到瞭極大的緩解。這本書的語言風格偏嚮於嚴謹的工程手冊，注重可復現性和精確性，對於需要進行高精度數據測量的科研人員或高級技術人員來說，這本書提供的技術細節是難以替代的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這部關於嵌入式係統開發的教材，其對微控製器架構的剖析簡直是細緻入微。作者在講解ARM Cortex-M係列處理器的流水綫操作和中斷嚮量錶管理時，采用瞭大量的時序圖和寄存器級操作說明，這對於想進行底層驅動開發的人來說，無疑是打開瞭一扇窗。我尤其欣賞他對內存映射I/O和直接內存訪問（DMA）的對比分析，清晰地闡述瞭為什麼在高速數據傳輸場景下，DMA是提升係統效率的關鍵。書中針對某個特定型號的MCU（我記得是STM32係列），給齣瞭一個完整的實時操作係統（RTOS）移植案例，從任務調度到信號量的使用，代碼示例清晰、注釋詳盡，完全可以直接作為學習資料使用。這種從硬件手冊到實際代碼的無縫銜接，讓讀者在學習理論的同時，能夠迅速掌握將理論轉化為實際工作代碼的能力。對於想深入理解嵌入式係統實時性的讀者，這本書的價值是巨大的。

評分☆☆☆☆☆

迴顧我閱讀的這本關於現代光電技術基礎的參考書，其在光學成像原理方麵的闡述非常具有啓發性。作者對衍射極限和點擴散函數（PSF）的數學建模過程，處理得非常優雅，既保持瞭理論的嚴謹性，又避免瞭不必要的復雜數學推導乾擾核心概念的理解。書中關於先進光學元件，如超錶麵透鏡和自適應光學係統的介紹，緊跟瞭最新的研究前沿，這對於希望瞭解未來成像技術發展方嚮的讀者非常有幫助。我印象最深的是，作者用一個生動的例子解釋瞭“光學傳遞函數”如何影響最終圖像的清晰度和對比度，將抽象的傅裏葉變換與實際的圖像細節損失聯係起來。這本書的結構清晰，邏輯層次分明，從基礎的光的波動性到復雜的成像係統，層層遞進，為非光學專業的理工科學生提供瞭一個全麵而深入的入門途徑，其知識體係的完整性令人贊嘆。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本關於自動化控製係統的書籍，我最大的感觸是作者在係統集成方麵的獨到見解。他不僅僅關注單個執行器的性能，更著眼於整個控製迴路的穩定性和魯棒性。書中對PID控製器的參數整定，尤其是Ziegler-Nichols方法在實際工業場景中的局限性分析，非常透徹。作者提齣瞭一個基於模糊邏輯的自適應增益調節策略，這在處理非綫性負載時的錶現確實令人眼前一亮。我嘗試將書中的某個案例——一個大型物流分揀係統的實時路徑規劃算法應用到我們車間的一個小項目中，發現係統的響應時間顯著縮短，並且在電機齣現輕微負載波動時，係統穩定性保持得非常好。這本書的敘事風格非常像一位經驗豐富的工程師在跟你交流，充滿瞭實踐的智慧，而不是那種枯燥的學術論文堆砌。對PLC編程與上位機SCADA係統之間的數據交互協議分析，也提供瞭詳盡的步驟和注意事項，對於想從硬件層麵深入到軟件集成層麵的讀者來說，是不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者，王煜東，在《傳感器及應用（第2版）》中對電磁感應傳感器的原理講解得簡直是教科書級彆的。他沒有簡單地停留在理論公式的堆砌上，而是深入剖析瞭磁場變化如何轉化為可測量的電壓信號，特彆是對於不同頻率響應下的信號衰減特性，分析得非常到位。我記得有一章專門討論瞭如何通過優化綫圈設計來提高傳感器的信噪比，這一點對於實際工程應用來說至關重要。他用瞭很多實際案例來佐證理論，比如在非接觸式測速中的應用，從最初的信號采集到後期的數字濾波處理，每一步的邏輯推導都清晰可見。我個人感覺，這本書最大的亮點在於其內容的深度與廣度兼備，既滿足瞭初學者對基本概念的理解需求，又為有經驗的工程師提供瞭深入研究的素材。特彆是對霍爾效應傳感器的溫度漂移補償方法，作者提齣瞭一種基於查錶法的優化算法，這一點在其他同類教材中是比較少見的。總體來說，這是一本非常紮實且具有指導意義的著作，值得反復研讀。