传感器原理与应用的目录

第1章　绪论　111　传感器与现代测量系统　112　传感器的定义与组成　113　传感器的分类　214　传感器的基本特性　4141　传感器的静态特性　4142　传感器的动态特性　615　传感器的应用领域　1316　传感器的发展趋势　14本章小结　14课堂互动内容　15习题　15
第2章　光敏传感器　1621　光敏传感器的基本效应　16211　外光电效应　16212　内光电效应　1722　光敏二极管　18221　基本结构与工作原理　18222　光敏二极管的基本特性　19223　典型元件(2DU系列)　19224　典型电路设计举例　2023　光敏电阻　20231　基本工作原理　20232　典型元件　20233　典型电路设计举例　2124　色敏传感器　22241　基本工作原理　22242　典型元件　23243　典型电路设计举例　2325　红外热释电传感器　24251　基本工作原理与结构　24252　典型元件　25253　典型电路设计举例　25本章小结　26课堂互动内容　26习题　26
第3章　电阻式传感器　2831　电阻应变式传感器　28311　基本工作原理　28312　典型元件　36313　典型电路设计举例　3732　热电阻与热电偶　39321　基本工作原理　39322　典型元件　45323　典型电路设计举例　4633　热敏电阻　48331　基本工作原理　48332　典型元件　49333　典型电路设计举例　49本章小结　51课堂互动内容　51习题　52
第4章　电容式传感器　5441　电容式传感器的工作原理　54411　变极距型电容传感器　54412　变面积型电容传感器　56413　变介质型电容传感器　57414　电容传感器的灵敏度　5942　电容式传感器的测量电路　61421　桥式电路　61422　调频电路　62423　差动脉冲宽度调制电路　6243　电容式传感器的特点及误差分析　64431　电容式传感器的特点　64432　电容式传感器的误差分析　6544　电容式传感器的应用　67441　差动式电容压力传感器　67442　差动式电容加速度传感器　68443　差动式电容测厚传感器　69444　电容式料位传感器　69445　电容式液位传感器　70446　电容式物位传感器　72本章小结　73课堂互动内容　73习题　73
第5章　电感式传感器　7551　自感式传感器　75511　气隙型电感传感器　75512　螺管型电感传感器　8052　差动变压器式传感器　85521　工作原理　86522　特性分析　88523　测量电路　9053　电涡流式传感器　93531　工作原理　94532　等效电路　95533　结构特点　96534　测量电路　97本章小结　100课堂互动内容　100习题　100
第6章　压电式传感器　10361　压电式传感器概述　103611　压电式传感器的作用　103612　压电效应概念　103613　压电传感器的特点　10462　压电材料　104621　石英晶体　104622　压电陶瓷　10663　压电材料及压电元件的结构　107631　压电材料　107632　压电元件的常用结构形式　10864　压电式传感器测量电路　109641　压电式传感器的等效电路　109642　压电式传感器的测量电路　10965　压电式传感器基本结构和应用特点　11166　影响压电式传感器工作的主要因素　112本章小结　114课堂互动内容　114习题　114
第7章　传感器接口电路　11571　传感器信号的处理方法　115711　传感器信号的特点　115712　传感器信号的处理方法　11672　传感器的典型接口电路　116721　电桥电路　116722　信号放大接口电路　122723　A/D转换接口电路　13273　噪声抑制电路　141731　噪声来源分析　141732　噪声抑制的方法　143本章小结　145课堂互动内容　145习题　146
第8章　其他类型传感器　14781　磁电式传感器　147811　磁电式传感器的工作原理　147812　磁电式传感器的作用　14982　光纤传感器　150821　光纤的结构及传光原理　150822　光纤传感器应用　15183　超声波传感器　152831　超声波的基本知识　152832　超声波传感器工作原理　154833　超声波传感器的应用　15484　CCD传感器　156841　CCD的工作原理　157842　CCD的应用　16085　生物传感器　163本章小结　166课堂互动内容　166习题　166
第9章　集成数字式传感器　16791　DS18B20数字温度传感器　167911　结构和工作原理　167912　典型电路设计举例　169913　基于单片机的软件编程　17092　光强传感器TSL256x　174921　结构和工作原理　174922　典型电路设计举例　176923　基于单片机的软件编程　17793　MEMS数字集成加速度传感器　17894　MPL115A数字集成压力传感器　179941　结构和工作原理　179942　MPL115A接口板电路　181本章小结　182课堂互动内容　183习题　183
第10章　多传感器信息融合技术　184101　多传感器信息融合技术概述　1841011　多传感器信息融合技术的概念　1841012　多传感器信息融合技术的发展　1851013　多传感器信息融合技术的应用领域　186102　类型、数据特征及基本原理　1871021　传感器的类型及数据特征　1871022　多传感器信息融合的基本原理　187103　结构层次与功能模型　1881031　多传感器信息融合的结构模型　1881032　多传感器信息融合的层次模型　1891033　多传感器信息融合的功能模型　189104　多传感器信息融合的方法　1901041　多传感器信息融合的方法分类　1901042　随机类方法　1901043　计算智能方法　193105　多传感器信息融合的发展　194本章小结　195课堂互动内容　196习题　196
第11章　物联网技术　197111　物联网概述　1971111　物联网概念　1971112　物联网形成过程　1971113　物联网功能特征　1981114　物联网与互联网　199112　物联网技术体系框架　2001121　感知延伸层技术　2011122　网络层技术　2011123　应用层技术　2021124　共性支撑技术　2021125　物联网架构EPCglobal和UID　202113　物联网关键技术与相关技术　2041131　物联网四大关键技术　2041132　物联网相关技术　208114　物联网终端　2111141　物联网终端原理与作用　2121142　物联网终端的分类　2121143　物联网终端推广　212115　物联网标准体系　2131151　标准化对象划分　2131152　标准化体系划分　2131153　物联网标准化研究进展　214116　物联网应用与现状　2151161　物联网技术三大应用　2151162　全球物联网市场快速增长　2161163　中国物联网市场与应用　217117　物联网应用案例　2191171　物联网解决方案的关键要素　2191172　具体物联网服务解决方案　219118　未来展望——人类将进入物联网时代　2221181　具体物联网服务解决方案　2221182　“物联网”给物体赋予智能　2221183　实现“智能互联城市”　223本章小结　223课堂互动内容　224习题　224

