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本教材以“工学结合、项目引导、做学教一体化”为编写原则,涵盖测量与误差、传感器、自动检测系统三方面内容,共分7个单元,32个项目。内容包括传感器与自动检测系统认识,温度检测及传感器使用,机械量检测与传感器使用,光电、红外和光纤传感器及使用,位置检测及数字传感器使用,环境量检测及传感器使用,自动检测系统设计的5个问题与综合训练。项目中的技能训练(实验操作)选择了大量实用或来自工程实际的任务,这些任务设计成教学项目,编入教材,实用性极强。 本教材适合作为高职高专电气自动化专业、机电一体化专业教材,也可供相关专业工程技术人员参考。
单元1 认识传感器与自动检测系统 (1)
1.1 项目1 自动检测系统认识 (1)
1.1.1 项目1知识学习 自动检测系统基本概念 (1)
1.1.2 项目1技能训练 指出系统组成并画组成框图 (3)
1.2 项目2 认识传感器 (5)
1.2.1 项目2知识学习 传感器基本知识 (5)
1.2.2 项目2技能训练 传感器性能评估、校准与误差处理 (16)
单元1小结 (20)
习题1 (21)
单元2 温度检测及传感器应用 (25)
2.1 项目3 温度检测及传感器使用技能训练 (26)
2.1.1 任务1 制作电冰箱温度超标指示器 (26)
2.1.2 任务2 组建基于热电偶或热电阻的温控系统 (27)
2.1.3 任务3 制作简易温度表 (31)
2.2 项目4 温度传感器知识学习 (34)
2.2.1 温度与温标 (34)
2.2.2 温度的测量方法与温度传感器 (35)
2.2.3 热敏电阻 (36)
2.2.4 热电阻传感器 (38)
2.2.5 热电偶传感器 (39)
2.2.6 集成温度传感器(AD590) (48)
2.2.7 基于1-WIRE总线的DS18B20型智能温度传感器 (49)
单元2小结 (52)
习题2 (53)
单元3 机械量检测与传感器应用 (57)
3.0 机械量检测概述 (57)
3.1 项目5 金属箔式应变片实验与应变式传感器知识 (58)
3.1.1 项目5技能训练 金属箔式应变片直流单臂、半桥、全桥比较实验 (58)
3.1.2 项目5知识学习 应变式传感器 (60)
3.1.3 项目5常用的应变式传感器应用实例 (63)
3.2 项目6 扩散硅压阻式压力传感器实验与压阻式传感器知识 (66)
3.2.1 项目6技能训练 扩散硅压阻式压力传感器实验 (66)
3.2.2 项目6知识学习 压阻式传感器 (67)
3.2.3 项目6压阻式压力传感器应用实例 (69)
3.3 项目7 差动变面积式电容传感器实训与电容式传感器知识 (69)
3.3.1 项目7技能训练 差动变面积式电容传感器实训 (69)
3.3.2 项目7知识学习 电容式压力传感器 (70)
3.4 项目8 差动变压器实训与电感式传感器知识 (74)
3.4.1 项目8技能训练 差动变压器式传感器实训 (74)
3.4.2 项目8知识学习 电感式传感器 (75)
3.5 项目9 电涡流式传感器实验与电涡流式传感器知识 (78)
3.5.1 项目9技能训练 电涡流式传感器位移与材料检测实验 (78)
3.5.2 项目9知识学习 电涡流式传感器 (79)
3.6 项目10 压电传感器实验与压电传感器知识 (81)
3.6.1 项目10技能训练 压电传感器引线电容对电压和电荷放大器的影响实验 (81)
3.6.2 项目10知识学习 压电式传感器 (82)
3.7 项目11 霍尔传感器实训与霍尔传感器 (86)
3.7.1 项目11技能训练 霍尔传感器实训 (86)
3.7.2 项目11知识学习 霍尔传感器 (88)
3.8 项目12 常用机械量参数检测方法与综合实训 (91)
3.8.1 项目12技能训练 常用机械量参数检测综合实训 (91)
3.8.2 项目12知识学习 常用机械量参数检测方法 (100)
单元3小结 (110)
习题3 (111)
单元4 光电、红外和光纤传感器及应用 (118)
4.1 项目13 光电传感器应用电路实训与光电传感器知识 (118)
4.1.1 项目13技能训练 光电传感器应用电路实训 (118)
4.1.2 项目13知识学习 光电传感器 (121)
4.1.3 光电传感器的应用 (129)
4.2 项目14 红外传感器及使用 (134)
