圖解傳感器技術及應用電路-第二版 9787512382459 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳聖林，王東霞 著

圖書標籤:

• 傳感器技術
• 傳感器應用
• 電路設計
• 電子技術
• 圖解
• 第二版
• 電子工程
• 自動化
• 測量技術
• 工業控製

店鋪： 琅琅圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512382459

商品編碼：29595397352

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

圖書基本信息
圖書名稱	圖解傳感器技術及應用電路-第二版	作者	陳聖林,王東霞
定價	45.00元	齣版社	中國電力齣版社
ISBN	9787512382459	齣版日期	2016-04-01
字數		頁碼
版次	2	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

《圖解傳感器技術及應用電路（第二版）》是《圖解傳感器技術及應用電路（第二版）》，全書在版的基礎上將原有內容整閤為9個項目，內容包括傳感器概述、壓力傳感器、電感式傳感器、測速傳感器、光電式傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器、特殊類型傳感器以及智能傳感器。本書保持瞭版通俗易懂的形式，旨在幫助廣大讀者理解和認識各類常用傳感器的結構、工作原理和應用，提升其綜閤應用能力。本書可作為普通高等院校電子信息、自動化、應用電子技術等專業的教學用書，也可作為工程技術人員的參考用書，還可作為傳感器技術愛好者的自學用書。

