图说传感器

图说传感器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:都甲洁
出品人:
页数:224
译者:
出版时间:2003-5-1
价格:17.00
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787030111746
丛书系列:
图书标签:
  • 毕设..
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  • 大家好,我很想读
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具体描述

图说传感器,ISBN:9787030111746,作者:(日)都甲洁,(日)宫城幸一郎著;李林,马森译;李林译

科技浪潮中的智慧之眼:智能传感器技术与应用前沿探索 图书简介 在数字化浪潮席卷全球的今天,我们正以前所未有的速度迈向一个万物互联的智能时代。驱动这一变革的核心动力,正是那些无形却又无处不在的“感官”——智能传感器。它们如同赋予机器“生命”和“感知”能力的眼睛、耳朵和触觉,使得环境的实时洞察、数据的精准采集以及智能决策的快速响应成为可能。 本书《科技浪潮中的智慧之眼:智能传感器技术与应用前沿探索》,并非着眼于传感器基础原理的入门讲解,而是将目光聚焦于当前和未来十年内,智能传感器领域最具颠覆性和实践价值的前沿技术、系统集成方法以及跨行业应用的深度解析。我们旨在为传感器行业的研发人员、系统集成工程师、技术管理者以及对未来科技充满热情的读者,构建一个全面、深入、具有前瞻性的技术蓝图。 全书内容紧密围绕“智能化、小型化、网络化和融合化”的四大发展趋势展开,系统性地梳理了新一代智能传感系统的核心构成、关键技术突破以及其在复杂场景中的落地实践。 --- 第一部分:智能传感器的底层革新与材料科学突破 本部分着重探讨了驱动下一代传感器性能飞跃的底层技术创新,特别是材料科学的进步如何重塑传感器的灵敏度、稳定性和能效。 1. 超灵敏与选择性检测: 深入分析了基于二维材料(如石墨烯、过渡金属硫化物)的新型化学传感器和气体传感器的工作机制。讨论了如何通过表面工程和纳米结构调控,实现对特定分子/离子/病原体的亚ppb级甚至ppt级的超高选择性识别,这对于环境监测和早期疾病诊断至关重要。 2. 柔性与可穿戴电子学: 详细剖析了弹性体基底、可拉伸电路设计以及本征可拉伸传感器的最新进展。内容涵盖了电子墨水打印技术在柔性传感器阵列制造中的应用,以及如何设计出能够长时间、高精度监测人体生理信号(如心电、呼吸、汗液生化指标)的电子皮肤和智能织物。 3. 能源自持与环境友好型传感: 探讨了如何将传感与能量采集技术深度融合,实现能量采集(Energy Harvesting)驱动的自供能传感器节点。重点介绍了几种新兴的能量采集方式,包括摩擦纳米发电机(TENGs)、压电材料在振动采集中的应用,以及光伏辅助传感系统的设计考量,旨在降低物联网部署的维护成本。 --- 第二部分:感知系统的计算化与数据融合 现代传感器不再是单纯的数据采集单元,它们正在演变为具备初步信息处理能力的“智能节点”。本部分聚焦于传感器数据的智能处理、融合以及边缘计算的集成。 1. 传感器信息融合的深度学习范式: 摒弃传统基于卡尔曼滤波的融合方法,本书着重介绍如何利用深度神经网络(DNNs、CNNs、RNNs)构建多模态传感器数据的异构信息融合框架。例如,如何结合视觉、激光雷达(LiDAR)和毫米波雷达的数据,以提高自动驾驶环境中目标识别和环境重建的鲁棒性。 2. 边缘智能与低功耗AI芯片: 阐述了“传感器-计算一体化”的设计理念。详细介绍了针对传感器数据流(如图像、声波)优化的脉冲神经网络(SNNs)和类脑计算(Neuromorphic Computing)架构。内容包括如何设计低位宽、高能效比的专用集成电路(ASIC)来实现传感器数据的本地实时推理。 3. 时空同步与高精度定位: 探讨了在复杂、动态环境中(如室内、水下或卫星导航受限区域)实现高精度相对和绝对定位的技术栈。包括基于UWB(超宽带)的多节点测距算法优化、同步脉冲生成技术,以及利用环境特征点进行视觉-惯性里程计(VIO)的误差补偿机制。 --- 第三部分:前沿应用场景的颠覆性技术部署 本部分是技术与产业的交汇点,详细展示了智能传感器技术如何在关键领域催生新的商业模式和效率提升。 1. 工业4.0与预测性维护(PdM): 聚焦于如何利用高频振动传感器、声学阵列和热成像技术,构建工厂设备健康监测系统。重点讲解了“数字孪生”模型中,传感器数据如何校准和驱动物理模型,实现对机械故障的提前数周乃至数月进行高置信度预测。 2. 智慧医疗与无创诊断: 深入分析了超越传统医疗设备的传感器应用。涵盖了光声层析成像(PAT)在软组织深度成像中的优势,生物阻抗谱分析(BIA)在体脂和水合状态监测中的精确化,以及用于家庭环境或远程医疗的非接触式生命体征监测技术(如利用雷达监测呼吸和心跳)。 3. 智慧城市与环境韧性: 探讨了分布式传感器网络在城市基础设施管理中的应用。包括利用分布式光纤传感技术监测桥梁、隧道等大型结构的安全状态;空气质量传感器网络的数据插值与溯源分析;以及在复杂水文条件下,用于洪涝预警的低功耗水文监测系统设计。 4. 机器视觉与三维重建的革新: 详细对比分析了固态激光雷达(Solid-State LiDAR)、飞行时间(ToF)相机以及基于多视角立体视觉的深度估计技术的优缺点。重点解析了如何通过传感器融合,克服恶劣天气(雾、雨、雪)对三维环境感知的挑战,保障机器人和自动驾驶的安全运行空间。 --- 结论:迈向自主决策的感知生态 本书的终极目标是勾勒出未来智能感知系统的全景图:一个高度集成、自我优化、具备环境理解能力的生态系统。它不仅仅关乎单个器件的性能提升,更关乎如何通过先进的系统设计、高效的算法和强大的计算能力,将分散的感知数据转化为实时、可操作的智慧。本书为有志于构建下一代智能系统的工程师和研究人员,提供了深入理解、快速掌握和有效部署前沿传感技术的关键指南。

