電子測量與傳感技術

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頁數:335
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出版時間:2008-9
價格:35.00元
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isbn號碼:9787301123805
叢書系列:
圖書標籤:
  • 電子測量
  • 傳感技術
  • 儀器儀錶
  • 電路分析
  • 信號處理
  • 傳感器
  • 數據采集
  • 自動化
  • 測試技術
  • 電子工程
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具體描述

《電子測量與傳感技術》重點闡述瞭電子測量(包括電量和非電量的測量)的基本原理和實際應用,內容包括電子測量基礎知識、基本電參量的測量、電子測量顯示技術、綫性係統測量、電子測量技術新進展、傳感器基礎知識、結構型傳感器、物性型傳感器、其他傳感器、傳感器應用技術。

《電子測量與傳感技術》具有內容豐富、條理清晰、突齣應用等特點,可作為理工科本科院校電子信息類專業的教材,也可供非電類專業使用,還可供廣大科研、工程技術人員參考。內容經適當刪減後,還可作為高職高專類教材使用。

科技的觸角:感受世界的脈搏 在這光影交錯、數據洪流的時代,我們如何感知、理解並駕馭這個復雜而精妙的世界?《科技的觸角》將帶您踏上一段探索之旅,深入瞭解那些塑造我們認知、驅動技術進步的基石。本書並非僅僅羅列枯燥的公式或晦澀的理論,而是旨在揭示隱藏在日常生活背後、無處不在的科學原理,以及它們如何通過巧妙的設計轉化為改變我們生活方方麵麵的強大力量。 一、 靈敏的神經係統:感知萬象的傳感器 想象一下,一個能夠“看見”紅外綫的夜視儀,一個能夠“聽見”微弱心跳的聽診器,一個能夠“觸摸”溫度變化的溫度計,這些都是科技賦予我們超越自身感官能力的延伸。本書的第一部分將聚焦於“感知”的藝術。我們將從基礎齣發,剖析各種傳感器的工作原理,它們是如何將物理世界的各種信號——光、熱、力、聲、磁、化學物質等——轉化為可被電子設備讀取的電信號。 光電轉換的奧秘: 從 CCD 到 CMOS,從光電二極管到光敏電阻,我們將深入探究光信號如何被捕捉、量化,以及這些技術如何應用於相機、掃描儀、遙控器乃至天文望遠鏡。您將瞭解到,我們看到的每一張照片,每一次電視信號的傳輸,都離不開光電轉換的精妙過程。 溫度的無聲訴說: 無論是舒適的室內環境,還是嚴酷的工業生産,溫度都是一個至關重要的參數。本書將詳細介紹熱電偶、熱敏電阻、紅外測溫儀等不同類型的溫度傳感器,以及它們在醫療、氣象、食品安全、能源監測等領域的廣泛應用。您將理解,精確的溫度測量是如何保障我們的健康和生産效率的。 力與形變的感知: 橋梁的健康狀況、飛機的翼展形變、甚至您輕輕按下手機屏幕的動作,都離不開對力的感知。我們將探討應變片、壓電傳感器、加速度計等如何將機械應力轉化為電信號,並揭示它們在結構健康監測、慣性導航、運動捕捉等領域的關鍵作用。 化學世界的“鼻子”: 嗅覺是我們瞭解周圍環境的重要途徑。在科技領域,化學傳感器如同我們的“鼻子”,能夠識彆氣體、液體中的特定物質。我們將介紹氣體傳感器、pH 傳感器、離子選擇性電極等,以及它們在環境監測、醫療診斷、食品檢測等方麵的價值。 聲波的傳遞與解讀: 從通信到醫學成像,從娛樂到工業檢測,聲音無處不在。本書將解析麥剋風、超聲波傳感器等的工作原理,以及它們在語音識彆、醫療診斷(如 B 超)、無損檢測等領域的應用。 二、 信號的旅程:從原始到有用的轉化 傳感器捕獲到的原始信號往往是微弱、帶有噪聲且形式多樣的。如何將這些原始信號轉化為有用的信息,是科技實現價值的關鍵。本書的第二部分將帶您領略信號處理的魅力,理解數據背後的邏輯。 信號的放大與濾波: 微弱的信號需要放大纔能被準確讀取,而噪聲則會乾擾我們獲取真實信息。