作者簡介

目錄

編輯推薦

暢銷7年大尺度修訂再版；內容更加豐富；

文摘

序言

探索無形世界的眼睛：傳感器技術與創新應用 在我們日常生活的方方麵麵，從智能手機的指紋識彆到汽車的安全氣囊，從醫療設備的精準診斷到工業生産的自動化控製，一股看不見的力量正默默地驅動著現代科技的進步。這股力量，便是傳感器技術。它們如同人類的感官延伸，能夠感知並轉化物理世界的各種信息，賦予機器“看”、“聽”、“觸”、“聞”乃至“感知”環境的能力。本書旨在深入剖析傳感器技術的原理、種類、關鍵參數以及在各個領域令人驚嘆的應用，為讀者勾勒齣一幅波瀾壯闊的科技畫捲。 第一章：傳感器——連接物理世界與數字世界的橋梁 傳感器，簡單來說，就是一種能夠感受被測目標的物理量（如溫度、壓力、光綫、位移、氣體成分等），並將其轉化為可測量或可輸齣信號的器件。這一轉化過程是實現信息采集、處理和應用的基礎。本章將從傳感器的基本概念入手，闡述其核心功能——“感知”與“轉換”。我們將詳細探討不同傳感器的工作原理，例如： 熱敏傳感器： 基於材料熱學性質隨溫度變化的原理，如熱敏電阻（NTC/PTC）、熱電偶、紅外傳感器等，它們是溫度測量領域的基石。 壓敏傳感器： 利用材料在受力時其物理特性發生變化的現象，如壓阻式傳感器、壓電傳感器、電容式壓力傳感器等，廣泛應用於壓力、力、加速度的測量。 光敏傳感器： 感應光信號，包括光電二極管、光電三極管、光敏電阻（LDR）、CCD/CMOS圖像傳感器等，是光學檢測、圖像采集的核心。 氣敏傳感器： 檢測氣體濃度和成分，如半導體氣體傳感器、電化學氣體傳感器、催化燃燒式傳感器等，在環境監測、安全防護中發揮著至關重要的作用。 磁敏傳感器： 感知磁場變化，包括霍爾效應傳感器、磁阻傳感器（AMR/GMR/TMR）等，廣泛應用於位置檢測、電流測量、無接觸開關等。 位移傳感器： 測量物體的位置或變化，如綫性可變差動變壓器（LVDT）、編碼器、超聲波傳感器、激光測距傳感器等，是自動化和精密測量不可或缺的組成部分。 此外，本章還將介紹傳感器的關鍵技術參數，如靈敏度、分辨率、綫性度、遲滯、響應時間、精度、穩定性等，這些參數直接決定瞭傳感器的性能和適用範圍。理解這些參數，是正確選擇和應用傳感器的前提。 第二章：傳感器的工作原理深度解析 本章將對上一章介紹的各類傳感器進行更深入的技術剖析。我們將走進這些微小器件的內部世界，探尋它們如何將物理量的變化轉化為可識彆的電信號。 電阻式傳感器： 深入講解電阻如何隨溫度（熱敏電阻）、壓力（壓阻式）或形變（電阻應變片）而變化，以及歐姆定律和惠斯通電橋在其中的應用。 電容式傳感器： 探討電容如何因介電常數變化（如濕度傳感器）、極闆間距變化（如壓力傳感器）或物體引入而改變，以及RC充放電電路和電容測量技術。 電感式傳感器： 分析綫圈的電感量如何受到鐵芯位置（LVDT）、金屬物體的接近（電感式接近開關）等因素的影響，以及RLC電路在其中的作用。 壓電效應傳感器： 講解晶體材料在受力時産生電荷，或在外加電場時發生形變的壓電效應，及其在加速度計、超聲波換能器等領域的應用。 熱電效應傳感器： 闡述兩種不同金屬連接處因溫度差異産生電壓的塞貝剋效應（熱電偶），以及珀爾帖效應在加熱/製冷中的應用。 半導體傳感器： 揭示半導體材料的導電特性如何受光（光電二極管/晶體管）、氣體（氣敏半導體）、溫度（熱敏半導體）等因素影響，以及PN結、MOSFET等器件在其中的作用。 光電效應傳感器： 詳細介紹光子激發電子産生電信號的光電導效應、光伏效應和光電發射效應，以及其在光電探測、光伏發電等領域的應用。 通過本章的學習，讀者將對傳感器的“內功”有深刻的理解，為後續的應用開發打下堅實的基礎。 第三章：麵嚮應用的傳感器接口電路設計 傳感器本身隻是信息采集的第一步，如何將傳感器輸齣的微弱、模擬信號有效地轉換為微控製器（MCU）或計算機能夠識彆的數字信號，並進行必要的信號調理，是傳感器應用成功的關鍵。本章將聚焦於傳感器接口電路的設計，涵蓋： 信號調理技術： 放大器（同相/反相/儀錶放大器）用於增強微弱信號；濾波器（低通/高通/帶通）用於去除噪聲和乾擾；基準電壓和采樣保持電路用於準確的ADC采樣。 模擬-數字轉換（ADC）： 介紹不同類型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型、雙斜率型）的工作原理、分辨率和采樣率，以及如何選擇閤適的ADC。 數字信號處理（DSP）基礎： 介紹濾波算法、數據平滑、校準算法等，使傳感器數據更加準確和可靠。 常見傳感器接口電路實例： 電阻式傳感器接口： 如使用分壓器、惠斯通電橋配閤ADC。 電容式傳感器接口： 如使用RC充放電時間測量、電荷放大器。 電感式傳感器接口： 如使用振蕩電路、同步解調。 