传感器原理及应用

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出版者:安徽大学出版社
作者:林春方
出品人:
页数:178
译者:
出版时间:2007-8
价格:17.50元
装帧:
isbn号码:9787810529129
丛书系列:
图书标签:
  • 传感器
  • 原理
  • 应用
  • 测量技术
  • 电子技术
  • 自动化
  • 仪器仪表
  • 物理学
  • 工程技术
  • 信号处理
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具体描述

《安徽省教育厅规划教材•传感器原理及应用》本着“淡化理论、够用为度、培养技能、重在实用”的原则,在内容处理上,通过精选内容,以有限的篇幅取得比现有教材更大的覆盖面,在不削弱传统的较为成熟传感器基本内容的前提下,充实了新型传感器的内容,拓宽了专业面,并紧跟高新技术的发展,以适应传感器开发、应用的需要。文字叙述上力求简明扼要,突出重点,突出应用性、针对性,加强对实践能力的培养。《安徽省教育厅规划教材•传感器原理及应用》主要内容包括:传感器概述,电阻式传感器,电容式传感器,电感式传感器,压电式传感器,热电式传感器,光电式传感器,霍尔传感器以及几种新型传感器简介。

《深度解析:通信协议的设计与演进》 本书并非关于传感器的工作原理或其实际应用,而是深入探讨支撑现代电子设备之间信息交流的基石——通信协议。我们将带领读者穿越信息传递的复杂迷宫,从最基础的比特流传输,到构成互联网骨干的强大协议栈,全面理解通信协议的设计哲学、关键要素及其演进历程。 第一部分:通信协议的基石——数据传输与编码 在任何通信系统的心脏,都跳动着数据传输的节拍。本部分将首先剖析数据如何在物理媒介上传输,从模拟信号到数字信号的转换,以及不同传输介质(如铜线、光纤、无线电波)的特性对协议设计的影响。我们将深入研究各种数据编码技术,包括但不限于曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码、NRZ编码等,理解它们如何确保数据的可靠接收,如何解决时钟同步问题,以及它们在不同应用场景下的优劣势。 我们还将探讨纠错码(ECC)和检错码(如CRC)在通信协议中的关键作用。了解这些编码机制如何通过在数据中添加冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误,从而保证通信的鲁棒性,这对于任何需要高可靠性数据传输的系统都至关重要。 第二部分:构建桥梁——网络层与寻址 一旦数据被可靠地编码和传输,就需要一种机制来将其路由到正确的目的地。本部分将聚焦于网络层协议,重点解析IP(Internet Protocol)协议的运作机制。我们将详细介绍IP地址的分类(IPv4与IPv6),子网划分的原理,以及NAT(Network Address Translation)技术如何在有限的IPv4地址空间下实现大规模网络连接。 路由协议是网络层的心脏。我们将深入探讨静态路由与动态路由的区别,并详细解析RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)和BGP(Border Gateway Protocol)等主流动态路由协议的工作原理。理解路由表是如何构建和维护的,以及路由器如何根据路由信息选择最优路径,是掌握网络通信的关键。 第三部分:信息传递的规则——传输层协议 在网络层之上,传输层协议为应用层提供了一种更可靠、更灵活的数据传输服务。本部分将详细阐述TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)这两种核心传输层协议。 我们将深入分析TCP的三次握合与四次挥成的连接建立与终止过程,理解其如何实现可靠的、面向连接的数据传输,包括流量控制(如滑动窗口机制)和拥塞控制(如慢启动、拥塞避免)等机制。同时,我们也将探讨UDP的无连接、尽力而为的特性,以及它在实时通信(如视频会议、在线游戏)和DNS查询等场景下的优势。 第四部分:应用世界的语言——应用层协议 数据最终需要以用户能够理解的方式呈现。本部分将带领读者进入丰富多彩的应用层协议世界,了解它们如何为各种互联网服务提供支持。我们将分析HTTP(Hypertext Transfer Protocol)在Web浏览中的核心作用,理解请求/响应模式、URL结构以及HTTP/2和HTTP/3带来的性能提升。 