本書(shū)介紹了智能傳感與檢測(cè)技術(shù)的基本概念、原理、分類(lèi)、應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)，旨在幫助學(xué)生了解該領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的專(zhuān)業(yè)人才，為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 全書(shū)共有8章，分為上、下兩篇，其中上篇為傳感器部分，下篇為檢測(cè)技術(shù)部分。第1章介紹了傳感器基礎(chǔ)知識(shí)、檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和課程性質(zhì)及主要任務(wù)。第2、3章介紹了結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器的工作原理、分類(lèi)和適用范圍。第4章介紹了智能傳感器與物聯(lián)網(wǎng)。第5章介紹了智能制造領(lǐng)域常用的傳感器。第6~8章從信號(hào)分類(lèi)與描述、調(diào)理與轉(zhuǎn)換、分析與處理等環(huán)節(jié)展開(kāi)介紹。 本書(shū)可作為高等學(xué)校機(jī)械工程、智能制造等相關(guān)專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生培養(yǎng)的教材或參考書(shū)，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。
本書(shū)介紹了智能傳感與檢測(cè)技術(shù)的基本概念、原理、分類(lèi)、應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)，圖文并茂，理論與實(shí)際相結(jié)合旨在幫助學(xué)生了解該領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的專(zhuān)業(yè)人才。
前 言 隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，智能傳感與檢測(cè)技術(shù)逐漸成為現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分。本書(shū)介紹了智能傳感與檢測(cè)技術(shù)的基本概念、原理、分類(lèi)、應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)，旨在幫助學(xué)生了解該領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的專(zhuān)業(yè)人才，為推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。本書(shū)為湖北文理學(xué)院特色教材，編寫(xiě)特色如下。 （1）在保持傳統(tǒng)教材風(fēng)格的基礎(chǔ)上，本書(shū)融入拓展閱讀模塊，介紹了國(guó)家政策、科技前沿和相關(guān)領(lǐng)域的新知識(shí)，具有思想性。 （2）調(diào)整了內(nèi)容結(jié)構(gòu)，傳感器部分按照傳感器的發(fā)展展開(kāi)介紹，檢測(cè)技術(shù)部分按照信號(hào)采集、調(diào)理、分析和處理展開(kāi)介紹，脈絡(luò)清晰，知識(shí)結(jié)構(gòu)體系完整，具有科學(xué)性。 （3）為適應(yīng)國(guó)家智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加了智能傳感器與物聯(lián)網(wǎng)、智能制造領(lǐng)域常用的傳感器章節(jié)，更具專(zhuān)業(yè)性。 （4）精選了大量生活中的智能傳感器的圖片，圖文并茂，理論與實(shí)際相結(jié)合，更具實(shí)用性。全書(shū)共有8章，分為上、下兩篇，其中上篇為傳感器部分，下篇為檢測(cè)技術(shù)部分。第1章介紹了傳感器基礎(chǔ)知識(shí)、檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和課程性質(zhì)及主要任務(wù)。第2、3章介紹了結(jié)構(gòu)型傳感器和物性型傳感器的工作原理、分類(lèi)和適用范圍。第4章介紹了智能傳感器與物聯(lián)網(wǎng)。第5章介紹了智能制造領(lǐng)域常用的傳感器。第6~8章從信號(hào)的分類(lèi)與描述、調(diào)理與轉(zhuǎn)換、分析與處理等環(huán)節(jié)展開(kāi)介紹。 本書(shū)由劉紅梅、吳何畏任主編，孫艷玲、杜毓瑾、袁芳任副主編。湖北文理學(xué)院程柳娟同學(xué)參與了書(shū)稿的制圖工作，在此表示感謝。 本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，參考了大量文獻(xiàn)資料，感謝書(shū)后所列作者，如有遺漏，深表歉意。 由于編者水平有限，書(shū)中難免有不當(dāng)之處，請(qǐng)讀者不吝批評(píng)指正。編者2024年8月
劉紅梅，1983年出生，中共黨員，智能制造工程專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人，副教授，現(xiàn)任機(jī)電工系系主任。2007年畢業(yè)于華中科技大學(xué)，碩士研究生。主要從事機(jī)電測(cè)控及自動(dòng)化方向研究。參與國(guó)家重大數(shù)控專(zhuān)項(xiàng)1項(xiàng)，參與襄陽(yáng)市科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)，主持襄陽(yáng)市科技局項(xiàng)目1項(xiàng)，橫向項(xiàng)目2項(xiàng)。共發(fā)表論文10余篇，實(shí)用新型專(zhuān)利3項(xiàng)，主編教材1部，參編教材2部。同時(shí)承擔(dān)本科生《電路分析》《電子技術(shù)基礎(chǔ)》《單片機(jī)原理及應(yīng)用》《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》等課程的教學(xué)任務(wù),獲得湖北文理學(xué)院青年教師競(jìng)賽三等獎(jiǎng)，參與湖北文理學(xué)院教學(xué)成果獎(jiǎng)1項(xiàng)，主持校級(jí)教研項(xiàng)目2項(xiàng)。
