圖解電的基礎知識入門 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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[日] 菊地正典著張丹，餘洋，餘長江譯 著

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111555940

商品編碼：11524103798

齣版時間：2017-01-01

作  者:(日)菊地正典 著；張丹,餘洋,餘長江 譯 定  價:39 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2017年01月01日 頁  數:207 裝  幀:平裝 ISBN:9787111555940 ●前言
●書中齣現的卡通人物介紹
●第1章 什麼是電
●001 探索電的起源追溯到“電子”
●002 “電子”的發現
●003 “電荷”的定嚮移動形成“電流”
●004 “靜電”和“摩擦生電”
●005 導電的“導體”和不導電的“絕緣體”
●006 電的位能“電位”和電位差“電壓”
●007 錶示單位電荷作用力的“電場”
●008 由於電子過剩或不足産生的帶電原子或分子叫作“離子”
●009 正離子與電子混閤的氣體“等離子體”
●010 來自太陽産生的等離子“極光”
●011 電與磁的“相似點”和“不同點”
●專欄 生物電
●第2章 電的基本性質
●012 阻礙電流流動的“電阻”和“歐姆定律”
●013 電流在電阻體內流動時産生的熱量“焦耳定律”
●014 兩點間的電荷相互作用力“庫侖定律”
●015 電流和磁力的關係“安培定則”
●部分目錄

內容簡介

菊地正典著的《圖解電的基礎知識入門》深入淺齣地介紹瞭：電究竟是什麼？電有哪些性質？遵循著怎樣的規律？如何來利用？等內容。電以及電現象的應用有以下三個方麵：靠前，作為熱、光、力等“能源”；第二，作為電信號的“信息媒介”；第三，設備、儀器相互連接作為係統化的“通信手段”。本書以電的各個側麵為切入點，引進新話題，采取彩色圖錶解釋法通俗易懂地加以介紹。本書共七章，內容為什麼是電、電的基本性質、發電與輸電、電與通信、傢庭用電、支撐著社會發展的電、拓展電的電子學世界。
本書適用於相關專業的中專生、非電專業的大專和本科生，以及初中以上文化的電子愛好者閱讀。
(日)菊地正典 著；張丹,餘洋,餘長江 譯 菊地正典，1968年畢業於東京大學工學部物理工程學專業。加入日本電氣公司後一直從事著半導體設計及流程開發工作。曆任該公司半導體事業部技師長，NEC電子半導體技師長。2O02年起擔任日本半導體製造裝置協會專務理事。2007年起擔任半導體能量研究所顧問。他的著作有《近期新半導體的全貌》、《圖解電子電路》、《成為專業技術工程師的學習方法》、《半導體用語辭典》(與他人閤著)等。 前言電在我們生活中隨處可見。由於我們對它已經過於熟悉，平時或許已經不以為然瞭。它在傢庭中、社會上甚至在大街上電子産品、電氣設備、儀器以及電氣係統隨處可見。比如熒光燈、電視、冰箱、洗衣機、微波爐、空調、電話、手機、傳真、計算機、數碼相機、復印機、DVD機、電動汽車、地鐵……不勝枚舉。還有飛機、火車等的控製設備以及醫院的醫療設備等也離不開電。    可以說想找到和電完全沒關係的設備、儀器都很難，電的應用在現代社會中已經根深蒂固，它也是支撐現代社會發展的基礎。    雖然電離我們很近，但我們對它並不是很瞭解，僅僅聽到什麼是電的時候，齣現排斥反應的人也不少，這是事實吧。    本書深入淺齣地介紹瞭“電究竟是什麼？”“電有哪些性質？遵循著怎樣的規律？”“如何來應用？”等內容。&nb;等

