傳感器原理及應用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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楊少春 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 原理
• 應用
• 測量
• 控製
• 電子技術
• 自動化
• 儀器儀錶
• 物理學
• 工程技術

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121127236

商品编码：29605501637

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

書名：傳感器原理及應用

定價：23.00元

作者：楊少春

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787121127236

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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內容提要

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本書主要介紹瞭常用傳感器的工作原理、特性及在實踐中的應用。主要介紹瞭力敏傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器、光電傳感器、磁敏傳感器、微波和超聲波傳感器，以及傳感器與微處理器接口電路。
　　本書共10個模塊，除模塊一介紹傳感器的基本知識外，各模塊均具有相對獨立性，以便不同專業、不同學時的教學選用，參考學時為52~60學時。
　　本書由高職和有關企業的領導、專傢組成教材編審委員會進行審定，突齣高職教育的特點，注重實用技術，可作為應用電子技術、機電應用技術及工業自動化等相關專業高職、高專教材，也可供電大、職大等相關專業作為教材選用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《信號分析與處理技術》 一、 探索微觀世界的脈搏：信號的奧秘 我們生活在一個被信息洪流包裹的世界，而這些信息，本質上都是以各種形式存在的“信號”。從人聲的跌宕起伏，到電流的起伏不定，再到聲波、光波乃至更深層次的電磁波，它們無不承載著信息，驅動著現代社會的運轉。理解和駕馭這些信號，便意味著掌握瞭洞察世界、改造世界的重要鑰匙。《信號分析與處理技術》一書，正是旨在引領讀者深入探索這些微觀世界的脈搏，揭示信號的本質、特性及其蘊含的豐富信息。 本書並非簡單羅列信號的種類，而是從最基礎的數學原理齣發，構建起對信號的深刻理解。我們將從連續時間信號和離散時間信號的概念入手，區分它們的內在屬性與錶現形式。理解信號的周期性、非周期性，以及信號的能量和功率，是後續分析的基石。傅裏葉級數和傅裏葉變換將是本書的重頭戲。它們如同解剖刀，能夠將一個復雜的信號分解成無數個簡單的正弦和餘弦波的疊加，從而揭示信號在頻率域的頻譜特性。這對於理解信號的組成成分、識彆噪聲、分析信號的帶寬至關重要。我們不僅會學習理論，更會結閤實例，例如音頻信號的頻譜分析，來直觀感受傅裏葉變換的強大威力。 除瞭傅裏葉分析，拉普拉斯變換和Z變換也將被係統講解。拉普拉斯變換是處理連續時間LTI（綫性時不變）係統的有力工具，它能夠將時域的微分方程轉化為代數方程，極大地簡化係統的分析和設計。而Z變換則是其離散時間信號的對應物，是分析離散時間係統和數字信號處理的關鍵。通過對這些變換的學習，讀者將能夠理解信號在不同係統中的演化過程，並預測係統的響應。 本書還將深入探討信號的采樣和量化過程。在數字時代，模擬信號必須經過采樣和量化纔能被計算機處理。我們將詳細解析奈奎斯特采樣定理，理解采樣率對信號恢復精度的影響，以及欠采樣和過采樣的後果。量化誤差的産生及其影響也將被深入剖析，並介紹常見的量化方法。這些知識是數字信號處理的基礎，也是理解數字通信、數字音頻、數字圖像等領域不可或缺的。 二、 撥開信息迷霧：信號的分析與提取 信號的獲取隻是第一步，如何從中提取有用的信息，去除乾擾，更是關鍵。本書將係統介紹各種信號分析與處理技術，幫助讀者有效地從紛繁復雜的信號中撥開迷霧。 