作者简介

目录信息

一 力传感器
1 传感器的概念
2 五官与传感器
3 基本单位的概念
4 测定方法的分类
……
二 光传感器
三 温度传感器
四 速度传感器
五 化学物质传感器
六 生物传感器
七 嗅觉传感器
八 味觉传感器
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的排版和设计风格,可以说是我近年来阅读技术类书籍中体验最好的之一。我总觉得很多科普读物,尤其是在涉及复杂系统和原理时,为了追求信息密度,常常牺牲了阅读的舒适度,结果就是一堆密密麻麻的文字和难以分辨的示意图。但是《图说传感器》在这方面做得极为出色。它大量使用了留白,文字段落长度适中,确保了阅读的节奏感。更重要的是,那些为了解释特定原理而穿插的插画,并非简单的装饰,而是对文字描述的有力补充和视觉锚点。我特别欣赏它在对比不同传感器性能时所采用的图表,那些曲线和柱状图设计得简洁明了,即便是我在快速翻阅时,也能迅速抓住关键信息,比如响应时间、精度范围之类的核心参数。这种对视觉逻辑的重视,使得复杂概念的消化过程变得异常顺畅。很多时候,我甚至不需要仔细研读长篇的文字说明,光是看着那些布局精妙的图示,就能在脑海中构建起一个相对完整的模型。这种“少即是多”的设计哲学,让这本书在保持专业深度的同时,也兼顾了现代读者对于信息获取效率的高要求。

