傳感器與信號處理電路（第2版）/普通高等教育“十三五”規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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高立艾，紀建偉 著

圖書標籤:

• 傳感器
• 信號處理
• 電路
• 模擬電路
• 電子技術
• 高等教育
• 教材
• 十三五規劃
• 電子工程
• 微電子學

齣版社： 中國水利水電齣版社

ISBN：9787517055945

版次：2

商品編碼：12251804

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：188

字數：279

內容簡介

　　全書共分為14章。前十章主要講述傳感器原理與應用，包括：傳感器的基本概念、電阻傳感器、電感傳感器、電容傳感器、光電傳感器、壓電傳感器、磁電傳感器、熱電式傳感器、數字傳感器、其他傳感器(含霍爾傳感器、超聲波傳感器、光縴傳感器)；後四章主要講述信號處理電路的基本原理與形式，包括：測量電橋、測量放大電路、濾波器、調製與解調。
　　本書可作為高等學校電氣信息類本科、專科《傳感器原理》或《檢測技術》課程教材，也可供電氣工程技術人員及電器愛好者參考和自學。

傳感器與信號處理電路（第2版）/普通高等教育“十三五”規劃教材 - 圖書簡介 本書深入探討瞭現代電子係統中至關重要的兩個組成部分：傳感器和信號處理電路。在科技飛速發展的今天，傳感器作為感知物理世界、采集信息數據的“眼睛”和“耳朵”，其重要性不言而喻。而信號處理電路則負責對這些原始數據進行提取、轉換、增強、分析，最終轉化為有意義的信息，為決策和控製提供依據。本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的知識體係，使其能夠理解、設計和應用各類傳感器及其相關的信號處理技術。 一、 傳感器：感知世界的基石 本書將首先為讀者詳細介紹各類傳感器的基本原理、結構、特性及應用。我們將從最基礎的傳感器概念入手，闡述傳感器在測量過程中所扮演的角色，以及它們如何將非電量（如溫度、壓力、光強、位移、速度、加速度、濕度、氣體濃度等）轉換為電信號。 1. 傳感器的分類與原理： 按被測量分類： 我們將係統性地梳理各種物理量和化學量的傳感器，包括： 力學量傳感器： 壓力傳感器（壓阻式、電容式、壓電式）、應變傳感器（電阻應變片）、加速度傳感器（壓電式、MEMS）、振動傳感器、位移傳感器（LVDT、電感式、光學式）。 熱學量傳感器： 溫度傳感器（熱電偶、熱敏電阻、鉑電阻、紅外傳感器）、熱流傳感器。 電學量傳感器： 電壓、電流、電阻、電容、電感傳感器。 磁學量傳感器： 霍爾傳感器、磁阻傳感器、磁緻伸縮傳感器。 光學量傳感器： 光敏電阻、光電二極管、光電三極管、CCD、CMOS圖像傳感器。 聲學量傳感器： 麥剋風（電容式、動圈式、壓電式）、超聲波傳感器。 化學量傳感器： 氣體傳感器（電化學式、半導體式、催化燃燒式）、pH傳感器、濕度傳感器。 生物傳感器： 酶傳感器、免疫傳感器、DNA傳感器等。 按工作原理分類： 詳細剖析不同傳感器的工作機理，例如： 電阻式傳感器： 基於材料電阻率隨外部物理量變化而變化的原理，如熱敏電阻、壓阻式傳感器。 電容式傳感器： 利用電介質的介電常數、極闆間距離或重疊麵積變化導緻電容值改變的原理。 電感式傳感器： 基於電磁感應原理，通過改變綫圈的磁導率或耦閤係數來檢測物理量的變化，如LVDT。 壓電式傳感器： 利用壓電效應，在外力作用下産生電荷的材料特性。 半導體傳感器： 利用半導體材料的特殊電學或光學性質，如霍爾傳感器、氣體傳感器。 光學傳感器： 利用光電效應，如光電導效應、光伏效應、光發射效應。 MEMS傳感器： 微電子機械係統技術製造的傳感器，具有體積小、功耗低、集成度高等優點。 2. 傳感器的特性與選擇： 靜態特性： 靈敏度、綫性度、分辨率、遲滯、重復性。 動態特性： 響應時間、帶寬、阻尼比、固有頻率。 其他特性： 工作範圍、精度、穩定性、功耗、環境適應性、成本。 選擇原則： 結閤實際應用需求，權衡各項技術指標，選擇最閤適的傳感器。 3. 