书名:传感器原理与检测技术(21世纪高等院校电气信息类系列教材)
定价:43.00元
售价:29.2元,便宜13.8元,折扣67
作者:童敏明,唐守峰
出版社:机械工业出版社
出版日期:2014-01-01
ISBN:9787111444374
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:大16开
商品重量:0.4kg
★每章结构上按照本章要点、学习要求、本章内容、知识拓展(或创新、设计与应用)、本章小结、习题的形式编写。
★本教材属专业基础教学用书,内容涉及面较宽,侧重基本概念、基本原理和应用方法,避免繁琐的理论推导和公式演算。
★传感器作为检测技术的关键,种类很多,本教材主要介绍了电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、热电阻式传感器、热电偶传感器、集成温度传感器、霍尔传感器、光电式传感器、超声波传感器、压电式传感器等常用传感器,主要目的是借此介绍传感器应用的基本方法。
★为了适应创新应用型人才的培养要求,本教材在章节内容中或习题中设计了一些创新思考的问题,并特别增加了创新设计方法及应用案例的章节。
《传感器原理与检测技术》由童敏明、唐守锋、 医理海波编著,从传感器检测应用技术的角度出发, 详细介绍了电阻应变式传感器、电容式传感器、电感 式传感器、热电阻传感器、热电偶传感器、集成温度 传感器、霍尔传感器、光电传感器、超声波传感器、 压电式传感器等常用传感器的工作原理和典型应用, 以及传感器及检测技术的一些基本概念、传感器信号 采集与处理技术和抗干扰技术,同时还介绍了传感器 创新应用方法,列举了应用实例。
《传感器原理与检测技术》可作为电气工程、自 动化、信息技术、测控技术等专业学生的专业基础课 教材,也可供有关专业师生、从事测试工程工作的技 术人员参考。
出版说明
前言
绪论
0.1本教材的性质和内容
0.2传感器及检测技术的广泛应用及发展前景
0.3本教材的目的
问题与思考
章传感器及检测技术的基本概念
1.1传感器的定义
1.2传感器的分类
1.3测量方法及检测装置的基本性能
1.3.1测量方法的分类
1.3.2真值与平均值
1.3.3检测装置的基本性能
1.4传感器的静态特性
1.4.1传感器静态特性的表示方法
1.4.2传感器的主要静态性能指标
1.5传感器的动态特性
1.5.1一阶传感器系统
1.5.2二阶传感器系统
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第2章误差分析基础
2.1测量与误差
2.1.1学习误差的意义
2.1.2误差的表示方法
2.2测量误差的分类
2.2.1按误差出现的规律分类
2.2.2按误差来源分类
2.2.3按照被测量随时间变化的速度分类
2.2.4按使用条件分类
2.3误差的判断与处理方法
2.3.1系统误差
2.3.2随机误差分析方法
2.3.3疏失误差或粗大误差的处理
2.4测量误差的合成与分配
2.4.1测量误差的合成
2.4.2测量误差的分配
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第3章电阻应变式传感器
3.1电阻应变式传感器的工作原理
3.1.1电阻应变片(计)
3.1.2电阻应变片的种类
3.1.3电阻应变片的选用及粘贴
3.1.4应变片的动态响应特性
3.1.5电阻应变片的温度误差及其补偿
3.2电桥检测原理及电阻应变片桥路
3.2.1电桥概述
3.2.2不平衡单臂电桥的工作特性
3.2.3差动电桥的工作特性
3.2.4双差动电桥的工作特性
3.2.5相对臂电桥的工作特性
3.2.6提高不平衡电桥输出线性度的方法
3.2.7直流电桥的调零
3.2.8交流电桥及其平衡
3.3电阻应变式传感器的典型应用
3.3.1电阻应变式传感器应用特点
3.3.2电阻应变式传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第4章电容式传感器
4.1电容式传感器的定义与工作原理
4.1.1电容式传感器的定义
4.1.2电容式传感器的工作原理
4.2电容式传感器的工作特性
4.2.1变极距型电容传感器
4.2.2变面积型电容传感器
4.2.3变介质型电容传感器
4.2.4电容式传感器的其他特性
4.3电容式传感器的结构及抗干扰问题
4.3.1温度变化对结构稳定性的影响