WiFi技术：

WiFi方案的优势是技术成熟，单独的产品就可以接入公网，成本也是相对较低。

缺点则是WiFi设备一般功耗较大，在物联网领域中，供电是一个问题；

WiFi接入数量相对有限，一个家庭路由器一般只能接入几十个设备；

当然，WiFi方案在物联网初级阶段有较大优势，单独的WiFi模块依托路由器即可入网，优势明显，虽然接入数量不多，但是在物联网、智能家居未大规模普及的情况下，也可以满足大多数需求。

所以基于IoT UART串口WiFi模块WG219/WG229/WG231/LCS6260的WiFi方案更适用于对功耗要求不明显，不会大量部署的物联网产品，例如：智能电饭煲，智能空调、冰箱、洗衣机等传统家电设备接入物联网。

蓝牙技术：

蓝牙方案的主要优势在于蓝牙模块的超低功耗，而且通过app打开蓝牙与手机的交互比较简单。

SKB369/SKB501

目前随着蓝牙50模块SKB501（网页链接）、以及更多蓝牙50产品的上市，蓝牙技术的数据传输速度和覆盖范围等得到了巨大的提升，更加适用于物联网的要求。

所以，蓝牙方案适用于对功耗有要求，和手机可以直接交互的物联网产品，例如：智能门锁，智能秤，智能电动牙刷等，也适用于大规模蓝牙mesh灯控、蓝牙传感器网络的部署。

UWB技术：

超宽带技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有31~106GHz量级的带宽。目前，包括美国，日本，加拿大等在内的国家都在研究这项技术，在无线室内定位领域具有良好的前景。

UWB技术是一种传输速率高，发射功率较低，穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术，无载波。正是这些优点，使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。

