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出版者:Wiley-IEEE Press

作者:Baxter, Larry K.

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:1996-9

价格:0

装帧:

isbn号码:9780780353510

丛书系列:

图书标签:

• capactive
• Capacitive Sensing
• Sensors
• Electronics
• Measurement
• Instrumentation
• Microfabrication
• MEMS
• Signal Processing
• Materials Science
• Physics

《传感器的世界：从基础原理到前沿应用》 这是一本深入探索传感器技术及其广泛应用的百科全书。本书将带领读者穿越传感器技术的宏大图景，从其最基础的物理原理出发，逐步剖析各类传感器的工作机制，并最终展示它们在现代科技和社会发展中的关键作用。 第一部分：传感器基础原理 本部分将奠定读者对传感器核心概念的理解。我们将从“传感”这一基本行为出发，探讨如何将物理世界中的非电量（如温度、压力、光、位移、力、化学成分等）转化为可被电子设备识别和处理的电信号。 物理现象与电信号转换： 详细介绍不同物理效应如何被用来实现这种转换，例如压阻效应、热敏电阻效应、光电效应、压电效应、霍尔效应、电容效应、感应效应等。我们会深入讲解这些效应的物理学基础，阐明它们在传感器设计中的应用逻辑。 传感器分类体系： 介绍当前主流的传感器分类方法，包括按被测量分类（温度传感器、压力传感器、位移传感器等），按工作原理分类（电阻式、电容式、电感式、半导体式等），以及按信号输出形式分类（模拟传感器、数字传感器）。 信号处理与调理： 探讨传感器输出信号的原始特性，例如线性度、灵敏度、精度、分辨率、响应时间、噪声等。介绍信号调理电路（如放大器、滤波器、ADC转换器）在改善传感器性能、提高信号质量方面的重要性。 传感器性能指标详解： 对传感器的各项关键性能指标进行详尽的阐述，解释它们在实际应用中的意义和影响，帮助读者学会如何评估和选择合适的传感器。 第二部分：各类主流传感器技术深度解析 本部分将对当前应用最广泛、最具代表性的传感器类型进行深入的剖析，揭示它们独特的设计理念和工作原理。 温度传感器： 详细介绍热敏电阻（NTC, PTC）、热电偶、电阻温度检测器（RTD）、红外温度传感器、半导体温度传感器（如集成温度传感器）的工作原理、优缺点及典型应用。 压力传感器： 探讨基于压阻效应（硅、金属）、电容效应、应变片、接触式传感器等多种类型的压力传感器，以及它们在工业自动化、汽车电子、医疗设备中的应用。 位移传感器： 覆盖线性可变差动变压器（LVDT）、电位计、编码器（增量式、绝对式）、激光测距传感器、超声波测距传感器等，分析它们在精密测量、机器人技术、自动化控制中的应用。 力与力矩传感器： 介绍应变片式力传感器、压电式力传感器、磁致伸缩传感器等，探讨它们在材料测试、工业机器人末端执行器、秤重设备中的重要性。 气体传感器： 聚焦于半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器等，解析它们在环境监测、气体泄漏检测、空气质量评估等领域的关键作用。 图像传感器： 深入讲解CCD（耦合电荷器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器的结构、工作原理、技术发展趋势，以及它们在数码相机、安防监控、机器视觉中的核心地位。 惯性传感器（加速度计、陀螺仪）： 剖析 MEMS（微机电系统）技术在惯性传感器设计中的应用，详解压电、压阻、电容式加速度计和陀螺仪的工作原理，以及它们在智能手机、导航系统、无人机等领域的普及。 第三部分：传感器前沿技术与创新应用 本部分将展望传感器技术的未来发展方向，探讨新兴技术如何驱动传感器向更高精度、更小型化、更智能化、更低功耗的方向发展，以及这些创新如何赋能各行各业。 MEMS与NEMS技术： 深入介绍微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）技术在传感器制造中的革命性作用，如何实现传感器的微型化、集成化和低成本化。 物联网（IoT）与智能传感器： 探讨传感器在构建物联网生态系统中的基石地位，以及智能化、无线化、低功耗传感器（如LPWAN传感器）如何实现海量数据的采集与传输。 生物传感器： 介绍生物传感器的工作原理，包括酶生物传感器、抗体生物传感器、DNA生物传感器等，以及它们在疾病诊断、食品安全、环境保护等领域的巨大潜力。 先进材料在传感器中的应用： 探讨新型材料（如石墨烯、纳米材料、智能材料）如何为传感器性能的提升带来突破，例如提高灵敏度、扩展检测范围、实现多功能集成。 传感器融合与大数据分析： 阐述如何通过融合来自不同类型传感器的数据，利用机器学习和人工智能算法进行深度分析，从而提取更丰富、更准确的信息，做出更智能的决策。 行业应用案例分析： 结合具体行业，如智能制造、智慧医疗、自动驾驶、智慧农业、环境保护等，展示传感器技术如何解决实际问题、创造价值，并预测未来的发展趋势。 本书旨在为工程师、研究人员、学生以及任何对传感器技术及其应用感兴趣的读者提供一个全面、深入且易于理解的知识框架。通过本书的学习，读者将能够深刻理解传感器的奥秘，掌握传感器系统的设计、评估与应用方法，并对传感器技术未来的发展方向形成前瞻性的认识。