《萬物互聯：傳感器技術與應用詳解》 引言 在信息爆炸的時代，我們正以前所未有的速度邁入一個萬物互聯的智能世界。從智能傢居到工業自動化，從智慧醫療到環境保護，傳感器扮演著信息獲取的“眼睛”和“耳朵”，是連接物理世界與數字世界的關鍵橋梁。它們能夠感知溫度、濕度、光照、壓力、運動、化學成分乃至生物信號，並將這些信息轉化為可供計算機處理和分析的數據。 本書《萬物互聯：傳感器技術與應用詳解》正是為瞭深入剖析這一核心技術而生。它不僅僅是一本介紹傳感器基本原理的入門讀物，更是一本係統梳理傳感器技術發展脈絡、揭示其前沿應用、並展望未來趨勢的深度探索。我們將帶領讀者一同穿越傳感器世界的廣闊圖景，理解其背後精妙的設計、復雜的製造工藝以及令人驚嘆的應用潛力。 第一章：傳感器世界的基石——感知原理與分類 本章將奠定讀者對傳感器世界的基本認知。我們首先會追溯傳感器發展的曆史淵源，從最簡單的機械式開關到如今高度集成的MEMS（微機電係統）傳感器，理解技術演進的邏輯。 接著，我們將深入探討各種傳感器的核心感知原理。這包括： 物理效應類傳感器： 講解壓電效應、熱電效應、磁緻伸縮效應、光電效應、霍爾效應等基本物理現象如何在傳感器中被利用來測量物理量。例如，通過壓電效應，我們可以製造齣精確的壓力傳感器和加速度傳感器；利用熱電效應，可以開發齣溫度傳感器。 化學效應類傳感器： 探討傳感器如何利用物質的化學反應來檢測氣體、液體中的特定成分。我們將介紹電化學傳感器、半導體氣體傳感器、光學化學傳感器的工作原理，以及它們在環境監測、食品安全等領域的應用。 生物效應類傳感器： 聚焦於生物傳感器，介紹它們如何結閤生物識彆元件（如酶、抗體、DNA）和信號轉換器來檢測生物分子，為疾病診斷、藥物研發、生物過程監測提供強大的工具。 電學效應類傳感器： 深入分析電阻式、電容式、電感式傳感器的工作原理，解釋電阻變化如何反映位移、壓力；電容變化如何指示液位、濕度；電感變化如何用於金屬檢測或位移測量。 在此基礎上，我們將對傳感器進行係統性的分類。從測量對象（溫度、壓力、位移、氣體、光等）的維度，到工作原理（電阻式、電容式、壓電式、光學式等）的維度，再到應用領域（工業、醫療、汽車、消費電子等）的維度，幫助讀者建立起清晰的傳感器知識體係。 第二章：微觀世界的精巧構造——MEMS傳感器技術 MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技術的崛起，是傳感器發展史上的一個裏程碑。本章將聚焦於MEMS傳感器，揭示這些微小而強大的器件是如何被製造齣來的。 我們將詳細介紹MEMS傳感器的核心製造工藝，包括： 矽微加工技術： 講解體矽工藝（Bulk Micromachining）和錶麵矽工藝（Surface Micromachining）的基本流程，包括光刻、刻蝕（乾法刻蝕、濕法刻蝕）、薄膜沉積等關鍵步驟。通過圖示和流程示意，直觀展現微觀結構的形成過程。 壓印光刻技術： 介紹壓印光刻在實現高精度、大麵積微納結構製造中的作用，以及其在MEMS傳感器批量生産中的優勢。 封裝技術： 強調傳感器封裝的重要性，包括氣密性封裝、真空封裝、高真空封裝等，以及它們如何影響傳感器的性能、穩定性和壽命。 在工藝介紹之後，我們將深入剖析幾種典型的MEMS傳感器。例如： MEMS加速度計： 講解其基於微懸臂梁結構、通過檢測質量塊受力引起的位移變化來測量加速度的原理，以及其在智能手機、汽車安全氣囊、無人機等領域的廣泛應用。 MEMS陀螺儀： 介紹其利用科裏奧利力效應來檢測角速度的原理，以及其在導航、穩定係統中的核心作用。 MEMS壓力傳感器： 重點講解基於矽薄膜的差壓傳感器和絕壓傳感器的設計與工作機製，以及它們在氣象監測、胎壓監測、醫療血壓測量中的地位。 MEMS麥剋風： 揭示其如何將聲波轉化為電信號，以及其在通信設備、智能音箱等産品中的普及。 第三章：連接現實與虛擬——傳感器數據采集與處理 傳感器産生的原始數據往往是模擬信號，需要經過一係列的轉換和處理纔能被計算機理解和使用。本章將聚焦於傳感器數據采集與處理的關鍵環節。 信號調理： 介紹放大、濾波、偏置等信號調理技術，如何將微弱、嘈雜的傳感器信號轉換為適閤模數轉換的信號。 模數轉換（ADC）： 詳細講解ADC的工作原理、關鍵參數（分辨率、采樣率）以及不同類型的ADC（逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型）的特點，解釋如何將模擬信號數字化。 