超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法，就是通过信号到达的时间差，通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、发射、接收、处理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统则包括UWB接收器、UWB参考标签和主动UWB标签。定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号，通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰，得到含有效信息的信号，再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。

超宽带可用于室内精确定位，例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此，超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航，且能提供十分精确的定位精度。根据不同公司使用的技术手段或算法不同，精度可保持在01 m~05 m。

来源: 科技 日报

补齐关键核心技术短板 八部委推行物联网行动计划

物联网是以感知技术和网络通信技术为主要手段，实现人、机、物的泛在连接，提供信息感知、信息传输、信息处理等服务的基础设施。物联网是新基建的重要组成部分，“十四五”规划将其纳入了七大数字经济重点产业。

但与此同时，我国物联网产业发展还存在一些需要解决的问题，如关键核心技术存在短板、产业生态不够健全、规模化应用不足、支撑体系难以满足产业发展需要等。

近日，工信部联合国家网信办、 科技 部等八部委印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021—2023年)》(以下简称《行动计划》)，提出到2023年底，在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施， 社会 现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固，具体包括四大行动目标：创新能力有所突破、产业生态不断完善、应用规模持续扩大、支撑体系更加健全。

《行动计划》也提出了到2023年底的一系列具体量化目标：推动10家物联网企业成长为产值过百亿、能带动中小企业融通发展的龙头企业；物联网连接数突破20亿；完善物联网标准体系，完成40项以上的国家标准或行业标准制修订等。

《行动计划》从突破关键核心技术、推动技术融合创新、构建协同创新机制3个方面对提升物联网产业创新能力进行了部署安排，提出突破关键核心技术，实施“揭榜挂帅”，鼓励和支持骨干企业加大对高端传感器、物联网芯片、新型短距离通信、高精度定位等关键核心技术的攻关力度，补齐高端传感器、物联网芯片等产业短板；力争到2023年底，突破一批制约物联网发展的关键共性技术，高端传感器、物联网芯片、物联网 *** 作系统、新型短距离通信等关键技术水平和市场竞争力显著提升。

行业应用是物联网发展的主要驱动力之一。综合考虑各领域对物联网需求的紧迫性、发展基础和经济效益等重要因素，《行动计划》按照“分业施策、有序推进”的原则，提出在 社会 治理、行业应用、民生消费三大领域内，重点推进12个行业的物联网部署：以 社会 治理现代化需求为导向，积极拓展市政、乡村、交通、能源、公共卫生等应用场景，提升 社会 治理与公共服务水平；以产业转型需求为导向，推进物联网与农业、制造业、建造业、生态环保、文旅等产业深度融合，促进产业提质增效；以消费升级需求为导向，推动家居、 健康 等领域智能产品的研发与应用，丰富数字生活体验。

《行动计划》还提出，鼓励地方联合龙头企业、科研院所、高校建立一批物联网技术孵化创新中心，调动物联网产业技术联盟、基金会、开源社区等机构协同创新形成合力。

此外，标准是物联网发展的基础。《行动计划》提出从标准体系建设与关键标准制定方面推动物联网标准化工作，依托全国信标委及相关标准化技术组织，进一步完善物联网标准体系，计划3年内组织国内产学研力量加快制修订40项以上国家标准或行业标准；同时，深度参与国际标准化工作，提升我国在国际标准化活动中的贡献度。

物联网在不同领域需要技术不一样，以下就我的行业（工业领域）做大概分析。
物联网在工业领域主要用于生产执行管理系统（MES），通过让死物（生产设备）联网，将各个部分的信息孤岛连接（物料、仓储、生产、计划、订单等），将数据经过云端大数据分析呈现在手机端，使用户做到统筹兼顾，实现柔性生产！
其中涉及技术：
数据采集：嵌入式系统、PLC、RFID、各种传感器等等
数据分析：服务器，后端程序员
数据呈现：APP/PC，前端程序员
总结：物联网+云端+大数据+移动互联
工业物联网生产执行系统了解更多可考虑我。

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