自动检测与传感器技术

自动检测与传感器技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国电力出版社
作者:赵巧娥
出品人:
页数:141
译者:
出版时间:2005-1
价格:15.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787508320878
丛书系列:
图书标签:
  • 自动检测
  • 传感器技术
  • 工业自动化
  • 检测技术
  • 传感器
  • 仪器仪表
  • 控制工程
  • 电子技术
  • 测量技术
  • 智能制造
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具体描述

本书为普通高等教育“十五”规划教材。

  全书共分九章,主要内容包括自动检测技术的基本知识,检测的基本方法、误差处理的基本概念及检测系统的基本特性,常用的电参数型、电量型传感器和其他优越感器的工作原理及应用,智能化测试系统,含有微机化测试系统的设计及虚拟仪器,以及系统的构成、设计与分析,同时对检测系统的抗干扰技术也做了详细的叙述。

本书可作为普通高等学校自动化、电力工程及其自动化专业的本科教材,也可作为成人教育、高职高专教育教材,还可作为工程技术人员的参考用书。

现代制造与智能控制系统概论 第一章 绪论:工业4.0的浪潮与智能制造的核心驱动力 本章深入探讨了以工业4.0为代表的新一轮工业革命背景下,现代制造系统所面临的挑战与机遇。我们首先梳理了传统自动化向智能制造转型的历史脉络,重点分析了信息物理系统(Cyber-Physical Systems, CPS)在重塑生产模式中的关键作用。制造过程的复杂性、对柔性化生产的需求激增,以及对产品全生命周期数据透明化的迫切要求,构成了推动技术创新的主要动力。本章将详细阐述智能制造不仅仅是简单的设备联网,而是涉及数据驱动的决策优化、自适应控制和人机协作的系统性变革。我们将引入“数字孪生”的概念,探讨其如何作为连接物理世界与虚拟世界的桥梁,支撑高级仿真与预测性维护。 第二章 制造系统的架构与关键要素 智能制造系统是一个多层次、高度集成的复杂有机体。本章将从宏观和微观层面解构这一系统。宏观上,我们关注企业资源规划(ERP)、制造执行系统(MES)与底层控制系统(如SCADA)之间的信息流与控制流交互机制。我们将剖析分层控制的经典模型(如Purdue模型)在现代柔性生产线中的适应性调整。微观层面,重点讨论构成智能节点的关键硬件单元,包括高性能工业计算机、嵌入式控制器以及网络通信接口。本章将特别关注数据采集和预处理模块,这是后续高级分析的基础。我们还将探讨不同制造单元间的集成策略,包括如何实现跨平台、跨协议的数据互操作性,确保信息流的无缝传递。 第三章 工业数据采集与传输技术 高质量、实时的数据是智能制造的血液。本章聚焦于实现数据在不同层级间高效、可靠传输的技术栈。我们将首先对比分析传统的串行通信协议(如RS-232/485)与现代现场总线技术(如CANopen, DeviceNet)的优缺点及适用场景。随后,深入研究以太网在工业环境中的应用,重点解析工业以太网协议族,包括Profinet、EtherNet/IP以及EtherCAT。EtherCAT以其卓越的实时性和高速同步能力,在运动控制和高性能数据采集中的应用将被详尽剖析。此外,本章还将探讨无线技术在制造环境中的部署挑战与解决方案,如工业Wi-Fi和基于低功耗广域网(LPWAN)的资产追踪技术,强调数据安全与可靠性在传输过程中的重要性。 第四章 制造过程的高级建模与仿真 在实际部署前,对复杂制造流程进行准确的建模与仿真至关重要。本章着重介绍面向制造系统的数学建模方法。我们将涵盖离散事件系统(DES)理论在生产排程与瓶颈分析中的应用。针对物理过程,将介绍基于有限元分析(FEA)和计算流体力学(CFD)的工艺仿真技术,例如在冲压、铸造或复杂装配过程中的应力分析与热分布预测。更进一步,本章将详细阐述数字孪生模型的构建流程,包括如何将物理实体的几何、物理属性和实时运行数据映射到虚拟模型中,实现状态同步、性能预测和“假设分析”(What-if Scenarios)的能力,从而指导生产决策。 