红外检测与诊断技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:田裕鹏 改编

出品人:

页数:374

译者:

出版时间:2006-5

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502584757

丛书系列:

图书标签:

• 红外
• 物理学
• 红外检测
• 红外诊断
• 无损检测
• 工业检测
• 故障诊断
• 热成像
• 红外热像仪
• 红外技术
• 设备维护
• 预防性维护

《精密测量与传感系统》 内容简介： 本书深入探讨了现代精密测量与传感技术的核心原理、关键技术及前沿应用。在工业自动化、科学研究、医疗健康、环境保护乃至日常生活等诸多领域，对被测量对象进行精确、可靠、实时的感知与量化，已成为提升效率、保障安全、推动创新的基石。本书旨在为读者构建一个全面、系统的知识体系，使其深刻理解各种精密测量方法和传感器的设计、工作机制、性能评价及其在实际系统中的集成与优化。 第一部分：精密测量的基础理论与方法 本部分首先从测量学的基本概念出发，阐述了测量误差的来源、分类、评定方法（如绝对误差、相对误差、标准差、置信区间等）以及误差的传播规律。在此基础上，重点介绍了不同类型的物理量测量技术。 长度与位移测量： 涵盖了传统的机械式测量工具（如千分尺、游量测微器）以及现代的光学测量技术（如激光干涉仪、光学尺、激光三角测量法）。详细分析了这些技术的工作原理、精度限制、环境影响以及在三维扫描、精密定位、形变监测等方面的应用。 角度测量： 介绍了角度测量仪（如经纬仪、测角仪）的工作原理，并深入探讨了基于编码器（绝对编码器、增量编码器）和惯性测量单元（IMU）的角度测量技术，分析了它们在机器人导航、姿态控制、精密对准等领域的作用。 力、压力与扭矩测量： 详述了应变片式传感器的工作原理，以及基于压阻效应、电容效应、压电效应的压力传感器设计。重点介绍了测力传感器（荷重元）和扭矩传感器的结构、标定方法及其在材料力学测试、工业生产过程控制中的应用。 温度测量： 系统梳理了不同温度传感器的原理，包括热电偶（基于塞贝克效应）、热敏电阻（NTC、PTC）、铂电阻温度计（RTD，如Pt100）、红外温度传感器（辐射测温）。分析了它们的测量范围、灵敏度、响应时间、线性度以及在极端环境下的选择与应用。 流量测量： 探讨了多种流量测量原理，包括差压式流量计（孔板、文丘里管）、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、质量流量计（科里奥利质量流量计、热质量流量计）。分析了不同原理的适用介质、精度、安装要求及在化工、水利、食品饮料等行业的应用。 电量测量： 聚焦于交流与直流电流、电压、电阻、功率等参数的精密测量。介绍了分流器、电流互感器、电压互感器、霍尔效应传感器、电阻测量技术（四线制测量）以及数字万用表、功率计等测量仪器的工作原理。 第二部分：先进传感器的原理与设计 本部分将深入剖析各类先进传感器的工作机制，并探讨其设计理念与制造工艺。 光学传感器： 除了前述的长度测量中的应用，还包括光电二极管、光电晶体管、CCD/CMOS图像传感器、光谱传感器等。详细阐述了光电转换机制、信号处理以及在光照度测量、颜色识别、图像采集、化学成分分析中的应用。 声学传感器： 重点讲解了超声波换能器（压电陶瓷换能器）的工作原理，包括发射与接收过程。分析了其在距离测量、无损检测、医学成像、声呐系统中的应用。 气体传感器： 探讨了半导体式气体传感器（如氧化物半导体）、电化学式气体传感器、光学式气体传感器（如NDIR）的工作原理。