此外,我们还将探讨FTP(File Transfer Protocol)在文件传输中的应用,SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)、POP3(Post Office Protocol version 3)和IMAP(Internet Message Access Protocol)在电子邮件系统中的分工与协作。DNS(Domain Name System)的解析过程、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)的地址分配机制,以及SSH(Secure Shell)的远程安全连接等,都将得到详尽的剖析。 第五部分:安全与现代通信协议的演进 随着网络安全意识的提升,安全机制已成为现代通信协议不可或缺的一部分。本部分将聚焦于SSL/TLS(Secure Sockets Layer/Transport Layer Security)协议,详细解析其加密、身份验证和数据完整性保障机制,理解HTTPS如何保护Web通信安全。 最后,我们将展望通信协议的未来发展趋势,包括IPv6的普及、5G网络带来的低延迟与高带宽对协议提出的新要求,以及物联网(IoT)时代下新型通信协议的探索与创新,如MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)和CoAP(Constrained Application Protocol)等。 本书的特色: 理论与实践相结合: 在深入讲解协议设计原理的同时,辅以丰富的案例分析,帮助读者理解协议在实际网络环境中的应用。 循序渐进的讲解: 从基础概念到复杂机制,层层递进,确保读者能够逐步掌握通信协议的精髓。 前沿技术视野: 关注最新的协议发展和技术趋势,为读者提供对未来通信的洞察。 通过对《深度解析:通信协议的设计与演进》的学习,读者将能深刻理解现代信息社会赖以生存的网络通信机制,为在计算机网络、软件开发、信息安全等领域的工作打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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这本书的排版和装帧实在让人不敢恭维,这或许是它看起来如此“严肃”的直接原因。纸张质量一般,印刷墨迹在某些图表处有些模糊,尤其是涉及到一些波形图和频谱分析的部分,细节丢失严重,导致我不得不经常对照网上的资料来核对图示。内容编排上,逻辑性尚可,但章节之间的过渡常常显得生硬,仿佛是把好几篇独立的研究报告拼凑在了一起。比如,在介绍光学传感器的工作原理后,紧接着就跳到了生物传感器,中间缺乏一个将“光信号转电信号”这一通用机制进行深化讨论的桥梁,让人感觉知识点之间是割裂的。我最希望在这本书里找到的是关于“传感器可靠性”和“长期漂移分析”的深入探讨。毕竟,在实际部署中,传感器能用多久、精度衰减如何,比瞬时读数更重要。这本书虽然提到了“环境适应性”,但多停留在理论层面,比如“温度会影响灵敏度”,却很少给出量化的模型或实际的测试数据曲线。如果作者能加入一些不同品牌、不同工艺传感器的横向对比数据,指出它们的优缺点和适用场景,而不是笼统地介绍原理,这本书的价值就会翻倍。现在的版本,更像是一本为学生准备的“必读参考”,而非工程师案头的“工具书”。

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这本书在介绍传感器背后的物理学原理时,展现了相当的深度和广度。它没有回避那些复杂的半导体物理知识、量子效应或是电化学反应机制,这对于希望深入理解“为什么”的读者来说,是难能可贵的。我花了大量时间研究关于压电效应和热释电效应的那几章,作者对这些微观机制的阐述非常详尽,配图也力求严谨。不过,这种深度也带来了一个副作用,那就是阅读门槛被抬得很高。对于初学者,读起来会非常吃力,很多概念需要反复查阅其他物理或化学教材才能彻底理解。此外,我注意到书中对“智能传感器”的定义和探讨稍显滞后。它主要集中在传统传感器如何将物理量转化为电信号的过程,而对于现代传感器如何集成ADC(模数转换器)、微控制器以及简单的算法执行单元(即所谓的“前端处理”)的描述则比较单薄。例如,谈到 MEMS 惯性传感器时,更多地是关注其结构和静特性,而对于其在高速运动中的误差补偿模型,如科里奥利效应的修正、温度梯度对零偏的影响等,并没有给出足够的篇幅进行分析。这使得这本书在连接“原理”和“高精度应用”之间,留下了一个相当大的鸿沟。