4.2.1 项目14知识学习 红外传感器 (134)
4.2.2 项目14技能训练 红外传感器应用 (140)
4.3 项目15 光纤传感器实训与光纤传感器知识 (143)
4.3.1 项目15技能训练 光纤传感器实训 (144)
4.3.2 项目15知识学习 光纤传感器 (145)
单元4小结 (152)
习题4 (153)
单元5 数字式位置传感器与接近开关 (160)
5.1 项目16 数字式位置测量基本知识 (160)
5.2 项目17 数字式角编码器及应用 (162)
5.2.1 绝对式编码器 (162)
5.2.2 增量式编码器 (163)
5.2.3 角编码器的应用 (164)
5.3 项目18 光栅传感器及应用 (166)
5.3.1 光栅的类型和结构 (166)
5.3.2 光栅的工作原理 (168)
5.3.3 辨向及细分 (169)
5.3.4 光栅传感器的应用 (171)
5.4 项目19 磁栅传感器及应用 (173)
5.4.1 磁栅位移传感器 (173)
5.4.2 磁头 (174)
5.4.3 信号处理方式 (175)
5.4.4 磁栅位移传感器应用 (177)
5.5 项目20 容栅传感器及应用 (178)
5.5.1 容栅传感器结构及工作原理 (178)
5.5.2 容栅传感器在数显尺中的应用 (179)
5.6 项目21 感应同步器及应用 (181)
5.6.1 感应同步器的结构和类型 (181)
5.6.2 感应同步器的工作原理 (181)
5.6.3 感应同步器在数控机床闭环系统中的应用 (183)
5.7 项目22 接近开关及应用 (184)
5.8 项目23 位置检测及数字传感器使用综合技能实训 (187)
5.8.1 任务1 光栅数显检测系统的安装、调试与维修 (187)
5.8.2 任务2 电动小车上安装的接近传感器 (190)
5.8.3 任务3 数字式位置传感器与接近开关在数控机床中的应用案例 (191)
单元5小结 (196)
习题5 (197)
单元6 环境量检测及传感器 (201)
6.1 项目24 气体传感器与烟雾传感器 (201)
6.1.1 气体传感器 (201)
6.1.2 烟雾传感器 (203)
6.1.3 气体传感器的应用 (204)
6.2 项目25 湿度与水分传感器 (206)
6.2.1 湿度基本概念 (206)
6.2.2 湿度传感器 (206)
6.2.3 含水量检测方法 (209)
6.2.4 湿度传感器的应用 (210)
6.3 项目26 声敏传感器与超声波传感器 (212)
6.3.1 声敏传感器 (212)
6.3.2 声敏传感器的应用 (214)
6.3.3 超声波传感器的物理基础 (214)
6.3.4 超声波换能器及耦合技术 (216)
6.3.5 超声波传感器的应用 (217)
6.4 项目27 综合应用技能实训 (220)
6.4.1 火灾自动报警电路 (220)
6.4.2 声控延时节电开关 (221)
6.4.3 用脚步声触发的电子犬 (222)
6.4.4 蔬菜果园防盗报警器 (223)
6.4.5 光控、声控延时楼道照明灯电路及其安装 (224)
6.4.6 实用酒精检测报警器制作与调试 (227)
6.4.7 制作声、光、磁控机器猫 (229)
6.4.8 超声波倒车防撞报警电路制作与调试 (230)
单元6小结 (231)
习题6 (232)
单元7 自动检测系统的抗干扰技术及综合分析、设计训练 (235)
7.1 抗干扰技术 (235)
7.2 项目28 综合分析、设计案例1 电磁配铁秤 (237)
7.3 项目29 综合分析、设计案例2 自动尺寸检测系统 (240)
7.4 项目30 综合分析、设计案例3 智能温度检测与控制仪 (243)
7.5 项目31 综合分析、设计案例4 电感式传感器在滚珠直径分选中的应用 (246)
7.6 项目32 综合分析、设计案例5 液体点滴速度监控装置设计 (248)
附录 (253)
附录A 工业热电阻分度表(见附表A) (253)
附录B 镍-镍硅(镍铝)K型热电偶分度表(自由端温度为0℃)(见附表B) (254)
附录 传感器与自动检测系统课程标准 (256)
参考文献 (260)
该书共分11章,主要描述了光电检测技术的基本概念,基础知识,各种检测器件的结构、原理、特性参数、应用,光电检测电路的设计,光电信号的数据与计算机接口,光电信号的变换和检测技术,光电信号变换形式和检测方...