第五章 制造过程的实时优化与控制策略 本章是关于如何利用数据和模型来主动管理和优化生产过程的核心章节。我们将回顾经典的PID控制理论及其在伺服驱动和过程控制中的应用,并在此基础上探讨先进的控制策略。重点内容包括模型预测控制(MPC),阐述其如何处理多变量耦合、约束条件,实现前瞻性优化。针对柔性制造系统(FMS),我们将研究基于强化学习的动态资源调度算法,该算法能够实时应对订单变化、设备故障等突发事件,自主寻找最优的生产路径。此外,本章还将介绍基于人工智能的质量预测模型,通过分析关键工艺参数的实时波动,提前预警潜在的质量缺陷,实现闭环的工艺调整。 第六章 工业网络安全与数据治理 随着制造系统全面互联,网络安全防护已成为生产连续性的生命线。本章系统阐述工业控制系统(ICS)面临的安全威胁,包括针对操作系统的恶意软件、拒绝服务攻击以及供应链中的隐形威胁。我们将详细介绍ICS安全防护的深度防御模型,从物理隔离、网络分段(如使用DMZ架构)到端点安全策略的制定。本章还探讨了身份验证与访问控制在OT(操作技术)环境中的特殊要求,例如特权访问管理(PAM)。在数据治理方面,我们将分析如何确保采集到的海量制造数据的完整性、可追溯性,并探讨满足法规要求的必要数据脱敏与归档策略。 第七章 人机协作与人因工程在智能车间中的应用 智能制造并非要完全取代人类操作者,而是要实现更高效的人机协作。本章关注提升操作人员的效率、安全性和满意度的人因工程学原理。我们将分析沉浸式技术(如增强现实AR)在复杂设备维护指导、远程专家支持和操作培训中的应用案例。此外,本章将深入讨论先进的人机交互界面(HMI)的设计原则,如何通过直观的可视化仪表板呈现复杂的系统状态和决策建议,以减少操作员的认知负荷。最后,本章还将讨论未来工作站的设计趋势,包括人机共享操作空间的安全标准和协作机器人(Cobots)的集成策略。 第八章 案例研究与未来展望 本章通过若干典型的先进制造企业的实践案例,展示前述理论和技术的实际落地效果。我们将分析汽车、航空航天或高端装备制造领域的数字化转型路径,重点剖析其在提高设备综合效率(OEE)、降低库存周转时间和实现个性化小批量生产方面的成果。最后,本章将对未来制造技术的发展趋势进行展望,包括自主系统(Autonomous Systems)的成熟、边缘计算在实时决策中的进一步深化,以及可持续制造(Green Manufacturing)与能源效率优化在智能系统中的集成方向,为读者勾勒出未来智能工厂的蓝图。

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读后感

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用户评价

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我之前对“自动检测与传感器技术”这个领域,一直抱有一种模糊的认知,总觉得它离我的生活很遥远,或者只属于那些高科技公司和实验室。然而,随着智能手机、智能穿戴设备等产品的普及,我逐渐意识到,这些看似简单的设备背后,其实隐藏着大量的传感器技术。这本书的出现,让我看到了一个机会,去系统地了解这个我一直不太熟悉的领域。我特别关注书中是否会详细介绍各种传感器的物理原理,比如光学传感器是如何利用光来检测物体的,磁性传感器又是如何利用磁场来工作的。我希望它能够用清晰的图解和易懂的语言,解释那些复杂的物理概念,让我这个非专业人士也能有所理解。同时,我也非常好奇,这些传感器是如何集成到各种设备中的,它们又是如何与微处理器等控制单元进行通信和协作的。书中会不会涉及到一些关于传感器网络和数据融合的知识?我希望能够了解到,当多个传感器同时工作时,它们是如何协同完成更复杂的检测任务的。例如,在自动驾驶汽车中,激光雷达、摄像头、雷达等多种传感器是如何融合信息,从而实现对周围环境的精准感知?我对这本书的期望是,它能够打开我认识“智慧”的另一扇窗户,让我明白,那些让生活变得便利和高效的科技,究竟是如何一步步实现的。