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我作为一个对新兴技术充满好奇的学习者，总是希望能够找到能够系统性地解答我心中疑惑的书籍。《Capacitive Sensors》这本书的出现，恰好满足了我的这一需求。我猜测这本书不仅仅会讲解电容传感器的工作原理，更会深入探讨其在各种高科技领域的创新应用。我设想书中会详细介绍如何利用电容传感器的非接触性、高灵敏度、低功耗等特性，来解决传统传感器无法克服的难题。例如，在生物医学领域，如何利用电容传感器实现无创式的生理信号监测？在航空航天领域，如何利用电容传感器进行结构健康监测和姿态控制？在环境监测领域，如何利用电容传感器检测空气中的微量污染物？我期待这本书能够为我打开一扇新的视野，让我看到电容传感器技术无限的可能性，并激发我进一步探索和创新的热情。

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我喜欢阅读那些能够激发我思考的书籍，尤其是那些能够让我跳出固有思维模式、看到事物新角度的书。《Capacitive Sensors》这本书，仅仅是书名就让我充满了探索的欲望。我猜测书中会以一种出人意料的方式来解读电容传感器，或许会从一些不为人知的历史故事切入，或者会联系到一些看似无关的科学现象，从而引出电容传感器的精妙之处。我期待书中能够打破我对传感器技术的刻板印象，让我看到它不仅仅是冰冷的电子元件，更蕴含着人类智慧的闪光。我希望书中能够充满有趣的比喻、生动的类比，让那些复杂的物理概念变得易于理解，同时又能引发我更深层次的思考。例如，是否可以从水滴的表面张力来类比电容传感器对微小变化的敏感性？是否可以从风吹动树叶的摆动来理解传感器如何感知外部环境的变化？我期待这本书能够带给我一种“原来如此”的惊喜，并让我对电容传感器技术产生全新的认识。

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我是一个对细节有着极致追求的读者，对于一本专业书籍，我更看重其内容的严谨性和数据的准确性。因此，当我看到《Capacitive Sensors》这本书时，我立刻被它所传达出的专业气息所吸引。我猜测这本书必定会深入探讨电容传感器设计的各个方面，从材料选择、电极几何形状的设计，到信号处理电路的优化，再到传感器与被测物体的耦合机制。我特别期待书中能够提供具体的计算公式、设计指南和测试方法，帮助读者理解如何根据不同的应用需求，设计出性能最优的电容传感器。例如，在环境传感器应用中，如何选择合适的介电材料来提高灵敏度和稳定性？在工业自动化中，如何设计电极结构来应对恶劣的工作环境和干扰？在消费电子产品中，如何实现高分辨率和低功耗的触摸感应？我相信这本书会提供大量的案例研究和实验数据，用翔实的内容来支撑其理论讲解，让我能够信服其内容的可靠性，并从中汲取宝贵的工程经验。

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我是一名对技术发展趋势非常敏感的读者。因此，当我看到《Capacitive Sensors》这本书时，我首先联想到的就是它在未来科技发展中的重要作用。我猜测书中不仅仅会介绍现有的电容传感器技术，更会展望其未来的发展方向和潜在应用。例如，随着物联网和智能设备的快速发展，电容传感器在人机交互、环境感知和健康监测方面的需求将日益增长。我希望书中能够探讨如何将电容传感器与人工智能、大数据等技术相结合，实现更智能、更人性化的应用。例如，如何利用电容传感器捕捉用户更精细的动作和意图，从而提升用户体验？如何利用电容传感器进行大规模的非接触式健康监测，从而实现疾病的早期预警？我期待这本书能够为我提供一个前瞻性的视角，让我能够把握电容传感器技术的发展脉搏，并为未来的技术创新提供灵感。

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我通常对技术书籍抱有一种既敬畏又好奇的态度，尤其是涉及到物理学原理和工程实现的学科，比如电容传感器。这本书的标题《Capacitive Sensors》直截了当，没有丝毫的含糊，这正是我所需要的——一本能够清晰、系统地讲解电容传感器知识的读物。我猜测书中会从电容的基本概念入手，逐步深入到电场、介电常数等物理学基础，然后引出电容传感器的工作原理，例如其如何利用电容值的变化来检测物体的存在、位置、距离、甚至形变。我非常希望书中能够提供详细的数学模型和电路分析，帮助我理解不同类型电容传感器（如耦合电容、感应电容等）的设计原理和性能指标。同时，我也对书中关于电容传感器在不同应用领域中的实例分析非常感兴趣，比如在汽车电子中的驻车辅助系统、在智能家居中的人机交互界面、或者在工业机器人中的精准定位。我设想，这本书会像一位经验丰富的工程师，带着我一步一步地剖析电容传感器从理论到实践的每一个环节，让我能够真正掌握这项技术，并有能力将其应用于自己的项目中。