本書將介紹各種放大電路,如運算放大器,以及濾波器的作用,如何去除不需要的頻率成分,保留有用的信號。您將瞭解到,精準的測量離不開信號的“淨身”。 數據采集與數字化: 模擬信號如何變成計算機能夠理解的數字信號?我們將深入淺齣地講解模數轉換器(ADC)的工作原理,它將連續變化的模擬信號轉化為離散的數字值,是連接物理世界與數字世界的重要橋梁。 數字信號的處理: 一旦信號被數字化,就可以進行更復雜的處理。本書將探討數字濾波、信號變換(如傅裏葉變換)、統計分析等方法,如何從大量數據中提取有價值的信息,例如識彆模式、預測趨勢、檢測異常。 校準與不確定性: 任何測量都存在不確定性。本書將強調測量校準的重要性,以及如何評估和理解測量結果的不確定度,這是確保測量結果可靠性和可比性的基礎。 三、 智慧的載體:融閤與應用 傳感器和信號處理技術並非孤立存在,它們是構建更復雜、更智能係統的基石。本書的第三部分將聚焦於這些技術的融閤與應用,展示科技如何真正改變我們的生活。 智能製造的觸角: 在現代工業中,傳感器遍布生産綫的每一個環節,從原材料的質量檢測到産品的精密加工,再到設備的運行狀態監測,它們提供瞭實時的數據,使得生産過程更加高效、精準和柔性。本書將探討傳感器在自動化生産、質量控製、預測性維護等方麵的應用。 環境監測與保護: 空氣質量、水質、土壤狀況……這些關乎我們生存環境的參數,都離不開各種傳感器的實時監測。本書將介紹用於環境監測的傳感器網絡,以及它們如何幫助我們瞭解和保護地球。 醫療健康的守護者: 從非侵入性的體溫測量、血壓監測,到精密的醫學影像診斷,傳感器在醫療領域的應用無處不在。本書將探討生理信號監測、體外診斷、遠程醫療等技術,以及它們如何提升醫療水平,改善患者生活。 交通與齣行的新篇章: 智能汽車的自動駕駛、交通流量的實時監控、導航係統的精準定位,這些都離不開先進的傳感器和信號處理技術。本書將展示傳感器如何在智能交通係統中發揮關鍵作用。 萬物互聯的基石: 物聯網(IoT)的核心在於讓萬物具備感知和互聯的能力。本書將揭示傳感器作為物聯網的“眼睛”和“觸角”,如何連接起物理世界和數字世界,為智能化生活提供可能。 《科技的觸角》是一本麵嚮所有對科學技術充滿好奇心的人士的書。無論您是學生、工程師、研究人員,還是僅僅想瞭解我們所處世界運作方式的普通讀者,本書都將為您打開一扇新的大門,讓您以全新的視角去審視和理解科技的力量。讓我們一同探索這些看不見的“觸角”,感受科技如何讓世界變得更加清晰、可控,也更加智能和美好。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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坦白說,《電子測量與傳感技術》這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。它不僅僅是一本介紹各種傳感器原理和應用的入門書籍,更是一本能夠引導讀者深入思考和探索的指南。書中對傳感器的物理原理,例如壓電效應、熱電效應、焦電效應等的講解,清晰而深入,同時又不會過於學術化。我尤其欣賞作者在講解電容式傳感器時,對介電常數、電極麵積和距離等因素如何影響電容值變化,以及如何利用這些變化來測量物理量的闡釋,邏輯嚴謹且易於理解。書中還提到瞭許多先進的傳感技術,比如MEMS(微機電係統)技術在傳感器製造中的應用,這讓我瞭解瞭如何將微小的機械結構與電子電路集成在一起,從而實現高性能、低成本的傳感器。此外,書中對傳感器的工作環境、可靠性以及壽命預測也進行瞭討論,這些都是在實際工程應用中不可忽視的因素。我記得書中舉瞭一個關於戶外溫濕度傳感器應用的例子,需要考慮防水、防塵、防紫外綫等多種因素,這讓我意識到,一個看似簡單的傳感器,在實際部署時需要考慮的工程問題是多麼復雜。這本書也讓我認識到,電子測量與傳感技術的發展,離不開材料科學、半導體工藝以及精密機械加工等多個領域的技術進步。讀完這本書,我感覺自己不僅僅是學到瞭知識,更獲得瞭一種解決問題的思維方式。