4.3.2温度变化对介质介电常数的影响
4.3.3绝缘问题
4.3.4电容电场的边缘效应
4.3.5寄生电容
4.4电容式传感器的测量电路
4.4.1调幅型测量电路
4.4.2谐振测量电路
4.4.3脉冲宽度调制电路
4.5电容式传感器的应用
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
第5章电感式传感器
5.1自感式传感器
5.1.1闭磁路式自感传感器
5.1.2螺管型自感传感器
5.1.3差动自感传感器
5.1.4自感传感器的测量电路
5.1.5自感传感器的主要误差
5.2互感式传感器
5.2.1螺管型互感传感器
5.2.2互感传感器的主要性能
5.2.3差动变压器的测量电路
5.3电涡流式传感器
5.3.1电涡流传感器原理
5.3.2电涡流传感器特性分析
5.3.3高频反射电涡流传感器
5.3.4低频透射电涡流传感器
5.3.5测量电路
5.4电感式传感器的应用
5.4.1电(自)感式传感器的应用
5.4.2差动变压器式传感器的应用
5.4.3电涡流传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第6章热电阻传感器
6.1金属热电阻
6.1.1金属热电阻的工作原理和材料
6.1.2常用金属热电阻
6.1.3金属热电阻传感器的结构
6.1.4金属热电阻传感器的测量电路
6.1.5金属热电阻的应用
6.2半导体热敏电阻
6.2.1热敏电阻分类及结构
6.2.2热敏电阻的特性
6.2.3新材料热敏电阻
6.2.4热敏电阻的线性化
6.2.5热敏电阻的应用
问题与思考
本章小结
习题
第7章热电偶传感器
7.1热电偶传感器的工作原理
7.2热电偶应用定则
7.3常用热电偶
7.4补偿导线与冷端补偿
7.4.1补偿导线
7.4.2冷端补偿
7.5热电偶实用测量电路
7.6热电偶应用实例
问题与思考
本章小结
习题
第8章集成温度传感器
8.1集成温度传感器的基本工作原理
8.2集成温度传感器的信号输出方式
8.3常用集成温度传感器
8.4集成温度传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
第9章霍尔传感器
9.1霍尔效应和工作原理
9.2霍尔元件连接方式和输出电路
9.2.1基本测量电路
9.2.2霍尔元件的连接方式
9.2.3霍尔电势的输出电路
9.3霍尔元件的测量误差和补偿方法
9.3.1零位误差及补偿方法
9.3.2温度误差及其补偿
9.4霍尔传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
0章光电传感器
10.1光电效应及光电器件
10.1.1光电效应
10.1.2光电管、光电倍增管
10.1.3光敏电阻
10.1.4光敏晶体管
10.1.5光电池
10.2光电传感器的光源及测量电路
10.2.1光电传感器的光源
10.2.2光电传感器的测量电路
10.3一般形式的光电传感器及其应用
10.3.1一般形式的光电传感器
10.3.2光电传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
1章超声波传感器
11.1超声波及其物理性质
11.1.1超声波的波形及其传播速度
11.1.2超声波的反射和折射
11.2超声波传感器的分类
11.2.1超声探头的分类
11.2.2超声换能器
11.3超声波传感器应用
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
2章压电式传感器
12.1压电式传感器的工作原理
12.1.1压电效应
12.1.2压电效应表达式
12.1.3石英晶体的压电效应机理
12.1.4压电陶瓷的压电效应机理
12.1.5压电式传感器的预载与技巧
12.1.6压电式传感器的特性
12.2压电式传感器的测量电路
12.2.1压电式传感器的等效电路
12.2.2压电式传感器的测量电路
12.3压电式传感器的应用
问题与思考
本章小结
习题
3章信号变换电路
13.1直流-交流-直流变换
13.1.1微弱信号的直流-交流变换工作原理
13.1.2交流-直流变换工作原理
13.1.3集成调制式直流放大器
13.2电压-电流变换
13.2.1浮动负载的电压-电流变换器
13.2.2负载接地的电压-电流变换器
13.2.3实用电压-电流变换器