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这本书的封面设计实在是太朴实了,拿到手里的时候,我本来对它期望值不高,觉得可能就是一本传统意义上的教材,里面充斥着密密麻麻的公式和原理图。然而,翻开第一页我就发现,这本厚厚的书里,内容似乎并没有我预想中的那么晦涩难懂。作者在开篇就用一种近乎讲故事的方式,描绘了传感器的发展历史,从早期的机械式测量,到如今无处不在的微纳传感器,这种叙事手法一下子抓住了我的兴趣。尤其是在介绍几种基础传感器的工作原理时,作者没有直接堆砌复杂的数学推导,而是通过大量的实际案例和生动的比喻,让我这个非科班出身的读者也能大致领会其精髓。比如讲到应变片传感器时,它用了木板受力的形象来解释,虽然细节上的深度可能不如专业论文,但对于入门者来说,建立一个清晰的概念框架至关重要。我特别欣赏它在章节末尾设置的“思考题”,这些问题不是简单的知识点复述,而是引导你去思考“如果环境变了,这个传感器会如何响应”,这对于培养一种设计和应用思维非常有帮助。整体感觉,这本书更像是一位经验丰富的老工程师在和你娓娓道来,而不是冷冰冰的教科书,它在知识的广度上做得不错,只是在某些前沿技术(比如量子传感)的深入探讨上略显保守,更像是稳扎稳打的经典回顾。

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我购买这本书的初衷是想了解如何将理论知识转化到实际的工业控制系统中去。说实话,市面上很多同类书籍,要么是纯粹的理论“大百科”,充满了各种定律和材料学分析,读起来让人昏昏欲睡;要么就是纯粹的应用手册,只告诉你“接A线到B端,拨动C开关”,但背后的原理却含糊其辞。这本书的结构似乎试图在这两者之间找到一个平衡点,但效果嘛,只能说中规中矩。它确实提供了不少应用场景的描述,比如在自动化生产线上的数据采集、环境监测系统的搭建流程等等,这些部分对我来说价值较高,让我看到了具体的应用蓝图。然而,在具体到接口协议和编程实现这一块,内容就显得有些陈旧了。比如谈到现代物联网(IoT)集成时,它主要聚焦于传统的有线或低速无线传输标准,对于目前主流的低功耗广域网(LPWAN)或者一些新的边缘计算框架下的数据处理流程,涉及得比较少,仿佛停在了十年前的技术节点。我对那些关于传感器噪声抑制和信号预处理的章节非常感兴趣,它介绍了几种滤波算法,但算法的实现细节和代码示例非常简略,更像是概念介绍而非实操指南。如果能加入一些基于Python或MATLAB的仿真实例,哪怕是伪代码也好,相信会大大提升其实用性。总的来说,它更像是一本打基础的书,想靠它解决当前复杂的工程问题,可能还需要搭配其他更前沿的资料。

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这本书的价值更侧重于对现有主流传感器技术的“百科全书式”的梳理,而非对未来趋势的洞察或对新兴技术的预判。它像是一部详尽的、按技术分类的目录,你输入一个概念,它能告诉你这个概念的经典工作原理和历史上的一些关键人物或发现。这种系统性的整理工作本身就非常耗费心力,值得肯定。比如,在介绍电化学气体传感器时,它详尽地列举了不同电极材料对不同气体的响应特性,表格制作得非常清晰。然而,当我试图从中寻找关于未来传感器发展方向的线索时,会感到有些迷茫。书中对于“柔性电子”、“自供能传感器”以及“活体植入式传感器”等当前热门领域,仅有非常简短的提及,似乎只是作为章节末尾的“展望”草草带过,缺乏实际的技术路径分析和潜在挑战的讨论。这让这本书读起来总有一种“总结过去”而非“开创未来”的感觉。如果作者能在保持原有深度之余,多加入一些基于前沿研究的案例分析,哪怕只是引用几篇近五年的高水平论文作为佐证,这本书的时代感和前瞻性都会大大增强,不至于让读者感觉自己刚刚完成了一次对上个十年技术的全面复习。

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