评分☆☆☆☆☆

從我個人的閱讀體驗來看,《電子測量與傳感技術》這本書在內容組織上非常齣色,它並沒有采用那種枯燥的堆砌式講解,而是通過大量貼近實際的應用案例來引齣相關的技術原理。比如,在介紹壓力傳感器時,書中不僅僅講解瞭壓阻式、電容式等不同類型的壓力傳感器的工作原理,還詳細分析瞭它們在汽車輪胎壓力監測係統(TPMS)、航空航海中的高度計等具體場景下的應用,以及在這些應用中對傳感器的精度、響應速度、耐用性等方麵的特殊要求。這種“從應用齣發,迴歸原理”的教學方式,讓我更容易理解技術的價值和意義。我尤其喜歡書中對傳感器集成和係統構建的討論。在現代電子係統中,傳感器往往不是孤立工作的,它們需要與其他電子元器件、微控製器以及軟件算法協同工作,纔能實現復雜的功能。書中對總綫接口(如I2C、SPI)的應用、數據融閤技術以及傳感器網絡的構建都有深入的講解,這讓我看到瞭傳感器技術在物聯網(IoT)和智能製造等領域的巨大潛力。當我閱讀到書中關於“自適應傳感器係統”的部分時,我感到非常震撼,這意味著傳感器可以根據環境變化或任務需求,動態地調整自身的參數或工作模式,從而提高測量效率和準確性。這本書確實拓展瞭我對“智能感知”的理解,它不僅僅是獲取數據,更是讓感知過程本身變得更加智能和高效。

评分☆☆☆☆☆

剛剛讀完這本《電子測量與傳感技術》,真的讓我對電子世界的感知能力有瞭全新的認識。以前總覺得傳感器隻是一個簡單的輸入設備,但這本書卻係統地梳理瞭各種傳感器的基本原理、分類以及它們在實際應用中的復雜性。我尤其對書中關於熱敏電阻和光學傳感器的部分印象深刻。熱敏電阻在溫控領域的應用,比如空調、冰箱,甚至是更精密的科學儀器,其響應速度、精度和穩定性都至關重要,而書中對這些性能指標的影響因素進行瞭深入的剖析,從材料選擇到電路設計,都考慮到瞭實際應用中的各種挑戰。光學傳感器方麵,書中不僅介紹瞭光電二極管、光敏電阻等基礎元件,還詳細闡述瞭它們如何被集成到各種成像係統、距離測量以及環境光感應中。我試著聯係我自己的生活,比如手機的自動亮度調節,背後就是光學傳感器在默默工作,而這本書讓我理解瞭其中的原理,比如環境光強度如何通過光學傳感器轉化為電信號,再經過處理後控製屏幕亮度。此外,書中還提到瞭許多非接觸式測量技術,例如超聲波測距和紅外測溫,這些技術在工業自動化、醫療健康等領域有著廣泛的應用,讀來令人大開眼界。不得不說,這本書的編排邏輯非常清晰,從基礎概念到進階應用,循序漸進,即使是對電子測量領域不太熟悉的讀者,也能逐步掌握其中的奧秘。它不僅僅是一本教科書,更像是一位經驗豐富的工程師在分享他的知識和實踐心得,讓你在學習理論的同時,也能感受到工程設計的嚴謹與智慧。

评分☆☆☆☆☆

這本書《電子測量與傳感技術》為我打開瞭一扇通往微觀世界的大門。作者在講解各種傳感器的工作原理時,都非常深入地剖析瞭底層的物理和化學機理。比如,在介紹氣體傳感器時,書中詳細闡述瞭金屬氧化物半導體(MOS)氣體傳感器的工作原理,即氣體分子在加熱的半導體錶麵發生吸附和氧化還原反應,導緻半導體電導率發生變化,從而實現對氣體濃度的檢測。書中對不同材料(如SnO2, ZnO, TiO2)的摻雜和形貌控製如何影響氣體傳感器的性能,以及它們對不同氣體種類的響應特性,都進行瞭詳細的介紹。這讓我對“感知”這件事有瞭更深的理解,原來我們所依賴的各種“感覺”,在微觀層麵都是如此精妙的化學和物理過程。書中還提到瞭生物傳感器,即利用生物分子(如酶、抗體、DNA)與特定待測物質之間的特異性識彆反應來産生可檢測的信號,這種技術在疾病診斷、環境監測等領域有著巨大的應用潛力。我對書中關於葡萄糖傳感器和DNA傳感器的介紹印象深刻,它們是如何將生物學原理轉化為精確的電化學信號,真的是一件非常令人驚嘆的事情。這本書讓我意識到,傳感技術的進步,往往是多學科交叉融閤的産物。

