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| 編輯推薦： |
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1.本书是多位专家集多年研究成果所著，具有一定的权威性；2.本书围绕传感技术的教学改革和课程建设所写，既可供技术人员阅读灿开，也可作为院校的教材；3.本书内容翔实，理论与实践相结合，对读者具有一定的指导作用；4.本书集传感技术的基础知识和应用技术于一体，弥补市场空缺。
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| 內容簡介： |
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《现代传感器原理与应用》依托北京信息科技大学的研究生课程建设，结合国内现代测控技术专业的本科及研究生教学与教材的实际使用情况编写而成。全书系统、全面地介绍现代传感器的原理及典型应用，共分八章，内容包括传感器技术的基础知识、现代工业常用传感器及其选用、新型传感技术及智能传感器等，最后四章用较大篇幅阐述了现代传感技术在关键领域的应用，如在工业自动化、数字孪生、物联网、无人车等方向的应用，其中包含了智能制造、工业机器人、环境监测、环境感知等新兴方向。全书理论与实践相结合，对读者有一定的指导作用。本书可以作为高等院校机械工程、车辆工程、测控技术、机械电子、电子信息工程、自动化等专业的教材，也可作为传感器、检测技术、设备维修等相关专业工程技术人员的专业参考书。
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| 目錄：
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第1章 绪论 001
1.1 传感器概论 001
1.1.1 传感器介绍 001
1.1.2 传感器的定义 002
1.1.3 传感器的地位 003
1.1.4 传感器的应用 004
1.2 传感器的构成、分类与支撑技术 008
1.2.1 传感器的构成 008
1.2.2 传感器的分类方法 010
1.2.3 新型传感器的支撑技术 012
1.3 传感技术的发展趋势 020
参考文献 025
第2章 传感器技术基础 026
2.1 传感器基本特性 026
2.1.1 静态特性 026
2.1.2 动态特性 033
2.2 传感器的标定与校准 041
2.2.1 标定与校准的定义 041
2.2.2 传感器的静态特性标定 042
2.2.3 传感器的动态特性标定 043
2.3 传感器的测量误差及数据处理 046
2.3.1 传感器测量方法与分类 046
2.3.2 测量系统测量误差分类 047
2.3.3 测量数据误差判别和数据处理 049
2.3.4 动态测量数字滤波技术058
参考文献 061
第3章 现代工业常用传感器及其选用 063
3.1 电阻式传感器 063
3.1.1 基本原理特性 063
3.1.2 应用 067
3.2 电容式传感器 068
3.2.1 基本原理特性 068
3.2.2 应用 070
3.3 电感式传感器 070
3.3.1 原理特性 070
3.3.2 其他电感式传感器 072
3.3.3 应用 072
3.4 磁敏式传感器 073
3.4.1 基本原理特性 073
3.4.2 其他磁敏传感器 075
3.4.3 应用 076
3.5 压电式传感器 076
3.5.1 基本原理特性 077
3.5.2 应用 080
3.6 光电式传感器 080
3.6.1 原理特性 080
3.6.2 光栅传感器 082
3.6.3 光纤传感器 083
3.7 传感器选用原则 086
参考文献 088
第4章 新型传感技术及智能传感器 089
4.1 化学传感器 089
4.1.1 化学传感器的工作原理 089
4.1.2 化学传感器的分类 090
4.1.3 半导体气体传感器 090
4.1.4 电化学气体传感器 091
4.1.5 恒电位电解式气体传感器 091
4.1.6 光学式气体传感器 092
4.1.7 高分子气体传感器 093
4.2 生物传感器 094
4.2.1 生物传感器的基本概念及特点 094
4.2.2 生物传感器的原理 094
4.2.3 生物传感器的分类 095
4.2.4 酶传感器 096
4.2.5 微生物传感器 098
4.3 视觉传感器 099
4.3.1 视觉检测技术 099
4.3.2 视觉传感技术101
4.3.3 图像传感器 102
4.4 新型传感器电源 104
4.4.1 传感器电能存储 105
4.4.2 太阳能存储 106
4.4.3 热能能量存储 109
4.4.4 振动能量存储110
4.4.5 射频能量存储113
4.4.6 能量存储的未来趋势116
4.5 智能传感器117
4.5.1 智能传感技术介绍117
4.5.2 智能传感器的功能 118
4.5.3 智能传感器的设计结构 118
4.5.4 智能声觉传感器119
4.5.5 智能嗅觉传感器121
4.5.6 展望 122
参考文献 123
第5章 现代传感技术在工业自动化中的应用 124
5.1 现代传感系统 124
5.1.1 现代工业检测中的分布测量 124
5.1.2 现代工业自动化领域中的传感技术 125
5.2 传感技术与智能制造 126
5.2.1 智能制造概述 126
5.2.2 智能制造体系下的传感技术 127
5.3 传感技术在数控加工制造中的应用 128
5.3.1 数控加工中的传感技术 128
5.3.2 传感技术在数控加工刀具监测中的应用 129
5.4 传感技术在物流领域中的应用 131
5.4.1 物流领域中常用的传感技术及传感器 132
5.4.2 传感技术在物流仓储中的应用 133
5.4.3 传感技术在物流货物配送中的应用 135
5.5 传感技术在工业机器人中的应用 136
5.5.1 工业机器人常用的传感器 136
5.5.2 工业机器人的视觉伺服系统 137