噪聲是信號處理中不可避免的挑戰。我們將深入探討各種類型的噪聲，如加性噪聲、乘性噪聲、高斯噪聲等，並分析它們對信號的影響。為瞭對抗噪聲，本書將介紹各種濾波技術。從基本的低通、高通、帶通、帶阻濾波器，到更復雜的自適應濾波器，都將一一展開。我們將理解濾波器的工作原理，學習如何根據信號特性和噪聲特點選擇閤適的濾波器，並掌握濾波器的設計方法。例如，在音頻降噪中，我們將學習如何設計一個濾波器來去除背景的嗡嗡聲或嘶嘶聲，從而提升語音的清晰度。 信號的識彆與分類是另一項重要任務。本書將介紹特徵提取技術，如時域特徵（均值、方差、峰值等）、頻域特徵（頻譜峰值、能量集中度等）以及時頻域特徵（如短時傅裏葉變換、小波變換）。這些特徵能夠有效地描述信號的內在屬性，為信號的分類和識彆提供依據。例如，在生物醫學信號分析中，我們將學習如何提取心電信號的特徵，以識彆不同的心律失常。 相關性分析是理解信號之間關係的重要工具。我們將學習自相關函數和互相關函數，它們能夠揭示信號的周期性、平穩性以及兩個信號之間的相似度。這在雷達信號處理、通信係統中的同步定位等方麵有著廣泛應用。 此外，本書還將觸及更高級的信號處理技術，如信號的估計與檢測。例如，在通信係統中，我們需要從接收到的帶噪聲信號中估計齣原始信號，這涉及到各種估計算法。在目標檢測中，我們需要判斷是否存在目標信號，這涉及到各種檢測理論。 三、 改造信息世界：信號的應用與實踐 理論的最終目的是服務於實踐，本書將通過豐富的應用實例，展現信號分析與處理技術在各個領域的強大生命力。 在通信係統中，信號處理技術是核心。從調製解調到信道編碼、均衡，每一個環節都離不開精妙的信號處理算法。我們將探討如何設計高效的調製解調方案，如何在復雜的通信環境中進行信號的恢復和判決。例如，在蜂窩通信中，我們討論如何通過信號處理技術實現多用戶接入和高數據速率傳輸。 在圖像和視頻處理領域，信號處理技術扮演著至關重要的角色。圖像的壓縮、增強、去噪、邊緣檢測，以及視頻的運動估計、場景分割，都依賴於先進的信號處理方法。我們將理解圖像的頻域特性，學習如何利用濾波器進行圖像的銳化和模糊，以及如何應用小波變換進行圖像壓縮。 在生物醫學工程領域，信號處理技術為醫療診斷和治療提供瞭強大的支持。心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）等生理信號的分析，能夠幫助醫生診斷疾病、監測病情。我們將學習如何從這些復雜的生理信號中提取關鍵信息，例如心拍的識彆、腦電波的分類等。 在人工智能和機器學習領域，信號處理技術是數據預處理和特徵提取的重要基礎。無論是語音識彆、圖像識彆，還是自然語言處理，都需要先將原始信號轉化為計算機能夠理解的特徵嚮量。本書將介紹如何將信號處理技術應用於機器學習模型的輸入準備。 此外，本書還將涉及振動信號分析、雷達信號處理、聲學信號處理等多個實際應用領域，通過案例分析，幫助讀者將所學的理論知識與實際問題相結閤，提升解決實際問題的能力。 《信號分析與處理技術》並非一本僅僅停留在理論層麵的學術著作，它更注重理論與實踐的結閤，旨在為讀者構建起一個全麵、深入的信號處理知識體係。通過對本書的學習，讀者將能夠更深刻地理解信息是如何傳遞和處理的，從而在未來的學習和工作中，能夠更有效地分析和利用各種信號，創造齣更多令人驚嘆的應用。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，心裏其實是有點忐忑的。我不是科班齣身，更偏嚮於軟件和算法優化方嚮，對底層硬件和物理機製的理解一直是個痛點。我期望能找到一本既能講解原理，又能快速上手實踐的書。這本書在這方麵做得比我預期的要好一些，尤其是在介紹光電傳感器的衍射和乾涉原理時，它沒有直接跳到復雜的傅裏葉光學，而是先從最基礎的光的傳播特性講起，然後纔過渡到具體的調製解調技術。我最欣賞的是它對噪聲抑製這一主題的探討。在電子係統設計中，噪聲往往是扼殺精度的罪魁禍首，而這本書專門闢齣瞭一整章來討論共模抑製比（CMRR）的概念，並結閤具體的差分放大電路實例進行瞭仿真分析，圖示清晰明瞭，讓我對如何設計一個抗乾擾能力強的信號采集前端有瞭更直觀的認識。我甚至根據書中的建議，調整瞭我實驗室裏一個數據采集闆的屏蔽方案，效果立竿見影。此外，書中對一些新型柔性傳感器的展望性討論也很有意思，雖然目前還處於研究階段，但它拓展瞭讀者的視野，讓人看到這個領域未來的發展方嚮，而不是局限於傳統的電阻應變片或熱電偶。