分析了它们在环境监测、工业安全、医疗诊断中对特定气体的检测机制。 生物传感器： 介绍了酶传感器、抗体传感器、核酸传感器、微生物传感器等生物识别元件与信号转换元件的结合。阐述了它们在血糖监测、疾病诊断、食品安全检测等领域的原理和发展趋势。 磁性传感器： 涵盖了霍尔效应传感器、磁阻传感器（AMR、GMR、TMR）、磁致伸缩传感器等。分析了它们在磁场测量、位置检测、速度测量、非接触式开关等方面的应用。 惯性传感器： 深入研究了加速度计（压阻式、电容式、压电式）和陀螺仪（MEMS角速度传感器、光纤陀螺、激光陀螺）的工作原理。重点分析了IMU（惯性测量单元）的组成、数据融合方法及其在导航、姿态稳定、运动捕捉等领域的关键作用。 微机电系统（MEMS）传感器： 介绍了MEMS技术的优势，并以MEMS加速度计、陀螺仪、压力传感器、麦克风等为例，阐述了其微观结构的设计、微加工工艺以及在消费电子、汽车电子、航空航天等领域的广泛应用。 第三部分：精密测量与传感系统的集成与应用 本部分将视角从单一传感器扩展到整个测量与传感系统，关注系统的设计、信号处理、数据融合以及实际应用。 信号调理与放大： 探讨了模拟信号调理电路的设计，包括滤波、放大（仪表放大器、运算放大器）、隔离等技术，以提高信号质量和抗干扰能力。 模数转换（ADC）： 详细介绍了不同类型ADC（逐次逼近型、∑-Δ型、流水线型）的工作原理、分辨率、采样率、非线性误差等关键参数，以及在数字信号处理中的重要性。 数据采集系统（DAS）： 阐述了DAS的组成（传感器、信号调理、ADC、微处理器/DSP、存储器、通信接口），以及多通道数据采集系统的设计与优化。 数字信号处理（DSP）： 介绍了常用的数字信号处理技术，如滤波（FIR、IIR）、傅里叶变换（FFT）、相关分析、自适应滤波等，以及它们在降噪、特征提取、信号重构中的作用。 数据融合技术： 探讨了卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）等算法在融合来自不同传感器（如GPS、IMU、视觉传感器）信息以提高测量精度和鲁棒性方面的应用。 系统标定与校准： 强调了系统标定在保证测量准确性中的关键作用，介绍了静态标定、动态标定、在线标定等方法，以及多项式拟合、神经网络等标定模型。 典型应用案例分析： 工业自动化： 介绍基于传感器网络的智能制造系统，如工厂设备状态监测、产品质量在线检测、机器人视觉引导等。 智能交通系统： 分析了车辆定位与导航（GPS/IMU融合）、车道偏离预警、障碍物检测（雷达、激光雷达、摄像头）等传感器技术的应用。 环境监测： 探讨了空气质量监测站（气体传感器、气溶胶传感器）、水质监测（pH、溶解氧、浊度传感器）、噪声监测等系统。 医疗健康： 介绍了可穿戴健康监测设备（心率、血氧、体温、运动传感器）、无创血糖监测、医学影像（超声、CT、MRI）中的传感器技术。 科学研究： 阐述了在天文学（望远镜指向与稳定）、粒子物理（探测器）、材料科学（显微镜、谱仪）等领域精密测量与传感器的关键作用。 未来发展趋势： 展望了传感器网络、物联网（IoT）、人工智能（AI）与传感器的结合、微型化与低功耗传感器、柔性与可穿戴传感器、量子传感等前沿技术的发展方向。 本书力求理论与实践相结合，不仅提供深入的原理分析，还结合大量的工程实例，帮助读者理解精密测量与传感技术在解决实际问题中的强大能力。通过学习本书，读者将能够更有效地选择、设计、集成和应用各类精密测量与传感系统，为相关领域的学习、研究与工程实践奠定坚实的基础。

