能量收集、供电和应用 [德] 皮特·施皮斯（Peter Spies）著

9787111663676

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安徽合肥

作者皮特·施皮斯（Peter Spies）著

出版社机械工业出版社

ISBN9787111663676

出版时间2020-10

装帧平装

开本16开

页数369页

定价129元

货号10023982901757

上书时间2025-01-03

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品相描述：全新

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编辑推荐
适读人群：微电子、电子工程、仪器仪表、新能源等人员

讲述各种传感器进行微能量收集与应用的基本原理与核心技术，重点关注应用程序的实现。每一章都介绍了一种能量收集的特殊核心技术，包括不同的传感器原理和相关材料、电源管理、存储设备和系统设计，还介绍了能量收集以及相关系统架构和应用设备的不同应用，以及相关的转换器类型。内容简介《能量收集、供电和应用》系统地介绍了如何利用现有技术进行微能量的收集及应用，具有内容系统全面、范例丰富详尽、原理深入浅出、理论与实际紧密结合等特点。
《能量收集、供电和应用》共12章，分别讲述了自供电系统的工作原理和系统组成、传感器所能收集的各种能量形式、压电式传感器的工作原理、电磁传感器的工作原理、静电传感器的工作原理、热电发电机的工作原理、太阳能电池的系统组成、DC-DC转换器在微能量收集和转换中的应用、AC-DC转换器在不同工作场景下的应用、射频技术在微能量传输中的应用、电子缓冲存储器在能量收集中的应用、能量收集电源的应用领域及其系统架构。
《能量收集、供电和应用》可作为高等院校微电子、电子工程、仪器仪表、新能源等本科生和研究生的教材和参考书，也可供从事相关领域工作的技术人员参考。内页插图译者序
原书前言
第 1章　系统设计 1
第 2章　输入能量 28
第 3章　压电式传感器 51
第 4章　电磁传感器 76
第 5章　静电传感器 115
第 6章　热电发电机 142
第 7章　太阳能电池 168
第 8章　DC-DC转换器 193
第 9章　AC-DC转换器 233
第 10章　射频电力传输 288
第 11章　用于能量收集的电子缓冲存储器 305
第 12章　能量收集电源的应用 337 前言/序言原书前言
随着电路和半导体技术的不断发展，微电子电路和系统的功耗逐渐降低。另外，通过材料和系统的改进，太阳能电池、热电和感应发电机等能量传感器的效率正在提高。因此，能量传感器能够利用周围的能量为小型电子设备供电，如传感器、微控制器和无线收发器。这项技术被称为“能量采集”或“能量收集”，这些电力供应系统通常被称为“能源自给自足系统”或“自供电系统”。
一方面，能源收集电力供应替代了传统应用领域的电池，如消费产品、家用电器、测量和监测应用，以及家庭自动化系统。如果电池不能被完全替代，至少可以延长下一次充电的时间。通过去除电池，可以显著地减少浪费和电池更换工作。
另一方面，在偏远或无法进入的地区，无线传感器等带有能量收集系统的新应用也成为可能。例如医疗植入物，机器、发动机或植物或旋转设备中的集成传感器。此外，在能源收集的情况下，无限的操作和待机时间是可能的。
无线传感器网络的研究和发展与能量收集密切相关。无线传感器网络的优点并不能全部通过电源线或电池更换维护来实现。特别是在网状网络中节点数量越来越多的情况下，要求电子设备能够实现自供电。
目前，在这一领域已经有一些的应用，主要是在建筑和家庭自动化领域、消费产品和状态监测领域。与此相反，研究和开发项目中提出了一个巨大的能量收集应用领域，特别是在无线传感器节点上。
德国的应用研究的机构Fraunhofer Gesellschaft和Hahn-Schickard-Gesellschaft对本书做出了巨大贡献，他们都是面向应用研究和开发的提供商。他们从事公共资助项目，也为世界各地的工业公司提供研究和开发服务。
因此，本书论述了能源收集的基础知识，重点关注应用程序的实现。每一章都介绍了一种能量收集的特殊核心技术，包括不同的传感器原理和相关材料、电源管理、存储设备和系统设计。后一章介绍了能量收集以及相关系统架构和应用设备的不同应用，并讨论了相关的转换器类型。
编者

译者序
进入 21世纪，随着微电子器件、材料与工艺制造水平的不断进步，各种新型传感器技术突飞猛进，其效率的提高使网络化小型电子设备持续、稳定自供电成为可能。本书从一个自供电系统能量的收集、转换、存储、使用等环节入手，详细介绍了如何利用现有技术进行微能量的收集及应用的工作原理和特点，对于目前我们所处的网络化社会的节能减排工作，具有十分重要的现实意义和理论价值。
本书内容丰富，共分为 12章。第 1章从网络化小型电子设备的广泛使用以及各种应用场景的变化，引出了自供电系统的工作原理和系统组成，技术细节将在后续章节展开论述。第2章介绍了传感器所能收集的各种能量形式以及表征参数与工作条件。第 3章介绍了压电式传感器的工作原理和电路模型，并对其工作指标参数和应用条件进行讨论。第 4章对电磁传感器的工作原理和技术细节进行了论述，重点介绍了谐振器的设计。第 5章介绍了静电传感器的工作原理及其数值模型，并对其功率输出及性能优化做出论述。第 6章介绍了热电发电机的工作原理和转换效率参数。第 7章介绍了太阳能电池的系统组成及在微能量收集中的应用。第 8章介绍了 DC-DC转换器在微能量收集、转换中的工作原理和工作类型。第 9章介绍了 AC-DC转换器在不同工作场景下的工作原理和特点。第 10章介绍了射频技术在微能量传输中的工作原理和设计优化。第 11章介绍了电子缓冲存储器在能量收集中的工作原理和技术实现。第 12章介绍了能量收集电源的应用领域以及系统架构和设备。书中各章节均给出了相关内容的一些有价值的参考资料。
本书较为全面地论述了各种传感器进行微能量收集与应用的基本原理和特殊核心技术及发展趋势，可作为高等院校微电子、电子工程、仪器仪表、新能源等本科生和研究生的教材和参考书，也可供从事相关领域工作的技术人员参考。希望本书对国内相关领域的教学、科研和产业应用有一定的帮助和启发。
本书的翻译工作由电子科技大学电子科学与工程学院廖永波副教授完成，在翻译过程中得到了鞠家欣博士、沈亚兰硕士、邹佳瑞硕士等人的建议和帮助，在此表示衷心感谢。机械工业出版社的江婧婧编辑为本书的翻译出版做了大量工作，在此一并表示感谢。
由于译者水平有限，在翻译中难免有错误或不妥之处，真诚希望各位读者对在阅读中发现的错误给予指正。
译者
2020年 6月

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能量收集、供电和应用 [德] 皮特·施皮斯（Peter Spies） 著

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