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拿到这本《图说传感器》后,我原本以为会是一本枯燥的技术手册,毕竟“传感器”这个词听起来就和那些复杂的电路图、晦涩的理论密不可分。然而,这本书的开篇就给了我一个惊喜。它没有直接跳进那些让人望而却步的专业术语,而是从我们日常生活中息息相关的例子入手,比如智能手机里的光线感应器如何调节屏幕亮度,再到我们熟悉的自动驾驶汽车里那些“眼睛”和“耳朵”是如何工作的。作者的叙述方式非常生动,仿佛在和一个对技术充满好奇的朋友聊天,娓娓道来。尤其让我印象深刻的是,书中对不同类型传感器的工作原理的图解,那些精细的插图清晰地展示了物理信号如何被转化为电信号,让我这个非专业人士也能大致领会其核心概念。这种“讲故事”的叙述方式,极大地降低了理解门槛,让人在不知不觉中就吸收了大量知识。如果说有些技术书籍是让人提不起劲的“说明书”,那这本书更像是带你探索未知世界的“向导手册”,让人忍不住一页一页地往下翻,想看看下一个章节又会揭开哪个日常小物件背后的科学奥秘。它的价值不仅仅在于知识的传授,更在于激发了读者对周遭世界的探索欲,让人开始真正地去“看”这个充满传感器的世界。

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作为一名经常需要与不同领域技术人员沟通的人士,我发现这本书在“跨界交流”方面也展现出了巨大的潜力。很多技术领域的鸿沟,往往源于不同专业人士对同一概念理解深度的差异。这本书的优势就在于,它的语言风格在保持专业严谨的同时,又具备了极强的可读性。它似乎是为“想了解技术但又不想成为工程师”的那类群体量身定制的。我曾尝试将书中的某些段落分享给我的市场团队的同事,他们反馈说,这是他们第一次真正理解了我们产品中某个关键组件的工作原理,而在此之前,他们只能被动接受技术部门的描述。书中那些关于传感器局限性的讨论,比如漂移、噪声抑制等问题,写得非常坦诚且易于理解,这对于建立有效的跨部门沟通至关重要。它不仅是知识的传递者,更像是一座连接不同技术语言的桥梁,让原本壁垒森严的专业知识,变得可以被更广泛的人群所理解和运用,这种“普及性”和“实用性”的结合,是这本书最难能可贵的品质之一。

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在内容深度上,我感到作者把握得非常巧妙,它成功地在“浅尝辄止的科普”和“艰深晦涩的学术专著”之间找到了一个绝佳的平衡点。对于我这种对传感器领域有一定基础了解,但又想系统性梳理知识脉络的读者来说,这本书提供了很多值得回味和深入思考的切入点。它不仅仅停留在介绍“这是什么”和“它做什么”,而是花了不少笔墨去探讨“为什么是这样”以及“如何优化”。例如,在讲解温度传感器的非线性误差修正时,书中没有直接抛出一个复杂的数学公式就草草了事,而是用了一种更贴近实际工程应用的角度,去分析环境因素和材料特性如何共同影响最终的测量结果。这种讨论使得书中的知识点不再是孤立的理论点,而是与真实世界的测量挑战紧密相连。我尤其喜欢其中关于传感器选型和接口协议的讨论部分,它更像是一本实战指南,而不是纯粹的理论教科书,为读者在实际项目设计中如何权衡成本、精度和功耗提供了宝贵的经验总结。

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这本书给我带来的一个最大的改变,是重塑了我对“信息获取”的看法。在过去,我习惯性地认为,要想理解一个复杂的技术领域,就必须啃下那些厚重的经典教材。但《图说传感器》让我意识到,高效的学习路径可以是通过结构化的视觉信息和精心组织的逻辑链条来实现的。这本书在内容组织上的匠心独运体现在其层层递进的结构上。它从最基础的物理量测量(如压力、光强)开始,逐步过渡到复杂的集成和智能传感系统,每完成一个模块的学习,读者都会感到自己的知识体系有了一个坚实的提升。不同于那种堆砌知识点的书籍,这里的每一章似乎都是精心设计过的“知识单元”,它们既可以独立阅读理解,又能相互印证,共同构建起一个完整的传感器知识图谱。这种逻辑上的清晰度,极大地减少了学习过程中的认知负荷,让我能更专注于理解核心概念,而不是在复杂的细节中迷失方向。阅读体验是连续且愉悦的,而不是断裂和疲惫的。

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不得不说,图也太少了吧,跟教科书似的

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