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我是一个喜欢深度探索的读者，对于任何一个领域，我都希望能够深入了解其本质。《Capacitive Sensors》这本书，从书名来看，就充满了探索的潜力。我猜测书中会不仅仅讲解电容传感器的工作原理，更会深入剖析其背后的物理学原理，例如静电学、电磁场理论等。我期待书中能够用严谨的数学推导和物理概念来解释电容传感器的每一个工作环节。例如，电场是如何在传感器电极之间形成的？电容值的变化是如何与被测物体的物理特性建立联系的？我希望书中能够提供一些关于电容传感器局限性的深入探讨，比如噪声、寄生电容、温度漂移等问题，以及相应的解决策略。我期待这本书能够让我不仅仅停留在“是什么”的层面，而是能够理解“为什么”，从而对电容传感器技术有一个更深刻、更全面的认识。

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我是一个喜欢从宏观到微观、从概念到细节的学习者。因此，对于《Capacitive Sensors》这本书，我希望它能够以一种循序渐进的方式，引导我深入理解电容传感器的世界。我猜测书中会从电容传感器最基础的物理原理开始讲解，例如电场分布、电容的定义以及影响电容大小的因素。然后，逐步深入到不同类型的电容传感器，如基于平行板电容器、同轴电容器、以及更复杂的电极结构。我期待书中能够清晰地解释每种传感器的工作机制，以及它们各自的优势和局限性。此外，我也希望书中能够提供一些关于传感器信号采集和处理的介绍，比如如何利用运算放大器、ADC等器件来将微弱的电容变化转化为可用的数字信号。总而言之，我期望这本书能够构建一个完整的知识体系，让我能够从根本上理解电容传感器，而不仅仅是停留在表面的应用层面。

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我是一个注重实际操作和动手能力的学习者。因此，对于《Capacitive Sensors》这本书，我更看重其内容的实践性和指导性。我猜测书中会提供大量的案例研究和实验设计，帮助读者将理论知识转化为实际应用。例如，书中是否会提供如何搭建简单的电容传感器电路的步骤？是否会介绍如何使用常见的电子元件来实现电容的测量？是否会提供如何对传感器进行校准和优化的方法？我期待书中能够像一位经验丰富的导师，一步一步地带领我完成从理论学习到实践操作的整个过程。我希望书中提供的实验项目能够具有代表性，能够涵盖不同类型的电容传感器应用，从而让我能够全面地掌握电容传感器技术的实践技巧。

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我是一名有着多年工程实践经验的工程师，对于技术书籍，我更看重其内容的实用性和指导性。《Capacitive Sensors》这本书，从书名上就给我一种扎实、可靠的感觉。我猜测书中会非常注重解决实际工程问题，提供切实可行的设计方案和调试技巧。我希望书中能够涵盖不同类型的电容传感器，并针对每种类型详细介绍其优缺点、适用范围以及在实际应用中可能遇到的挑战。例如，在生产制造过程中，如何选择合适的电容传感器来实现可靠的物料检测？在产品开发阶段，如何优化传感器参数以达到最佳的性能指标？在故障排除时，如何利用书中提供的分析方法快速定位问题？我期待这本书能够成为我手中的一本“工具书”，在我遇到技术难题时，能够为我提供及时的指导和有效的解决方案。

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这本书的封面设计就充满了科技感，深邃的蓝色背景搭配着银白色的电路图纹理，让我第一眼就感觉它是一本内容硬核、信息量巨大的专业书籍。虽然我还没有开始阅读，但仅仅是这份视觉上的吸引力，就足以让我对接下来的内容充满了期待。我脑海中已经勾勒出无数关于电容传感器的应用场景，从工业自动化中的非接触式检测，到消费电子产品中的触摸屏技术，再到医疗设备中对生命体征的精确测量，电容传感器的身影无处不在。我相信这本书一定能为我揭示这些看似神秘的技术背后隐藏的原理，让我能够深入理解电容传感器是如何感知世界，又是如何将物理量的变化转化为电信号的。我尤其对书中可能会详细阐述的各种电容测量技术感兴趣，比如差分电容测量、共模抑制等，这些都是提升传感器精度和抗干扰能力的关键。此外，我也很期待书中关于传感器设计、封装以及集成到实际系统中的相关内容，这对于我将理论知识转化为实践操作至关重要。总而言之，这本书给我留下了一个极具专业深度和广泛应用前景的初步印象，我迫不及待地想要翻开它，探索电容传感器世界的奥秘。

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