傳感器信號的調理： 傳感器輸齣的原始信號往往存在噪聲、幅度小、阻抗不匹配等問題，需要進行預處理。本書將詳細介紹各種信號調理電路，包括： 放大電路： 儀錶放大器、運算放大器組成的差分放大、同相比例、反相比例電路，用於提高信號幅度。 濾波電路： 低通、高通、帶通、帶阻濾波器，用於去除噪聲和乾擾。 阻抗匹配電路： 緩衝器、電壓跟隨器，確保信號傳輸的有效性。 激勵源： 為某些傳感器（如電容式、電感式）提供必要的激勵信號。 二、 信號處理電路：挖掘信息價值 傳感器采集到的經過調理的信號，往往還需要經過進一步的信號處理，纔能提取齣所需的有用信息。本書將重點講解各類信號處理電路的核心原理和設計方法。 1. 模擬信號處理： 濾波器的設計與應用： 原型濾波器： 巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾濾波器的設計原理、幅度-頻率響應和相頻響應特性。 有源濾波器： 基於運算放大器實現的各種階數和類型的濾波器，包括Sallen-Key、MFB結構。 開關電容濾波器： 利用開關和電容構建低通、高通濾波器，適用於集成電路設計。 信號的衰減與增益控製： 可變增益放大器（VGA）、衰減器等。 信號的比較與閾值檢測： 比較器、施密特觸發器，用於信號的邏輯判斷和整形。 信號的非綫性處理： 乘法器、指數器、對數器等，用於實現復雜的信號運算。 模擬集成電路： 運算放大器、乘法器、函數發生器等集成器件在信號處理中的應用。 2. 數字信號處理基礎： 采樣與量化： 采樣定理、量化誤差、模數轉換器（ADC）的類型（逐次逼近式、Σ-Δ、流水綫式）、分辨率和采樣率對信號保真度的影響。 數字濾波器的原理與實現： 無限衝激響應（IIR）濾波器： 基於差分方程，設計方法（雙綫性變換法、脈衝不變法）。 有限衝激響應（FIR）濾波器： 基於捲積，設計方法（窗函數法、頻率采樣法）。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 用於信號的頻域分析，識彆信號的頻率成分。 數字信號處理器（DSP）的架構與應用： 介紹DSP的基本結構和指令集，以及在實時信號處理中的優勢。 3. 模數混閤信號處理： 數模轉換器（DAC）的類型與原理： R-2R網絡、權電流DAC、Σ-Δ DAC。 多路復用器（MUX）： 將多個模擬信號選擇性地送入ADC進行采集。 數據采集係統（DAS）的設計： 介紹一個完整的DAS係統構成，包括傳感器、信號調理、ADC、微處理器/DSP等。 4. 常見應用實例分析： 本書將通過具體的應用案例，將所學的傳感器和信號處理電路知識融會貫通，加深讀者的理解。例如： 溫度監測與控製係統： 基於熱敏電阻/熱電偶的溫度測量，並通過PID控製算法實現溫度的精確調節。 音頻信號處理： 麥剋風信號的放大、濾波、ADC轉換，以及簡單的數字音頻處理（如均衡）。 圖像采集與處理： CMOS/CCD圖像傳感器的原理，以及基本的圖像預處理（如去噪、銳化）。 運動姿態檢測： 加速度計、陀螺儀的信號采集與融閤，實現運動姿態的估計。 環境監測係統： 氣體傳感器、濕度傳感器的信號處理，用於實時監測環境參數。 三、 實踐與展望 本書不僅講解理論知識，還強調實際操作和工程應用。部分章節將穿插實際電路的設計步驟、元器件選擇、仿真驗證以及故障排除的經驗。此外，本書還將對當前傳感器和信號處理領域的前沿技術進行展望，例如： 智能化傳感器： 集成微處理器、算法的智能傳感器，能夠自主完成數據處理和決策。 無綫傳感器網絡（WSN）： 大量傳感器節點組成的分布式網絡，用於大規模環境監測和物聯網應用。 先進的信號處理算法： 機器學習、人工智能在信號分析和模式識彆中的應用。 微納傳感器技術： 更小的尺寸、更高的靈敏度和更低的功耗。 通過對本書的學習，讀者將能夠： 掌握各類傳感器的基本原理、特性及應用領域。 理解傳感器信號的調理和預處理方法。 熟悉模擬和數字信號處理電路的核心理論和設計技術。 能夠根據具體需求，設計和實現簡單的傳感器信號處理係統。 對傳感器與信號處理領域的未來發展趨勢有所瞭解。 本書結構清晰，內容詳實，理論與實踐相結閤，適閤電子信息工程、自動化、測控技術及儀器儀錶等相關專業的本科生、研究生以及從事相關技術工作的工程師閱讀。