13.2.4集成V-I变换器
13.3电流-电压变换
13.4电压-频率和频率-电压变换
13.4.1电压-频率变换器
13.4.2频率-电压变换器
13.5数/模变换与模/数变换
13.5.1数/模(D-A)转换器
13.5.2模/数(A-D)转换器
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
4章传感器信号采集与处理技术
14.1传感器数据采集装置的功能
14.2数据采集装置的结构配置
14.2.1多路扫描数据采集结构
14.2.2多路数据并行采集结构
14.3多路模拟开关和采样/保持器
14.3.1多路模拟开关
14.3.2采样/保持器
14.4数据采集装置的技术性能
14.4.1分辨率与精度
14.4.2采样速度
14.5数据采集系统设计
14.5.1数据采集系统设计的基本原则
14.5.2系统设计的一般步骤
14.6数字滤波技术
14.6.1算术平均值法
14.6.2移动平均滤波
14.6.3加权平均滤波
14.6.4中值法
14.6.5一阶惯性滤波法
14.6.6抑制脉冲算术平均法
14.7标度变换
14.7.1标度变换原理
14.7.2非线性检测信号的标度变换
14.8非线性补偿技术
14.8.1线性插值法
14.8.2二次抛物线插值法
14.8.3查表法
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
5章抗干扰技术
15.1电磁干扰及其危害
15.1.1电磁干扰及三要素
15.1.2被干扰装置的敏感度
15.1.3电磁干扰的危害
15.2干扰的分类
15.2.1电磁干扰源的分类
15.2.2按噪声产生的原因分类
15.2.3按噪声传导模式分类
15.2.4按噪声波形及性质分类
15.3干扰的耦合方式
15.3.1电导性耦合方式
15.3.2公共阻抗耦合方式
15.3.3电容耦合方式
15.3.4电磁感应耦合方式
15.3.5辐射耦合干扰
15.3.6漏电耦合方式
15.4屏蔽技术
15.4.1屏蔽的一般原理
15.4.2电场屏蔽
15.4.3电磁场屏蔽
15.4.4磁场屏蔽
15.5隔离技术
15.5.1光电隔离
15.5.2继电器隔离
15.6接地技术
15.6.1接地概述
15.6.2工作接地
15.6.3屏蔽接地
15.7抗干扰设计举例
15.7.1传输线抗干扰设计
15.7.2印制电路板的抗干扰设计
15.7.3传感器电路的屏蔽与接地设计
15.7.4电源所致干扰的抑制
知识拓展
问题与思考
本章小结
习题
6章创新设计方法及案例
16.1检测技术创新设计方法
16.1.1检测技术创新设计的一般步骤
16.1.2检测技术创新设计的基本方法
16.2检测技术创新设计案例
16.2.1设计案例一司机瞌睡监测提醒装置
16.2.2设计案例二跳远犯规检测器
16.2.3设计案例三安全输液报警器
16.2.4设计案例四雨天自动收衣装置
16.2.5设计案例五玻璃破碎监测系统
16.2.6设计案例六热电阻真空度测量装置
16.2.7设计案例七台灯照度检测及自动调光装置
16.2.8设计案例八防止酒后驾车装置
16.2.9设计案例九燃气灶防干烧装置
16.2.10设计案例十公交投币箱假硬币
检测仪
知识拓展
创新设计
参考文献
天呐,最近迷上了一本关于《现代控制系统设计与实现》的书,简直是打开了新世界的大门!这本书不是那种干巴巴的教科书,它真正做到了理论与实践的完美结合。作者在讲解PID控制算法时,没有仅仅停留在数学公式的推导上,而是深入剖析了不同参数整定方法在实际工业过程中的优缺点,比如Ziegler-Nichols法和模糊逻辑自整定方法的适用场景分析得极其透彻。更让我惊喜的是,书中关于状态空间法的阐述,配上了大量的仿真实例,让我这个初学者也能清晰地理解如何对复杂系统进行建模和优化。我印象特别深的是,它花了一整个章节讲解了先进的鲁棒控制理论,比如$mathcal{H}_{infty}$控制,用非常直观的例子解释了如何在不确定性环境下保证系统的稳定性与性能。这本书的排版也十分友好,图文并茂,很多关键概念都有专门的“深入理解”小节进行补充说明。对于想在控制领域深耕的工程师或学生来说,这绝对是案头必备的参考手册,它提供的不仅仅是知识,更是一种解决实际工程问题的思维方式。我感觉自己对控制系统的理解一下子提升了一个档次,强烈推荐给所有对高级控制理论感兴趣的朋友们!