數字傳感器接口： 如I2C、SPI、UART等協議，直接輸齣數字信號的傳感器（如DHT22溫濕度傳感器、BMP180氣壓傳感器）。 噪聲抑製與抗乾擾設計： 探討屏蔽、接地、濾波等多種降低噪聲和提高係統穩定性的方法。 本章強調理論與實踐的結閤，通過豐富的電路圖和設計指南，幫助讀者掌握傳感器接口電路的設計要領。 第四章：智能傢居與環境監測中的傳感器應用 智能傢居係統離不開各種傳感器的協同工作，它們構成瞭傢居環境的“感官網絡”。本章將重點探討傳感器在智能傢居和環境監測領域的創新應用： 環境感知： 溫度與濕度傳感器： 實現智能空調、加濕器、除濕器的自動調節，保持舒適的室內環境。 空氣質量傳感器： 檢測PM2.5、VOCs（揮發性有機化閤物）、CO2、CO等，聯動新風係統、空氣淨化器，保障呼吸健康。 光照傳感器： 根據自然光強度自動調節室內照明亮度，實現節能和舒適。 聲音傳感器： 用於智能安防（如檢測異常聲響）、語音控製。 安全防護： 紅外人體感應傳感器： 實現人來燈亮、人走燈滅，以及安防報警。 門窗磁傳感器： 檢測門窗的開關狀態，用於安防報警和自動化聯動。 煙霧/燃氣泄漏傳感器： 及時發現火災隱患和燃氣泄漏，保障生命財産安全。 水浸傳感器： 檢測漏水，防止水管爆裂等造成的損失。 智能傢電控製： 超聲波傳感器/距離傳感器： 應用於掃地機器人導航避障、智能馬桶蓋感應。 圖像傳感器： 用於智能冰箱識彆食材、智能安防攝像頭。 能源管理： 電能計量傳感器： 實時監測傢庭用電量，實現能源優化。 水位傳感器： 用於智能水箱、洗衣機的液位控製。 本章通過大量實例，展示瞭傳感器如何賦能我們的生活，使其更加便捷、舒適和安全。 第五章：工業自動化與智能製造中的傳感器應用 傳感器是實現工業自動化和智能製造的核心驅動力，它們使得生産過程的監控、控製和優化成為可能。本章將深入探討這一領域： 過程控製與監測： 壓力、流量、液位傳感器： 用於化工、製藥、食品等行業的精確過程控製。 溫度傳感器： 在高溫、低溫、腐蝕性等極端環境下監測和控製工藝溫度。 pH、電導率傳感器： 用於水處理、化學分析等領域的實時監測。 運動控製與定位： 編碼器： 精確測量電機轉速和角度，實現伺服控製。 激光測距傳感器/超聲波傳感器： 用於機器人導航、物料定位、尺寸測量。 接近開關/光電開關： 用於工件到位檢測、計數、限位。 質量檢測與缺陷識彆： 視覺傳感器/圖像傳感器： 實現産品外觀缺陷檢測、字符識彆、尺寸測量。 力傳感器/扭矩傳感器： 用於裝配精度控製、産品性能測試。 金屬探測器： 用於檢測産品中的金屬雜質。 安全與健康： 氣體檢測傳感器： 在危險場所監測有毒有害氣體，保障作業人員安全。 震動傳感器： 用於監測機械設備的運行狀態，預測故障。 機器人與協作機器人： 力/力矩傳感器： 實現機器人與環境、物體的柔順交互，提高裝配精度。 觸覺傳感器： 賦予機器人精細的操作能力。 接近傳感器： 用於安全區域檢測，防止碰撞。 本章將展示傳感器如何成為工業4.0時代，實現智能工廠、柔性生産和高效運營的關鍵技術支撐。 第六章：汽車電子與自動駕駛中的傳感器應用 汽車電子係統高度集成化，傳感器在其中扮演著至關重要的角色，尤其是在自動駕駛技術飛速發展的今天。 車輛狀態監測： 發動機與動力總成傳感器： 如氧傳感器、麯軸位置傳感器、爆震傳感器等，用於精確控製發動機運行。 車身與底盤傳感器： 如車輪速度傳感器（ABS/ESP）、轉嚮角傳感器、懸架傳感器等，保障行車安全和舒適性。 燃油傳感器： 精確測量油箱液位。 駕駛輔助係統（ADAS）： 雷達傳感器： 用於自適應巡航控製（ACC）、前方碰撞預警（FCW）、自動緊急製動（AEB）。 攝像頭傳感器： 用於車道偏離預警（LDW）、交通標誌識彆（TSR）、泊車輔助。 超聲波傳感器： 用於泊車輔助、盲區監測。 LiDAR（激光雷達）： 自動駕駛的核心傳感器之一，提供高精度三維環境感知。 座艙與舒適性： 溫度傳感器： 控製自動空調係統。 雨量傳感器/光照傳感器： 控製雨颳器和自動大燈。 接近傳感器： 用於車門自動開啓、後備箱感應。 新能源汽車中的傳感器： 電池管理係統（BMS）中的溫度、電壓、電流傳感器： 確保電池組的安全高效運行。 充電樁通信與安全傳感器。 本章將揭示傳感器如何不斷提升汽車的安全性、舒適性、燃油經濟性，並最終推動自動駕駛時代的到來。 第七章：醫療健康與生物傳感器的前沿應用 傳感器技術在醫療健康領域的應用，極大地提高瞭疾病診斷的準確性、治療的有效性和人們的生活質量。 生命體徵監測： 心率傳感器/脈搏傳感器： 通過光學或電生理信號測量心率。 血氧傳感器（脈搏血氧儀）： 檢測血液中的氧飽和度。 體溫傳感器： 精確測量體溫。 血壓傳感器： 用於無創血壓監測。 ECG（心電圖）傳感器： 監測心髒電活動。 疾病診斷與分析： 血糖傳感器（連續血糖監測CGM）： 實時監測糖尿病患者的血糖水平。 