评分☆☆☆☆☆

《電子測量與傳感技術》這本書給我帶來的最大的震撼,在於它展現瞭電子測量和傳感技術如何成為現代科技發展的基石。從基礎的物理量測量,到復雜的生物信號監測,再到精密的工業控製,幾乎每一個領域都離不開對各種物理量的精確感知。書中對不同傳感器在各個領域的應用進行瞭詳細的闡述,讓我領略到瞭這項技術的廣泛性和重要性。例如,在醫療領域,心電圖(ECG)和腦電圖(EEG)等生物電信號的測量,需要高度敏感且低噪聲的傳感器和放大器;在環保領域,對空氣質量、水質的監測,則依賴於各種化學傳感器和氣體傳感器;在交通領域,車輛的定位、速度、加速度等信息的獲取,離不開GPS、陀螺儀和加速度計的協同工作。書中對這些應用的案例分析,不僅讓我看到瞭技術的應用前景,也讓我明白瞭技術背後的挑戰和創新。此外,書中還對傳感器信號的預處理、特徵提取以及機器學習在傳感器數據分析中的應用進行瞭探討,這讓我看到瞭傳感器技術與人工智能的深度融閤。我尤其對書中關於“多傳感器融閤”的章節印象深刻,通過整閤來自不同類型傳感器的數據,可以獲得比單一傳感器更全麵、更準確的信息,這在自動駕駛、機器人導航等領域至關重要。這本書讓我看到瞭一個充滿活力和創新的技術領域,它正在不斷地改變我們的生活和世界。

评分☆☆☆☆☆

《電子測量與傳感技術》這本書讓我看到瞭電子測量和傳感技術如何以前所未有的方式賦能科學研究。作者在講解過程中,穿插瞭許多前沿科學研究的案例,展示瞭傳感器技術在探索未知領域的關鍵作用。例如,在天文學領域,高精度光電探測器和光譜儀是觀測遙遠星體、分析其成分和運動規律的重要工具;在粒子物理領域,探測器用於捕捉和分析高能粒子的相互作用,從而揭示物質的基本構成;在地球科學領域,各種地質傳感器、氣象傳感器和海洋傳感器則為我們監測地球的演變、預測自然災害提供瞭關鍵數據。書中對這些科學應用案例的介紹,讓我感受到瞭技術的力量如何推動科學的邊界不斷拓展。此外,書中還對傳感器數據的可視化和分析方法進行瞭探討,例如如何利用圖錶、三維模型等方式來直觀地展示和理解復雜的測量數據。這讓我明白,收集數據隻是第一步,如何從海量數據中提取有價值的信息,是實現科學發現的關鍵。這本書激發瞭我對科學探索的興趣,並讓我認識到,電子測量與傳感技術是科學研究不可或缺的“眼睛”和“觸角”。

评分☆☆☆☆☆

這本《電子測量與傳感技術》給我最大的啓發在於,它不僅僅是將各種傳感器羅列齣來,而是深入探討瞭“測量”這個行為背後的哲學和工程考量。作者非常強調“測量的不確定性”以及如何通過選擇閤適的傳感器和設計精良的測量係統來最小化這種不確定性。書中對誤差分析的部分,比如係統誤差、隨機誤差的來源和消除方法,講得非常透徹。我以前在做一些小實驗的時候,總會遇到結果不穩定的問題,不知道是儀器的問題還是操作的問題,讀瞭這本書之後,我纔明白,任何測量都存在固有的不確定性,關鍵在於如何去量化和控製它。例如,在測量微弱信號時,傳感器本身的噪聲、傳輸綫路的乾擾,甚至環境的電磁輻射都會對測量結果産生影響。書中詳細介紹瞭屏蔽、濾波等技術,以及如何利用差分測量來抑製共模噪聲,這些都是非常實用的工程技巧。另外,我還特彆關注瞭書中關於傳感器接口電路的設計。一個優秀的傳感器需要一個同樣優秀的接口電路來將其原始信號轉化為可供後續處理的標準化信號。書中對放大器、濾波器、模數轉換器(ADC)的選擇和設計進行瞭詳細的討論,並結閤瞭具體的實例,讓我對如何構建一個完整的測量鏈有瞭更清晰的認識。特彆是關於ADC的分辨率、采樣率以及它們對測量精度和動態範圍的影響,讓我茅塞頓開。總而言之,這本書讓我明白,測量並非易事,它是一門融閤瞭物理、電子、統計學等多學科知識的綜閤性工程技術。

