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传感器技术及应用第二版,核心突破与应用场景?

图书基本信息

《传感器技术及应用(第二版)》是一本非常经典和广泛使用的传感器技术教材,不同作者和出版社的版本内容略有差异,但核心思想和大纲基本一致,最常见和权威的版本之一是由中国农业出版社出版,张伦、王娜、张涛等老师主编的版本。

传感器技术及应用第二版,核心突破与应用场景?-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 书名: 传感器技术及应用(第二版)
  • 主编: 张伦, 王娜, 张涛 等
  • 出版社: 中国农业出版社
  • ISBN: 9787109275475 (这是一个常见的ISBN,具体版本请核对封面)
  • 类别: 普通高等教育农业农村部“十四五”规划教材,全国高等农林院校“十四五”规划教材

内容结构与核心特点

这本书之所以被广泛采用,是因为它在内容编排、理论与实践结合方面做得非常出色。

内容结构(通常章节安排)

本书的结构遵循了从基础到应用、从原理到系统的逻辑,非常适合教学。

  • 第1章:传感器概述

    • 传感器的定义、组成、分类。
    • 传感器在现代社会(工业、农业、医疗、环境、军事等)中的地位和作用。
    • 传感器技术的发展趋势(微型化、智能化、网络化、集成化)。
  • 第2章:传感器的基本特性

    传感器技术及应用第二版,核心突破与应用场景?-图2
    (图片来源网络,侵删)
    • 静态特性: 线性度、灵敏度、精度、重复性、迟滞等。
    • 动态特性: 阶跃响应、频率响应等,理解传感器对快速变化信号的跟随能力。
  • 第3章:常用传感器的原理与特性

    • 这是全书的核心章节最丰富,通常会详细介绍:
      • 电阻式传感器: 应变片、热电阻、光敏电阻等。
      • 电容式传感器: 变极距型、变面积型、变介质型。
      • 电感式传感器: 自感式、互感式(如变压器电桥)、电涡流式。
      • 压电式传感器: 压电效应及其应用(如加速度计、超声波传感器)。
      • 热电式传感器: 热电偶、热电阻、热敏电阻、热释电传感器。
      • 光电式传感器: 光电效应、光敏二极管/三极管、光电倍增管、CCD/CMOS图像传感器、红外传感器、光纤传感器等。
      • 磁电式传感器: 电磁感应式、霍尔传感器、磁敏电阻等。
      • 气敏与湿敏传感器: 用于检测气体成分和湿度。
  • 第4章:信号调理电路

    • 传感器输出的信号通常很微弱,需要处理。
    • 内容包括:测量电桥、放大电路(差动放大、仪用放大器)、滤波电路、调制与解调电路、A/D转换技术等。
  • 第5章:传感器的接口技术

    • 传感器与微处理器(如单片机、嵌入式系统)的连接方式。
    • 模拟信号接口、数字信号接口(I2C, SPI, UART等)。
    • 抗干扰技术。
  • 第6章:智能传感器与传感器网络

    传感器技术及应用第二版,核心突破与应用场景?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 智能传感器: 集成了传感、调理、数据处理功能的传感器。
    • 传感器网络: 无线传感器网络的基本概念、拓扑结构、协议和应用。
  • 第7章:传感器典型应用

    • 结合具体领域,给出综合性的应用案例,如:
      • 在现代农业中的应用(温室环境监测、精准灌溉)。
      • 在工业自动化中的应用(机器人、过程控制)。
      • 在消费电子中的应用(智能手机、可穿戴设备)。
      • 在汽车电子中的应用(ABS、安全气囊、胎压监测)。
      • 在医疗健康中的应用(监护仪、血糖仪)。
  • 附录