评分我最近读完了一本《嵌入式系统软硬件协同设计实战指南》,这本书的实用性简直爆表!我一直觉得嵌入式开发是个“黑箱”,但这本书完全打破了我的固有印象。它以STM32系列微控制器为平台,从最基础的时钟树配置讲起,到复杂的中断服务流程和DMA数据传输,每一步都配有清晰的汇编和C代码示例,甚至连寄存器级别的操作都讲解得明明白白。最让我感到震撼的是,书中关于实时操作系统(RTOS)的讲解,特别是FreeRTOS的移植和任务调度机制,作者不仅讲了API调用,还深入剖析了上下文切换的底层细节,这在很多其他书籍中是找不到的。此外,它还涉及了低功耗设计的技巧和通信协议栈(如CAN和Ethernet)的驱动编写,这些都是项目中最容易卡壳的部分。这本书的结构非常清晰,逻辑严密,感觉作者是一位经验极其丰富的项目工程师,他把踩过的所有“坑”都预先标注了出来。对于想从理论走向工程实践的电子爱好者或初级嵌入式工程师,这本书简直是神助攻,读完后你对“硬件与软件如何协同工作”会有一个全新的、立体的认识。
评分最近沉浸在《大规模集成电路设计与验证方法学》这本书里,感觉自己的电路设计思维被彻底重塑了。这本书的视角非常宏大且深入,它不仅仅讨论了晶体管级电路的优化,更侧重于SoC(系统级芯片)的设计流程和验证(Verification)的艺术。书中详细介绍了从前端的RTL设计到后端版图布局布线的完整流程,特别是对时序分析(STA)和功耗分析的讲解,简直是教科书级别的。我尤其欣赏作者关于形式化验证和覆盖率驱动验证的论述,这些方法在现代芯片设计中越来越关键,但鲜有书籍能将其讲得如此系统和透彻。它用大量的实际案例说明了如何构建高效的测试平台(Testbench)以及如何利用仿真工具来保证设计的正确性。虽然内容涉及的专业术语很多,但作者的行文风格非常严谨且富有逻辑性,确保读者在学习高级概念时不会迷失方向。对于有志于从事芯片设计、验证工作的读者来说,这本书的价值无法估量,它代表了当前IC设计领域的前沿思想和最佳实践。
评分不得不提我最近读的一本关于《光电探测与成像系统原理》的专著,这本书的专业性毋庸置疑,但最妙的是它把抽象的光学物理原理和具体的工程应用连接得天衣无缝。书中对量子效率、信噪比、MTF(调制传递函数)等核心指标的推导和计算,详尽到可以让人在脑海中构建出整个探测器的物理图像。它不仅仅停留在理论层面,更是深入剖析了不同光敏材料(如CCD、CMOS、InGaAs)的特性差异及其在特定环境下的性能表现。让我受益匪浅的是关于成像系统噪声分析的那一章,作者细致地分类了各种噪声源,并给出了有效的抑制策略,这对于设计高灵敏度光电设备至关重要。此外,书中还涵盖了傅里叶光学在成像去模糊中的应用,以及现代计算成像技术的初步介绍,极大地拓宽了我的视野。这本书的图表绘制精美且信息量巨大,每次翻阅都能发现新的理解层次。如果你的研究方向与遥感、生物医学成像或精密测量相关,这本书绝对是你理解光电系统“为什么这么设计”的关键钥匙。
评分我最近翻阅了一本关于《先进网络通信协议栈剖析与优化》的书籍,收获颇丰。这本书的切入点非常新颖,它没有满足于讲解标准的TCP/IP协议族,而是聚焦于下一代网络技术的深层细节和性能瓶颈。作者花了大量篇幅来剖析QUIC协议的设计哲学,特别是其如何解决TCP在移动环境下的队头阻塞问题,并对比了其在TLS握手优化上的优势。书中对拥塞控制算法的演进进行了历史性的梳理,从经典的Cubic到最新的BBR,每一个算法的数学模型和仿真结果都展示得非常清晰,让我能够直观地感受到带宽感知机制的威力。此外,它对SDN(软件定义网络)和NFV(网络功能虚拟化)在现代数据中心的应用案例分析,也极具参考价值,解释了如何通过集中控制实现网络的弹性伸缩。这本书的语言风格非常流畅,既有技术深度,又保持了学术的严谨性,更像是一位资深架构师在分享多年积累的优化心得。对于网络工程师和系统架构师而言,这本书是理解现代高性能网络基础设施如何“加速”的关键指南。
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