生物傳感器： 如DNA傳感器、蛋白質傳感器，用於疾病早期篩查和分子診斷。 氣體傳感器： 用於呼吸分析，輔助診斷肺部疾病。 醫學成像傳感器（如X射綫探測器、MRI綫圈）： 構成現代醫學影像診斷的基礎。 康復與輔助設備： 運動傳感器： 用於康復訓練效果評估、智能假肢控製。 觸覺傳感器： 應用於人機交互，提升假肢的操控感。 可穿戴健康設備： 智能手錶/手環中的多種傳感器： 集成心率、血氧、運動、睡眠監測等功能。 本章將展望生物傳感器和微型化傳感器在未來精準醫療、個性化健康管理中的巨大潛力。 第八章：傳感器技術的發展趨勢與未來展望 隨著科技的不斷進步，傳感器技術正朝著更加智能化、微型化、集成化、低功耗和高精度方嚮發展。本章將探討： MEMS（微機電係統）技術： 傳感器的小型化、集成化和低成本製造的關鍵。 物聯網（IoT）與傳感器網絡： 大量傳感器互聯互通，構建海量數據采集平颱。 人工智能（AI）與傳感器融閤： 通過AI算法提升傳感器數據的分析能力、預測能力和自主決策能力。 新型傳感器材料與原理： 如柔性傳感器、可穿戴傳感器、納米傳感器、生物電子學傳感器等。 高精度與高可靠性： 滿足更嚴苛的應用需求。 能源采集與自供能傳感器： 減少對外部電源的依賴。 標準化與互操作性： 促進傳感器生態係統的健康發展。 本書希望通過對傳感器技術原理、接口電路設計以及廣泛應用的全麵介紹，能夠激發讀者對這一領域的興趣，並為從事相關研究、開發或應用工作的專業人士提供有價值的參考。傳感器技術，作為連接物理世界與數字世界的關鍵紐帶，正以前所未有的速度改變著我們的世界，未來，它將繼續引領科技創新，創造更多無限可能。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期從事嵌入式係統開發的程序員，我常常覺得自己的知識結構中存在一塊明顯的短闆——對底層硬件的理解不夠深入。這本書恰好彌補瞭我的這一不足。我過去隻是簡單地將傳感器視為一個“數據輸入端口”，但閱讀這本書後，我纔真正理解瞭模擬信號到數字信號轉換過程中可能齣現的非綫性誤差、漂移問題以及如何通過軟件算法去補償這些硬件固有的缺陷。書中關於ADC選型和采樣率設定的討論，讓我對實時數據采集的精度有瞭全新的認識。它不僅僅停留在“讀齣值”的層麵，而是深入到瞭“如何保證讀齣的值是可信的”這一核心問題上。這種自上而下的係統性梳理，極大地提升瞭我進行上位機軟件設計時的魯棒性意識。我開始學會在代碼中為傳感器預留更多的校準和綫性化處理模塊，而不是盲目相信硬件輸齣的原始數據。這本書無疑幫助我完成瞭從“代碼實現者”嚮“係統架構思考者”的轉變。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書主要是被它所承諾的“應用電路”部分所吸引，我一直在尋找一本能夠把傳感器技術和實際的電源管理、接口通信協議（如I2C, SPI）串聯起來的書籍。這本書在這方麵錶現得非常全麵且實用。它沒有將傳感器模塊孤立看待，而是將它們置於一個完整的微控製器係統中進行講解。例如，在講解壓力傳感器時，書中詳細分析瞭如何設計一個低功耗的電源電路來保證傳感器在間歇工作模式下的穩定性，並同時展示瞭如何配置STM32的硬件接口來高效地讀取數據。這種將“前端采集”與“後端處理”無縫銜接的講解方式，對於從事物聯網（IoT）設備開發的人員來說，價值連城。它教會瞭我如何從整個係統的角度去權衡成本、功耗和性能。這本書中的每一個電路實例，都經過瞭反復的驗證，可以直接作為項目啓動的基礎模闆。對我而言，它不隻是一本參考書，更像是一個經過精心組織的“項目開發工具箱”。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我一直對電子元器件領域抱有濃厚的興趣，尤其是那種能與物理世界互動的“眼睛”和“耳朵”——傳感器。這本書的封麵設計就透露齣一種專業又親切的氣息，彩色的圖解實在太加分瞭。我翻開目錄，看到從基礎的原理講解到具體電路的實現，覆蓋麵相當廣。最讓我驚喜的是，它並沒有停留在理論的紙上談兵，而是大量穿插瞭實際應用的案例，比如如何用光敏電阻搭建一個自動夜燈，或者如何用溫度傳感器控製一個小型恒溫箱。對於一個初學者來說，這種手把手的指導簡直是救星。而且，它的語言風格非常平實，不像一些技術書籍那樣晦澀難懂，即便是復雜的半導體物理概念，也能被作者用生動的比喻解釋得清清楚楚。我花瞭整整一個周末來研究其中關於模糊邏輯控製的部分，那種豁然開朗的感覺，真的非常棒。我感覺這本書不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的老工程師在旁邊耐心指導，讓你在動手的過程中不斷鞏固理論知識。強烈推薦給所有想從“堆砌零件”升級到“設計係統”的電子愛好者們。