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我一直对那些能够让事物“活起来”的技术感到着迷,而“自动检测与传感器技术”无疑是其中的佼佼者。我常常思考,我们身边的智能设备,从手机到汽车,再到智能家居,它们是如何感知周围的世界,又是如何做出反应的?这本书的标题,直接点明了我想要探索的核心。我非常期待书中能够详细介绍各种传感器的基本原理,比如,红外传感器是如何感知温度变化的?超声波传感器又是如何测量距离的?我希望作者能够用清晰易懂的方式,解释这些原理,并配以大量的插图和实例,让抽象的概念变得具体。我尤其想知道,这些传感器是如何被集成到复杂的自动化系统中的,以及它们如何与微处理器等核心部件协同工作。书中会不会探讨一些关于传感器在物联网、人工智能等新兴技术中的应用?例如,智能工厂中的传感器是如何实现对生产流程的实时监控和优化的?智能医疗中的传感器又是如何为患者提供个性化健康监测的?我希望这本书能够不仅提供技术知识,更能引发我对未来科技发展方向的思考。

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我对“自动检测”这个概念总有一种莫名的亲切感,觉得它代表着一种更高效、更智能的生活方式。而“传感器技术”则是实现这种生活方式的基石。这本书的封面设计就给我一种严谨而又充满科技感的印象。我期望这本书能够像一位博学的向导,带领我深入了解这个领域。我希望它能够从最基础的传感器类型开始介绍,比如,光学传感器、声学传感器、温度传感器等,并详细阐述它们各自的工作原理。我希望书中能够用简洁明了的语言,解释那些可能涉及到的物理学和工程学概念,避免过于深奥的理论。更重要的是,我希望能够看到这些传感器在实际生活和工业生产中的应用案例。比如,智能家居是如何利用传感器实现环境自动调节的?工业机器人又是如何通过传感器进行精确操作的?我希望书中能够提供一些贴近生活的例子,让我能够直观地感受到传感器技术的重要性。此外,我也对传感器技术未来的发展趋势感到好奇,比如,微型传感器、可穿戴传感器等,它们将如何改变我们的生活?我期待这本书能够解答我的这些疑问,并拓宽我对科技的认知边界。

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一直以来,我对那些能够让机器“思考”和“感知”的技术充满了好奇,而“自动检测与传感器技术”正是这一领域的精髓所在。拿到这本书,我首先是被它专业而又略带神秘感的封面所吸引,让我对接下来的内容充满了期待。我非常希望这本书能够从最基础的概念讲起,详细介绍各种传感器的类型、工作原理以及它们在不同领域的广泛应用。例如,我很好奇,我们日常使用的手机里的各种传感器,比如加速计、陀螺仪、磁力计等,它们是如何工作的?它们又是如何协同作用,实现我们熟悉的各种功能的?书中会不会提供一些具体的图解和模型,来帮助我理解那些复杂的物理原理,比如,光电效应、压电效应等?我特别期待能够了解到,传感器技术是如何与微处理器、人工智能等技术相结合,从而实现更高级别的自动化和智能化。例如,在智能制造领域,传感器是如何帮助实现精准的质量控制和生产过程的优化?在智慧医疗领域,传感器又扮演着怎样的角色?我希望这本书能够为我打开一扇了解现代科技“脉搏”的大门,让我能够更深刻地理解我们所处的这个日益智能化的世界。