评分☆☆☆☆☆

在我閱讀《電子測量與傳感技術》的過程中,我最欣賞的一點是作者對於工程實踐的重視。這本書不僅僅停留在理論層麵,而是提供瞭大量的實際工程案例和設計指導。書中對傳感器在工業自動化中的應用進行瞭詳盡的闡述,例如在生産綫上,如何利用各種傳感器(如光電傳感器、接近傳感器、編碼器)來實現物體的識彆、定位、計數和運動控製。書中還討論瞭傳感器在惡劣環境下的應用,如高溫、高壓、腐蝕性介質等,以及如何選擇耐用且可靠的傳感器,並采取相應的防護措施。我特彆對書中關於“係統集成”的部分印象深刻,它強調瞭傳感器、執行器、控製器和人機界麵之間的協同工作,以及如何構建一個穩定、高效的自動化係統。書中還討論瞭傳感器網絡和分布式測量係統,這讓我看到瞭傳感器技術在物聯網和工業互聯網中的核心地位。通過這本書,我不僅瞭解瞭各種傳感器的原理和應用,更重要的是,我獲得瞭一種工程思維,即在解決問題時,需要全麵考慮係統的各個方麵,並進行權衡和優化。這本書為我未來從事相關的工程實踐提供瞭非常寶貴的指導。

评分☆☆☆☆☆

《電子測量與傳感技術》這本書最吸引我的地方在於,它把抽象的電子原理具象化瞭。作者善於用生動的比喻和直觀的圖示來解釋復雜的概念,讓我在閱讀過程中始終保持著高度的興趣。例如,在講解位移傳感器時,作者將磁尺和讀頭之間的關係比作一把尺子和一把能讀取尺子上刻度的尺子,非常形象地說明瞭通過測量磁場變化來獲取位移信息的過程。書中對不同類型位移傳感器的優缺點分析,如光學尺、磁尺、電感式、電容式等,以及它們在不同應用場景下的適用性,都講得非常細緻。我還特彆關注瞭書中關於傳感器信號處理的章節,包括濾波、放大、采樣、量化等過程,以及如何通過數字信號處理(DSP)技術來提高測量精度和抗乾擾能力。我曾嘗試過自己用單片機讀取一些傳感器的信號,但常常遇到數據不穩定或誤差較大的問題,這本書為我提供瞭解決這些問題的思路和方法。特彆是關於如何選擇閤適的采樣率和分辨率,以及如何設計有效的數字濾波器來去除噪聲,讓我受益匪淺。這本書讓我明白,傳感器隻是第一步,如何有效地處理和利用傳感器輸齣的信號,纔是實現精確測量的關鍵。

评分☆☆☆☆☆

這本書《電子測量與傳感技術》的講解方式非常“接地氣”,它不會一開始就拋齣晦澀難懂的公式和理論,而是從我們日常生活中常見的現象或設備入手,慢慢引導讀者進入到電子測量的世界。例如,在講解霍爾效應傳感器時,書中就以無刷電機和電子開關為例,生動地說明瞭磁場如何被檢測,以及這種檢測是如何轉化為控製信號的。我對此印象非常深刻,因為我一直很好奇為什麼一些無接觸的開關能夠工作,這本書就給瞭我答案。此外,書中對傳感器的選擇和優化原則也講得非常到位。在實際工程項目中,選擇一個閤適的傳感器往往是至關重要的,它不僅關係到測量的精度和可靠性,還直接影響到整個係統的成本和功耗。書中列舉瞭許多評估傳感器性能的關鍵指標,如靈敏度、綫性度、遲滯、重復性、動態範圍等等,並結閤具體的應用場景,指導讀者如何根據需求進行權衡和選擇。我還特彆注意到瞭書中關於傳感器校準和標定的部分。一個經過精心設計的傳感器,如果沒有經過正確的校準,其測量結果也可能存在較大的誤差。書中詳細介紹瞭各種校準方法,以及如何利用軟件算法對傳感器進行補償,這對於保證測量數據的準確性至關重要。讀完這本書,我感覺自己對如何“看見”和“感知”這個世界,有瞭更深層次的理解。

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