    • 常用传感器型号及技术参数。
    • 传感器相关术语中英文对照。

核心特点

  • 系统性与全面性: 内容覆盖了传感器的基础理论、核心原理、信号处理、接口技术和典型应用,体系完整。
  • 理论与实践并重: 不仅有详细的原理讲解,还配有大量的应用电路图、结构图和实物图,帮助读者建立直观认识,每章末尾通常有思考题与习题,便于巩固知识。
  • 内容新颖,紧跟前沿: 第二版更新了内容,增加了对智能传感器、MEMS技术、物联网、无线传感器网络等前沿技术的介绍,使其更符合当前技术的发展。
  • 图文并茂,通俗易懂: 语言精炼,图表清晰,对于初学者非常友好,能够降低学习门槛。
  • 应用导向: 特别强调传感器在不同领域的实际应用,尤其是结合了其“农业出版社”的背景,在农业工程应用方面有独到之处,同时也兼顾了其他通用领域。

适用对象

这本书主要面向以下读者群体:

  1. 高等院校学生:

    • 自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、电子信息工程、机械电子工程、物联网工程等相关专业的本科生。
    • 是这些专业《传感器原理》、《检测技术》等课程的首选教材主要参考书
  2. 工程技术人员:

    • 从事自动化控制、仪器仪表、电子设计、嵌入式系统开发的工程师。
    • 需要快速了解和选用传感器,并将其集成到系统中的技术人员。
  3. 科研人员:

    作为入门和参考,了解传感器技术的全貌和最新进展。

  4. 爱好者与自学者:

    对物联网、智能家居、机器人等感兴趣的创客和爱好者,可以作为系统学习的资料。


如何获取与使用

如何获取

  • 购买正版图书:
    • 线上平台:京东、当当、淘宝/天猫等电商平台搜索书名即可购买,这是最推荐的方式,能保证内容完整和印刷质量。
    • 线下书店: 大型新华书店或大学城附近的书店通常有售。
  • 图书馆借阅:

    各高校图书馆和公共图书馆基本都有收藏,可以免费借阅。

  • 电子资源:

    部分平台可能提供电子版,但需要注意版权问题,中国知网、超星等学术数据库有时会收录教材的章节或相关文献。

如何高效使用

  • 结合课程学习: 如果是作为教材,跟随老师的讲课进度,课前预习,课后复习,完成习题。
  • 动手实践: 传感器技术是实践性极强的学科,强烈建议配合“单片机开发板(如Arduino, STM32)”“传感器套件”进行实验,亲手将温湿度、光照、红外等传感器连接到开发板上,读取数据并显示,能极大地加深理解。
  • 查阅数据手册: 书中介绍的传感器是原理性的,在实际项目中,你需要学会查阅具体传感器型号的数据手册,了解其电气特性、性能参数和使用方法。
  • 关注前沿动态: 教材内容更新有周期,建议在学习之余,关注行业展会(如慕尼黑电子展)、科技网站(如EEV-Blog, AnandTech)和学术期刊,了解最新的传感器技术和产品。

与其他书籍的比较

  • 与《传感器原理及应用》(其他版本,如常健生版等): 内容框架类似,都属于经典教材,张伦版的第二版在内容更新和前沿技术介绍上可能更具优势,且应用案例更丰富。
  • 与《传感器技术及应用》(刘君华等版): 刘君华老师的书在理论和数学推导上可能更深入一些,适合对理论要求较高的读者,张伦版则更侧重于工程应用和实践。
  • 与国外经典教材(如《Sensor Technology Handbook》by Jon S. Wilson): 国外教材通常更厚重,内容更详尽,覆盖面更广,可以作为进阶和查阅的工具书,国内教材则更适合作为入门和系统学习的教材,结构更清晰,符合国内教学大纲。

《传感器技术及应用(第二版)》(以张伦版为例)是一本结构清晰、内容全面、理论与实践结合得非常好的优秀教材,它非常适合作为高等院校相关专业的入门教材,也适合广大工程技术人员和爱好者系统学习传感器知识,如果你希望打下坚实的传感器理论基础,并了解其广泛的应用,这本书是一个非常理想的选择。

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