目 錄上篇傳感器部分第1章緒論(3)1.1傳感器基礎(chǔ)知識(shí)(4)1.2檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)(19)1.3課程性質(zhì)及主要任務(wù)(20)習(xí)題(20)第2章結(jié)構(gòu)型傳感器(22)2.1電阻式傳感器(24)2.2電容式傳感器(35)2.3電感式傳感器(43)習(xí)題(51)第3章物性型傳感器(54)3.1壓電式傳感器(56)3.2熱電式傳感器(66)3.3磁敏式傳感器(75)3.4光學(xué)傳感器(86)習(xí)題(105)第4章智能傳感器與物聯(lián)網(wǎng)(107)4.1智能傳感器概述(109)4.2智能圖像傳感器(111)4.3智能生物傳感器(119)4.4模糊傳感器(124)4.5微傳感器(125)4.6物聯(lián)網(wǎng)與傳感器(126)4.7虛擬儀器(142)習(xí)題(144)智能傳感與檢測(cè)技術(shù)目錄第5章智能制造領(lǐng)域常用的傳感器(145)5.1機(jī)器人傳感器(147)5.2手機(jī)中的傳感器(150)5.3汽車(chē)上的傳感器(154)5.4數(shù)控機(jī)床上的傳感器(160)習(xí)題(165)下篇檢測(cè)技術(shù)部分第6章信號(hào)的分類(lèi)與描述(169)6.1信號(hào)的分類(lèi)與描述(171)6.2周期信號(hào)的頻譜(173)6.3非周期信號(hào)的頻譜(181)6.4幾種典型信號(hào)的頻譜(186)6.5隨機(jī)信號(hào)的概念及分類(lèi)(194)習(xí)題(196)第7章信號(hào)的調(diào)理與轉(zhuǎn)換(199)7.1電橋(201)7.2調(diào)制與解調(diào)(207)7.3信號(hào)的放大與衰減(215)7.4濾波器(216)習(xí)題(224)第8章信號(hào)的分析與處理(227)8.1信號(hào)分析(228)8.2信號(hào)處理(244)習(xí)題(254)參考文獻(xiàn)(255)目錄第1章原子物理學(xué)基礎(chǔ)(1)1.1原子的殼層結(jié)構(gòu)(2)1.2原子的能級(jí)(3)1.3泡利不相容原理(5)知識(shí)拓展(6)思政小課堂(9)人物介紹(9)習(xí)題(12)第2章經(jīng)典物理學(xué)的困難與量子力學(xué)的建立(13)2.1經(jīng)典物理學(xué)的成功之處(14)2.2經(jīng)典物理學(xué)的困難(15)2.3黑體輻射實(shí)驗(yàn)與普朗克能量量子化假說(shuō)(22)2.4光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)與愛(ài)因斯坦的光量子理論(25)2.5原子線狀光譜與玻爾的原子結(jié)構(gòu)量子理論(29)2.6微粒的波粒二象性與德布羅意波(33)知識(shí)拓展(35)思政小課堂(39)人物介紹(39)習(xí)題(44)第3章量子力學(xué)概述(45)3.1量子的本質(zhì)(45)3.2量子力學(xué)的發(fā)展(46)3.3量子力學(xué)的理論框架(48)3.4量子力學(xué)的科學(xué)意義(51)人物介紹(54)習(xí)題(57)第4章波動(dòng)力學(xué)(58)4.1波函數(shù)的引入與統(tǒng)計(jì)解釋(58)4.2量子態(tài)疊加原理(63)4.3薛定諤方程(67)4.4定態(tài)薛定諤方程的求解實(shí)例(72)4.5粒子數(shù)守恒定律再論波函數(shù)的性質(zhì)(89)知識(shí)拓展(92)人物介紹(95)習(xí)題(95)量子力學(xué)目錄第5章力學(xué)量與算符(97)5.1表示力學(xué)量的算符(98)5.2動(dòng)量算符和角動(dòng)量算符(106)5.3厄米算符本征函數(shù)的性質(zhì)(110)5.4算符與力學(xué)量的關(guān)系(113)5.5共同本征態(tài)定理與不確定關(guān)系(114)知識(shí)拓展(118)思政小課堂(123)人物介紹(125)習(xí)題(126)第6章表象理論(127)6.1態(tài)和算符的表象(128)6.2矩陣力學(xué)的表示(132)6.3幺正變換(134)6.4狄拉克符號(hào)(138)知識(shí)拓展(144)思政小課堂(149)人物介紹(151)習(xí)題(152)第7章微擾理論(153)7.1非簡(jiǎn)并定態(tài)微擾理論(153)7.2簡(jiǎn)并條件下的定態(tài)微擾理論(156)7.3變分法(158)7.4含時(shí)微擾理論(161)7.5含時(shí)微擾論與定態(tài)微擾論的關(guān)系(162)知識(shí)拓展(164)思政小課堂(166)人物介紹(168)習(xí)題(168)第8章自旋與全同粒子(169)8.1電子自旋(169)8.2電子的總角動(dòng)量(171)8.3堿金屬光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)與塞曼效應(yīng)(173)8.4全同粒子(177)人物介紹(179)習(xí)題(179)第9章量子躍遷理論(181)9.1量子態(tài)隨時(shí)間的演化(181)9.2含時(shí)微擾與量子躍遷(182)9.3光的吸收與輻射的半經(jīng)典理論(184)知識(shí)拓展(189)思政小課堂(191)人物介紹(195)習(xí)題(197)第10章散射理論(198)10.1散射現(xiàn)象(199)10.2玻恩近似(200)10.3分波法(203)10.4全同粒子散射(207)習(xí)題(209)參考文獻(xiàn)(210)
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