數字信號處理（DSP）： 介紹常用的數字信號處理算法，如傅裏葉變換（FFT）、濾波器設計、降噪算法等，如何從原始數字數據中提取有用信息，去除乾擾。 嵌入式係統與微控製器： 探討微控製器（MCU）在傳感器數據采集和初步處理中的作用，介紹ARM Cortex-M係列等常用MCU的架構及其在物聯網設備中的應用。 通信協議： 介紹傳感器與微控製器之間、以及微控製器與雲端之間常用的通信協議，如I2C、SPI、UART、CAN、MQTT、CoAP等，為數據傳輸奠定基礎。 第四章：智能時代的觸角——傳感器在各行業的創新應用 傳感器技術是驅動各行各業智能化升級的核心動力。本章將通過大量案例，展現傳感器在不同領域的顛覆性應用。 智能傢居： 環境監測： 溫度、濕度、空氣質量（CO2、PM2.5、VOCs）傳感器如何構建舒適健康的居住環境。 安防監控： PIR（被動紅外）傳感器、門窗磁傳感器、震動傳感器如何實現傢庭安全防護。 智能照明與傢電控製： 光照傳感器、人體存在傳感器如何實現自動調光和節能控製，各種傳感器如何聯動控製傢電。 健康監測： 非接觸式體溫傳感器、睡眠監測傳感器、跌倒檢測傳感器如何關愛老人和兒童。 智慧工業（工業4.0）： 設備狀態監測與預測性維護： 振動、溫度、壓力傳感器如何實時監測設備運行狀態，提前預測故障，降低停機損失。 生産過程優化： 流量、液位、位移傳感器如何精確控製生産流程，提高産品質量和生産效率。 機器人與自動化： 視覺傳感器、力覺傳感器、接近傳感器如何賦能機器人實現精確定位、抓取和協同作業。 倉儲物流： RFID、UWB（超寬帶）傳感器如何實現物品的精準追蹤和庫存管理。 智慧醫療： 可穿戴健康設備： 心率傳感器、血氧傳感器、ECG（心電圖）傳感器、運動傳感器如何實現對人體生理數據的實時監測，為疾病預防和管理提供支持。 遠程醫療： 遠程血壓計、血糖儀、聽診器等集成傳感器的設備如何實現遠程診斷和治療。 醫療影像： CT、MRI等設備中使用的各種高精度傳感器如何實現精確的圖像采集。 手術機器人： 高精度力覺和觸覺傳感器如何輔助醫生進行微創手術。 智慧交通： ADAS（高級駕駛輔助係統）： 毫米波雷達、激光雷達（LiDAR）、攝像頭、超聲波傳感器如何實現自適應巡航、車道保持、自動泊車等功能。 車聯網（V2X）： 各種傳感器數據如何實現車輛與車輛、車輛與基礎設施之間的信息交互，提升交通安全和效率。 智慧城市交通管理： 車輛檢測傳感器、環境監測傳感器如何支持交通流量優化、擁堵預測和環境保護。 智慧農業： 土壤監測： 土壤濕度、溫度、pH值、N-P-K傳感器如何實現精準灌溉和施肥，提高作物産量和品質。 環境監測： 光照、溫濕度、CO2傳感器如何優化溫室大棚的環境參數。 病蟲害監測： 特定氣體傳感器、圖像識彆技術如何輔助病蟲害的早期發現和防治。 環境保護： 空氣質量監測： 氣體傳感器如何實時監測SO2、NOx、O3、PM2.5等汙染物濃度。 水質監測： pH、溶解氧、濁度、電導率傳感器如何評估水體質量。 噪聲監測： 聲學傳感器如何進行噪聲汙染評估。 第五章：探索未知的前沿——新興傳感器技術與未來展望 技術是不斷進步的，傳感器領域也不例外。本章將帶領讀者展望傳感器技術的未來發展方嚮。 柔性與可穿戴傳感器： 介紹基於導電聚閤物、納米材料的柔性傳感器，以及它們在可穿戴電子産品、生物醫學領域的巨大潛力。 生物與化學傳感器的高靈敏度化與集成化： 探討微流控芯片技術與生物傳感器的結閤，實現微量樣本的高效檢測。 量子傳感器： 介紹基於量子效應的新型傳感器，如量子陀螺儀、量子磁力計，及其在高精度導航、地質勘探等領域的顛覆性應用。 自供能傳感器： 探討能量收集技術（如太陽能、熱電、壓電）與傳感器的集成，實現傳感器的無綫部署和長期運行。 AI與傳感器的融閤： 介紹如何利用人工智能算法從海量傳感器數據中學習更復雜的模式，實現更智能的決策和預測，例如基於多傳感器融閤的AI感知係統。 微納傳感器製造技術的突破： 展望3D打印、先進光刻等技術在製造更復雜、更小型化傳感器中的作用。 結語 《萬物互聯：傳感器技術與應用詳解》旨在為讀者構建一個全麵、深入的傳感器知識體係。我們相信，通過對傳感器原理的理解、對製造工藝的認知、對典型應用的學習，以及對未來趨勢的洞察，讀者將能夠更好地把握智能時代的發展脈搏，並在各自的領域內發掘傳感器的無限可能。無論您是工程技術人員、科研學者，還是對科技充滿好奇的愛好者，本書都將是您探索傳感器世界、擁抱萬物互聯時代的理想伴侶。