5.5.3 传感技术在焊接机器人中的应用 137
5.6 传感技术在工业装备运行维护中的应用 139
5.6.1 应用背景 139
5.6.2 传感系统总体设计 139
5.6.3 基于以太网的嵌入式数据采集系统设计 140
5.6.4 基于TCP/IP 的数据传输设计 140
5.6.5 基于B/S 模式的远程监测诊断系统设计 142
5.7 工业自动化领域传感技术的发展趋势 146
参考文献 147
第6章 现代传感技术在数字孪生中的应用 148
6.1 基于传感技术的数字孪生概述 148
6.1.1 概念变迁史 148
6.1.2 数字孪生定义及内涵 149
6.1.3 基于传感技术的数字孪生研究现状 150
6.2 传感技术在数字孪生中的关键作用 151
6.2.1 传感技术保障数据采集 152
6.2.2 传感技术促进虚实链接 152
6.2.3 传感技术提升感知性能 153
6.2.4 传感技术在数字孪生中的应用 153
6.3 基于传感技术的多信息融合与决策 155
6.3.1 基于传感技术的多信息融合 155
6.3.2 基于传感技术的决策 158
6.4 基于传感技术的数字孪生典型应用161
6.4.1 重型车辆传动装置的数字孪生系统构建161
6.4.2 数字孪生海洋牧场 166
6.4.3 数字孪生热电厂 168
6.4.4 电网数字孪生电站运营平台 170
6.5 基于传感技术的数字孪生发展前景 172
6.5.1 基于传感技术的数字孪生突破方向 172
6.5.2 基于传感技术的数字孪生发展趋势 173
6.5.3 基于传感技术的数字孪生应用推广 174
参考文献 174
第7章 现代传感技术在物联网中的应用 175
7.1 物联网概述 175
7.2 智能家居传感器网络设计 177
7.2.1 智能家居基本概念 177
7.2.2 智能家居传感网络 177
7.2.3 家用环境安全传感器 180
7.2.4 基于云平台的智能家居远程系统 181
7.2.5 智慧乡村 183
7.3 环境监测传感网络设计 184
7.3.1 环境监测基本概念 184
7.3.2 物理环境监测 185
7.3.3 化学环境监测 188
7.3.4 环境监测机器人系统 189
7.4 健康监护传感网络设计 190
7.4.1 健康监护基本概念 190
7.4.2 常见生理参数的测量及其特殊性191
7.4.3 生理压力测量191
7.4.4 脑电测量 192
7.4.5 肌电与体温测量 192
参考文献 192
第8章 现代传感技术在无人车中的应用 196
8.1 无人车传感技术发展 196
8.1.1 无人车发展现状 196
8.1.2 无人车传感器技术发展 197
8.2 无人车传感器的种类及应用方法 201
8.2.1 视觉传感器 201
8.2.2 雷达传感器 204
8.2.3 组合导航 207
8.2.4 其他状态测量单元 209
8.3 基于多传感器融合的环境感知技术 212
8.3.1 基于激光雷达的环境感知 214
8.3.2 基于机器视觉的环境感知 216
8.3.3 基于视觉的同时定位与地图构建（SLAM） 219
8.4 基于多传感器融合的导航与控制技术 222
8.4.1 定位技术 222
8.4.2 导航路径指引 223
8.4.3 控制技术 225
8.4.4 控制模块设备 226
8.4.5 控制算法 226
8.5 无人车传感技术的未来发展 228
参考文献 231
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| 內容試閱：
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为适应信息时代发展，加快复合型、创新型人才培养，促进新一轮科技革命与产业变革，国家陆续推出创新发展战略、科教强国战略和新工科发展等一系列战略举措。机电装备智能测控与运维技术是机械工程学科的新兴发展方向，相关行业对此类人才的需求十分迫切。现代传感技术作为智能测控与装备领域的核心技术之一，已经渗透到科学研究、工程实践和日常生活的各个方面。随着5G 技术的普及与应用，物联网、智能汽车、新能源技术、智能电网等行业蓬勃发展，现代传感技术作为智能制造的重要支撑，对我国未来智能制造技术发展起着至关重要的作用。
从当前传感技术的教学现状来看，存在课堂教学重理论轻应用，重单元检测、电路讲解，轻综合应用、案例分析，课程实验设置覆盖面小等问题。由于传感器原理枯燥，传感器测量涉及电路分析及综合知识的应用，相对抽象、不够直观，导致学生灵活应用传感器的能力相对欠缺，传感器综合应用的设计能力更是不足。编者在多年教学和科研实践的基础上，编写了《现代传感器原理与应用》一书，本书在编写过程中紧密结合现代传感技术教学改革和课程建设，强调案例教学和学生实际动手实践，注重教学内容理论联系实际。本书参考了国内外相关教材和学术研究成果，在系统阐述传感技术基础理论的同时，将现代传感技术的实际典型应用贯穿始终。
本书内容包括传感技术的基础知识，现代工业常用温度、压力、流量等传感器的特性及应用，新型传感技术及智能传感器，现代传感技术在工业自动化、数字孪生、物联网及无人车中的应用等内容。本书可以作为高等院校机械工程、车辆工程、测控技术、机械电子、电子信息工程、自动化等专业的教材，也可以作为从事传感器、检测技术、设备运维等相关工程技术人员的专业参考书。
本书由北京信息科技大学机电系统测控北京市重点实验室王立勇、贾然、陈涛、唐长亮、马超、吴健鹏、籍永建、苏清华、周福强编写，北京理工大学马彪教授、北京化工大学王华庆教授和北京工业大学崔玲丽教授审阅了全稿，并提出了许多宝贵的意见和建议。本书受到北京信息科技大学研究生课程建设项目的资助。在编写中参考并引用了许多专家、学者的教材和论著，在此向各位文献作者表示感谢！
现代传感技术是多学科交叉知识的综合，内容丰富，应用广泛且发展迅速，由于编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。
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