評分☆☆☆☆☆

我最期待的是書中對於不同類型傳感器的具體案例分析。例如，在介紹溫度傳感器時，是否會詳細講解熱敏電阻、熱電偶、紅外傳感器的不同工作原理、優缺點以及在工業、醫療、環境監測等領域的實際應用？在信號處理部分，是否會以實際的音頻信號、圖像信號或者生物電信號為例，演示如何進行降噪、濾波、特徵提取等操作，並且給齣具體的電路設計和仿真結果？這些具體的、貼近實際應用的例子，對於我理解抽象的理論知識至關重要。它能夠幫助我將書本上的公式和原理轉化為解決實際問題的能力，讓我明白這些知識在現實世界中是如何發揮作用的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計也是我非常關注的一個方麵。我希望它不僅僅是簡單的概念性問答，而是能夠包含一定數量的計算題、設計題和分析題。計算題能夠檢驗我對公式和算法的掌握程度，設計題能夠鍛煉我的電路設計和係統構思能力，而分析題則可以培養我的邏輯思維和解決復雜問題的能力。理想情況下，這些習題應該能夠覆蓋教材中的各個知識點，並且難度上能夠有梯度，從易到難，循序漸進。如果書中還能提供部分習題的答案解析，那將是對我自學非常有益的補充，能夠幫助我及時發現和糾正錯誤，加深對知識的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本《傳感器與信號處理電路（第2版）》的封麵設計，說實話，初次見到的時候並沒能立刻抓住我的眼球。它似乎偏嚮於一種比較傳統、規整的學術風格，主色調可能偏嚮於冷色係，輔以一些簡單的圖示，像是電路原理圖的簡化綫條或者傳感器核心結構的剖麵示意。沒有那種花哨的排版或者引人入勝的插畫，更像是那種在大學圖書館裏，一本一本厚重的專業書籍中的一員，散發著紙張特有的油墨香和知識的沉澱感。封麵上的字體選擇也比較穩重，沒有選用過於新潮或者個性化的設計，是為瞭強調其作為“普通高等教育‘十三五’規劃教材”的嚴肅性和權威性。但我正是喜歡這種感覺，它暗示著內容紮實，不玩虛的，每一頁都承載著作者對這門學科的深入理解和教學經驗的積纍。我期待的不僅僅是外觀，更是內容上能夠如這封麵所傳達的那樣，條理清晰，邏輯嚴謹，能夠引領我深入理解傳感器和信號處理的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我特彆留意瞭書中對基礎概念的闡述方式。比如，在介紹某一類傳感器的工作原理時，作者是傾嚮於從物理效應入手，深入剖析其內在的機理，還是更側重於宏觀的性能參數和應用場景的介紹？又比如，在信號處理的部分，是先講解基礎的數學模型和濾波理論，然後逐步過渡到實際電路的實現，還是以實際的信號問題為齣發點，引導讀者去理解相關的處理方法？我希望它能做到既有深度又不失廣度，能夠讓初學者快速建立起概念框架，同時也能讓有一定基礎的讀者從中獲得更深入的認識。一個好的教材，應該能夠有效地彌閤理論與實踐之間的鴻溝，讓讀者在掌握基本原理的同時，也能對實際工程應用有更直觀的感受。

評分☆☆☆☆☆

我翻開這本書，首先映入眼簾的是前言部分。作者在裏麵詳述瞭編寫此書的初衷，以及對“十三五”期間我國高等教育在電子信息類專業教材建設方麵所提齣的新要求。讀著讀著，我仿佛能感受到作者團隊數年如一日的鑽研和探討，他們如何在瞬息萬變的科技發展中，篩選齣最核心、最適閤當前教學需要的知識點，並用最清晰、最易於理解的方式呈現齣來。前言中可能還提到瞭教材在內容更新、案例選擇、習題設計等方麵所做的努力，比如增加瞭哪些新興傳感器的介紹，或者在信號處理部分引入瞭哪些最新的算法和應用。這些細節的披露，讓我對這本書的內容編排和知識的更新度有瞭初步的信心。它不僅僅是一本知識的匯集，更是一份凝結瞭教育者對未來人纔培養的思考和期許。