評分☆☆☆☆☆

我以一個在職工程師的角度來看待這本書，說實話，在這個快速迭代的技術領域，找到一本既能快速迴顧基礎，又能涵蓋新技術的實用手冊非常不易。這本《圖解傳感器技術及應用電路》的第二版在這方麵做得尤為齣色。它的深度適中，既避免瞭入門書籍的膚淺，又沒有深入到學院派那樣令人望而卻步的數學推導。書中對於不同類型傳感器的選型標準、抗乾擾設計以及信號調理電路的講解，非常貼閤工業現場的實際需求。特彆是關於噪聲抑製和電磁兼容性（EMC）的章節，我發現其中提到的幾種濾波器設計技巧，正是我們項目組前段時間在攻剋的難題。書中的電路圖繪製得清晰規範，元件參數的選擇也給齣瞭閤理的參考範圍，這對於快速搭建原型驗證闆非常有幫助。我特彆喜歡它在介紹每個傳感器時，都會附帶一個“常見陷阱與對策”的小欄目，這無疑是無數次踩坑經驗的總結，能幫我們這些忙於項目進度的工程師節省大量調試時間。這本書的價值不在於教你如何編程，而在於讓你深刻理解“硬件”層麵的限製與可能性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和視覺呈現絕對是加分項，毫不誇張地說，它是我書架上最“賞心悅目”的技術書籍之一。很多技術書籍為瞭塞進更多內容，往往犧牲瞭閱讀體驗，但這本書的作者顯然非常注重讀者的感受。大麵積的留白、清晰的字體和高質量的插圖，使得即便是連續閱讀幾個小時，眼睛也不會感到過度疲勞。那些復雜的IC芯片內部結構圖，在書中的呈現方式，簡直像藝術品一樣——不僅準確，而且美觀。我尤其欣賞它對“圖解”二字的詮釋，很多概念，比如霍爾效應的工作原理，通過幾張精心設計的流程圖和剖麵圖，比閱讀大段文字要直觀和高效得多。我將它推薦給瞭幾位學習電子設計的大齡轉行者，他們反饋說，這本書的圖文並茂的敘述方式，極大地降低瞭他們對抽象概念的恐懼感。如果說傳統的教科書是冰冷的知識堆砌，那麼這本書就像是一本色彩豐富、邏輯清晰的“設計故事集”，讓你沉浸其中，自然而然地吸收知識。