评分☆☆☆☆☆

我是一個偏嚮於自動化控製和係統集成的工程師，我購買這本書的主要目的是想係統性地瞭解各種工業級傳感器的選型標準和接口規範。這本書在這方麵提供瞭非常細緻的對比錶格。它沒有浪費篇幅在過時的技術上，而是集中火力講解瞭目前主流的工業以太網（如EtherCAT）中傳感器數據如何高效傳輸和時間同步的問題。我記得有一部分專門對比瞭磁阻式編碼器和光柵編碼器在極限速度下的響應時間和分辨率，並且給齣瞭它們在不同負載條件下的壽命預期麯綫。這個細節對我優化我負責的一條高速生産綫的反饋控製迴路非常有幫助。我甚至發現書中提到瞭幾種國內新興的MEMS陀螺儀的參數指標，這讓我感到作者的研究是與時俱進的，而不是照搬十幾年前的國外資料。總的來說，如果你對如何將傳感器數據可靠、準確地融入到大型工業控製係統中感興趣，這本書提供瞭非常實用的技術路綫圖，而不是停留在基礎物理現象的錶麵描述。

评分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，說好聽點是“紮實”，說難聽點就是“信息密度極高”。它顯然是為那些已經具備一定電子電路基礎，或者正在進行相關專業課程學習的工程師和學生準備的。我發現自己不能像讀小說一樣輕鬆地翻閱，很多地方需要反復咀嚼和對照其他參考資料。例如，在討論壓電效應的逆嚮應用時，書中對鐵電材料的疇壁運動的描述，非常專業且精煉，但對於我來說，理解其背後的晶體結構變化需要額外的背景知識補充。不過，一旦你跟上作者的思路，你會發現其邏輯鏈條是極其嚴密的。我特彆喜歡它在每一章末尾設置的“工程挑戰與案例分析”部分。這些案例不是那種教科書式的完美問題，而是充滿瞭實際工程中的妥協和限製，比如如何在一個高濕高熱的環境下保證電容式傳感器的穩定性。書中給齣的多重冗餘方案和在綫標定方法，非常具有實操價值，這比那些隻停留在理論模型的書籍要高明得多。這本書的價值在於，它不僅告訴你“是什麼”，更重要的是告訴你“為什麼會這樣”，以及“在現實中該如何處理”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當樸實，藍色的主色調讓人感覺既專業又沉穩，但老實說，如果不是我對這個領域有剛需，可能我拿起它的幾率並不高。它給我的第一印象是那種“教科書”式的存在，字體選擇和排版都非常規整，似乎在極力凸顯內容的嚴謹性。我特彆留意瞭目錄部分，涉及的範圍相當廣闊，從基礎的物理效應到各類傳感器的結構剖析，再到後期的信號處理和實際案例分析，結構組織得非常清晰，這對於一個初學者來說，無疑是極大的便利。我花瞭大量時間去研讀前幾章關於電磁感應原理在位移測量中的應用，作者對公式的推導過程描述得非常詳盡，每一步的物理意義都解釋得很到位，即便是涉及到一些微積分的復雜運算，作者也盡可能地用圖形和實例來輔助理解，這極大地降低瞭理解門檻。我感覺這本書的作者在編寫時，是真正站在一個“教學者”的角度去考慮讀者的睏惑點，而不是一味地堆砌理論。特彆是關於溫度傳感器的非綫性補償那一節，它提供瞭一個非常實用的基於查錶和綫性插值的算法示例，這對我目前手頭的一個溫控項目具有直接的指導意義，讓我找到瞭一個更優化的解決方案。整體而言，這本書的理論深度是足夠的，但又沒有陷入純粹的數學推導泥潭，而是保持瞭一種良好的工程實用性平衡。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量給我留下瞭深刻的印象，紙張的質量很好，在強光下閱讀也不會有明顯的反光，這對長時間工作的人來說很重要。這本書的獨特之處在於它對數據采集鏈的整體性關注。很多書籍可能隻關注傳感器本身，但這本書從前端的物理轉換，到中端的調理電路（例如儀器放大器的設計與去耦），再到後端的模數轉換器的選擇標準，形成瞭一個完整的閉環討論。我個人對非綫性誤差的傳播分析印象尤為深刻，書中運用瞭一種概率統計的方法來量化整個鏈路中各個環節誤差的纍積效應，這比我過去常用的簡單誤差疊加法精確得多，有助於我在項目初期就進行更閤理的誤差預算。此外，作者對傳感器的壽命預測與維護這一“軟科學”部分的討論也讓我眼前一亮。他提齣瞭一種基於曆史數據的健康狀態監測模型，雖然實現起來有一定難度，但其理論框架非常完善，為我們建立設備的預防性維護體係提供瞭堅實的理論基礎。這本書無疑是一本值得反復研讀的工具書，它不僅僅是知識的載體，更像是一位資深工程師的經驗總結。