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这本书在案例分析和实际应用方面的深度，着实超出了我的预期。很多理论书籍在讲完原理后，往往就戛然而止，留下读者对着公式望洋兴叹。然而，这本书的作者似乎深谙实践出真知的道理，书中穿插了大量来自不同行业（比如航空航天、材料无损检测甚至生物医学成像）的真实工程案例。这些案例不仅仅是简单地展示了“我们用了这个技术”，而是详细剖析了从问题提出、方案设计、参数优化到最终结果解读的全过程。特别是其中关于“复杂背景噪声抑制”的章节，作者用接近报告文学的笔触，描述了某次工业现场遇到的棘手问题，以及如何运用书中介绍的算法进行巧妙的突破。这种鲜活的叙述方式，让冰冷的理论瞬间有了生命力，极大地激发了我将书中学到的知识付诸实践的渴望。

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这本书的装帧设计实在是令人眼前一亮，封面采用了一种深邃的墨绿色，配上烫金的书名和作者信息，整体感觉非常厚重且专业。内页纸张的质感也相当不错，印刷清晰，字号大小适中，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。更值得称赞的是，作者在排版上下了不少功夫，图表和公式的布局都非常合理，很多复杂的原理图被清晰地呈现在读者面前，让人在理解抽象概念时能有一个直观的参照。我个人对这种注重细节的出版质量非常看重，毕竟一本好的专业书籍，不仅内容要扎实，阅读体验同样重要。看到这本书的第一印象，就觉得它是一部值得收藏的工具书，而不是那种随随便便就能翻阅过去的入门读物。装帧上的这份用心，无疑为内容的专业性做了很好的铺垫，也预示着接下来的阅读旅程会是一场严谨的学术探索。

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不得不提的是，这本书的作者在理论深度上的把控简直是炉火纯青。对于一些关键算法和模型，比如高阶矩分析或者小波变换在信号去噪中的应用，作者没有停留在表面描述，而是深入到了推导过程的每一个细节。那些复杂的矩阵运算和积分变换，都被分解成了易于理解的步骤，并且配上了详尽的注释，解释了每一步变换背后的物理意义。这对于那些希望真正掌握技术底层逻辑的研究生和工程师来说，是极其宝贵的财富。我发现自己过去在阅读其他资料时感到模糊不清的地方，在这本书中得到了彻底的澄清。它迫使你停下来思考，而不是囫囵吞枣地接受结论，这种对学术严谨性的坚持，体现了作者深厚的学术功底和强烈的责任心。

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从整体风格来看，这本书给人一种沉稳、可靠的感觉，它就像一位经验丰富的老教授在耐心地为你答疑解惑，没有浮夸的辞藻，只有扎实的论据和严密的逻辑支撑。与其他偏重市场导向、追求快速上手的技术手册不同，它更注重知识体系的构建和基础原理的夯实。如果你期望快速找到一个“复制粘贴”就能解决问题的代码片段，这本书可能不会直接提供，但它会给你提供一种思考问题、设计解决方案的“思维框架”。我更倾向于将它视为一本“内功心法”的典籍，而不是招式手册。每当我遇到新的技术难题时，总能从中找到可以借鉴的底层逻辑或思考角度，这种“授人以渔”的教育理念，是这本书最让我欣赏的地方。

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初读这本书的章节安排，我立刻被它清晰的逻辑主线所吸引。它不像市面上很多技术书籍那样堆砌概念，而是构建了一个从基础理论到前沿应用的完整知识体系。开篇部分并没有急于深入那些晦涩难懂的核心技术，而是非常耐心地回顾了相关的物理学基础和信号处理的背景知识，这对于我这种跨领域学习者来说，简直是救命稻草。每一个章节的过渡都非常自然，仿佛作者在和我进行一场循序渐进的对话，引导我逐步深入。尤其是在介绍某一特定检测方法的章节，作者总是会先给出该方法的历史发展和基本原理，随后才是详细的数学模型和实验验证。这种层层递进的结构，极大地降低了学习的认知负荷，让人感觉每攻克一个难点，都能清晰地看到自己知识树的延伸和稳固。

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