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坦白说,我拿到这本书之前,对“自动检测与传感器技术”这个领域,基本上是一窍不通。脑海里浮现的,更多的是一些科幻电影里的场景,比如机器人手臂精准地抓取物品,或者无人驾驶汽车在复杂的道路上穿梭自如。我一直在想,这些奇妙的场景背后,到底需要哪些技术支撑?这本书的出现,恰好满足了我这种“技术小白”的求知欲。我尤其关注的是,书中是否会深入浅出地介绍不同类型传感器的原理和应用。我很好奇,究竟有哪些传感器能够“看见”和“听见”,它们又是如何工作的?例如,摄像头是如何捕捉图像并进行识别的?麦克风又是如何分辨声音的细微差别的?我期望书中能够提供一些非常具体的案例,比如在智能家居中,温湿度传感器是如何帮助空调自动调节室内环境的?在安防领域,运动传感器和门窗传感器又是如何协同工作的,保障我们的安全?我对那些能够检测物理量的传感器尤为感兴趣,比如压力传感器、位移传感器、加速度传感器等等。它们是如何将物理世界的变化,转化为电信号的?书中会不会对这些转换过程进行详细的解释?我希望这本书不会仅仅停留在概念的介绍,而是能够提供一些更深入的、具有实践指导意义的内容。例如,如果我想要自己动手制作一个简单的自动检测装置,这本书会给我提供哪些基础知识和技术参考?我非常期待能够从中获得一些灵感,甚至是一些可操作性的建议。

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我对于“自动检测”这个概念一直抱有浓厚的兴趣,总觉得它代表着未来科技的发展方向,能够让我们的生活更加便捷、高效。而“传感器技术”则是实现这一目标的核心。这本书的出现,恰好满足了我对这个领域的好奇心。我希望书中能够系统地介绍各种传感器的分类、工作原理和应用。例如,像温度传感器、压力传感器、位移传感器等,它们是如何测量物理量的?光学传感器、声学传感器又是如何感知环境的?我希望书中能够用生动的语言和丰富的图示,解释这些看似复杂的原理,让我这个非专业人士也能轻松理解。我尤其关心的是,这些传感器是如何被集成到实际的自动化系统中的,以及它们是如何与控制单元进行交互的。书中会不会涉及到一些关于传感器网络、数据融合以及信号处理的技术?我希望能够了解到,当多个传感器协同工作时,如何实现更高级别的智能检测。例如,在智能家居领域,传感器是如何实现环境的自适应调节的?在工业生产中,传感器又是如何确保产品质量和生产效率的?我期待这本书能够为我打开一扇了解自动化世界的大门,让我看到技术如何改变我们的生活。

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这本书的封面设计就吸引了我,那种充满科技感的蓝紫色调,加上那些若隐若现的电路图和传感器图标,一下子就勾起了我对“自动检测”这个概念的好奇心。我一直觉得,现代生活离不开各种自动化和智能化,从智能家居到工业生产,背后都离不开精准的检测和高效的传感。然而,我对于这些技术究竟是如何运作的,背后有着怎样的原理,却知之甚少。拿到这本书,我抱着一个纯粹的“小白”心态,希望能够通过它,至少对这个领域有一个初步的、清晰的认识。我特别期待书中能够用通俗易懂的语言,解释那些听起来高大上的技术名词,比如“光电传感器”、“超声波传感器”等等。我希望它能像一位循循善诱的老师,一步一步地引导我,让我明白这些传感器是如何感知环境的变化,又是如何将这些信息转化为可供机器解读的信号的。更重要的是,我希望它能让我看到,这些看似不起眼的小装置,是如何在更宏大的自动化系统中发挥关键作用的。例如,在智能交通系统中,传感器是如何检测车流量,从而优化红绿灯配时的?在工业流水线上,传感器又是如何确保产品质量,实现精准对接的?这本书会不会涉及到这些具体的应用案例?我非常好奇,也很期待。我不太喜欢那些过于理论化、充斥着大量公式的书籍,那会让我望而却步。我更希望看到的是,理论与实践相结合的讲解,能够通过生动的例子,让我体会到技术的力量。这本书的出版,对我来说,就像是打开了一扇了解未来科技世界的大门,我迫不及待地想知道,里面究竟藏着怎样的精彩内容。

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拿到这本书,我立刻被它专业而又不失亲和力的封面所吸引。我一直对“自动检测”这个概念深感兴趣,觉得它似乎是未来生活和工业发展的基石。然而,我对于具体的技术细节,一直缺乏系统性的了解。我希望这本书能够为我揭开传感器技术的神秘面纱,让我明白,那些无处不在的“智能”,究竟是如何感知世界的。我特别期待书中能够深入讲解不同传感器的分类及其工作原理,比如,像热敏电阻、光敏电阻这样的基础元件,它们是如何根据环境变化产生信号的?而像陀螺仪、加速度计这样的惯性传感器,它们又是如何测量运动状态的?我希望书中能够用生动的比喻和形象的图示,将这些抽象的原理变得直观易懂。此外,我也非常好奇,在实际应用中,这些传感器是如何被集成到一起,形成一个完整的自动检测系统的。书中会不会介绍一些典型的应用案例,例如,在智能制造领域,传感器是如何实现对生产过程的实时监控和质量控制的?在环境监测方面,传感器又扮演着怎样的角色?我希望这本书不仅仅停留在理论层面,而是能够提供一些与实际应用紧密结合的内容,让我能够看到技术如何落地,如何改变我们的生活。

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这本书的标题就非常有吸引力,让我联想到各种智能设备和自动化系统。我一直觉得,传感器是实现“自动检测”的关键,它们如同人类的眼睛、耳朵、鼻子一样,是机器感知世界的“感官”。我期待这本书能够详细介绍各种传感器的基本原理,例如,光学传感器是如何利用光信号进行检测的,声学传感器又是如何捕捉声音的?我希望书中能够用清晰的图解和通俗易懂的语言,解释这些原理,即使是对于非专业人士,也能够有所理解。此外,我也非常好奇,在实际应用中,这些传感器是如何被集成到更复杂的系统中,并与其他组件协同工作的。例如,在工业自动化领域,传感器是如何实现对产品质量的精确检测和控制的?在智能交通系统中,传感器又扮演着怎样的角色?我希望这本书能够提供一些具体的案例分析,让我能够看到传感器技术是如何落地,并解决实际问题的。我不太喜欢那种过于理论化、空洞的书籍,我更希望看到的是,技术如何与实际应用相结合,如何为我们的生活带来便利和进步。这本书能否成为我了解这个领域的入门砖?我对此充满了期待。

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我一直对各种高科技产品背后的技术原理充满好奇,尤其是在自动化和智能化领域。这本书的标题——“自动检测与传感器技术”,恰好触及了我一直想要深入了解的领域。我期待这本书能够系统地介绍各种传感器的类型、工作原理和应用范围。例如,光学传感器、声学传感器、化学传感器、生物传感器等等,它们各自有什么特点,又适用于哪些场景?我尤其希望书中能够用通俗易懂的语言,解释那些复杂的物理和化学原理,避免过多的专业术语和枯燥的公式。如果能够配以丰富的图示和实例,那就更好了。我脑海里一直萦绕着一些问题,比如,为什么我们的手机能够感知倾斜和旋转?为什么智能冰箱能够判断食物是否变质?这些功能的背后,究竟是什么样的传感器在发挥作用?这本书能否解答我的这些疑问?我更希望书中能够探讨一些传感器技术的最新发展趋势,以及它们在未来社会中可能扮演的角色。比如,物联网、人工智能等前沿技术,与传感器技术之间有着怎样的联系?它们又是如何相互促进,共同推动科技进步的?我希望能在这本书中找到一些关于未来智能世界的线索,拓展我的视野,激发我的思考。

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