传感技术 是把各种量转变成可物理识别的信号进行输出 检测就是指人员对可是别的信号进行处理的过程。 例如 室内的湿度 我们用湿敏电容把湿度信号转变成电容信号,这就是传感。对传感来的信号进行处理的过...
传感器在新技术领域中的应用:传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,是当今世界极其重要的高科技,一切现代化仪器、设备几乎都离不开传感器。1.光纤传感器:近几年,光纤传感器的发展异常迅速,显现出巨大...
信息化教学方法在传感器与自动检测课程中的应用研究
我国教育发展和改革正面临着新的挑战和机遇,但是教育信息化改革的步伐满足不了师生需求。课程教学资源建设是教育信息化的主要内容,因此,加快课程资源建设、提升课程信息化资源的质量是解决教育发展的首要前提。本文针对信息化教育背景下职业教育课程教学资源建设的基本现状和主要问题,以传感器与自动检测课程为例,提出了一些简单的建设框架和基本的建设思路。
螺旋桨式测风传感器自动检测系统研究与开发
螺旋桨式测风传感器应用范围广、需求数量大,而传统检测方法效率低、容易出现人为差错,为此研究开发了一种自动检测系统,采用伺服电机带动测风传感器风速转轴转动的方法检测风速部件,利用蜗杆蜗轮模型构建角度盘,实现风向部件检测。实际应用表明,该系统检测效率高,适检范围宽,实现了螺旋桨式测风传感器风速风向检测的自动化,与过去人工方式相比检测每台测风传感器的时间减少50%以上。
第1章 认识传感器与自动检测系统
1.1 认识自动检测系统
1.1.1 自动检测系统基本概念
1.1.2 自动检测系统组成
1.2 认识传感器
1.2.1 传感器的组成及其分类
1.2.2 传感器的特性与指标
小结
习题
第2章 温度的检测
2.1 热电阻传感器测量温度
2.1.1 温度检测的主要方法及特点
2.1.2 金属热电阻
2.1.3 半导体热敏电阻
2.1.4 热电阻传感器的应用
2.2 热电偶传感器测量温度
2.2.1 热电偶测温原理
2.2.2 热电偶的外形结构和种类特性
2.2.3 热电偶的冷端补偿
2.2.4 热电偶传感器的使用
2.3 集成温度传感器测量温度
2.3.1 半导体管温度传感器
2.3.2 集成温度传感器
2.3.3 几种常用的集成温度传感器
2.4 电动机温控电路的制作与调试
2.4.1 电路制作
2.4.2 电路调试
小结
习题
第3章 力与压力的检测
3.1 电阻应变式传感器测量压力
3.1.1 压力检测的方法
3.1.2 电阻应变效应
3.1.3 电阻应变片结构类型及特性
3.1.4 电阻应变片的测量电路及温度补偿
3.1.5 电阻应变式传感器的应用
3.2 压电式传感器测量压力
3.2.1 压电效应及压电材料
3.2.2 压电传感器的测量电路
3.2.3 压电式传感器的应用
3.3 简易电子秤的制作与调试
3.3.1 电路制作
3.3.2 电路调试
小结
习题
第4章 物位和流量的检测
4.1 电容传感器检测液位
4.1.1 物位检测的方法
4.1.2 电容式传感器的基本工作原理
4.1.3 电容式传感器的转换电路
4.1.4 差压式物位检测
4.1.5 电容式传感器的应用
4.2 超声波传感器检测物位
4.2.1 超声波传感器的物理基础
4.2.2 超声波换能器及耦合技术
4.2.3 超声波传感器的应用
4.3 流量的检测
4.3.1 流量检测的方法
4.3.2 差压式节流流量计
4.3.3 超声波式流量计
4.4 超声波测距装置的制作和调试
4.4.1 电路制作
4.4.2 电路调试
小结
习题
第5章 速度的检测
5.1 电涡流式传感器测量转速
5.1.1 高频反射式和低频透射式电涡流传感器
5.1.2 电涡流传感器测量转换电路
5.1.3 电涡流传感器的结构及技术指标
5.1.4 电涡流传感器的应用
5.2 霍尔传感器测量转速
5.2.1 霍尔传感器的基本工作原理
5.2.2 霍尔元件
5.2.3 霍尔传感器
5.2.4 霍尔传感器的应用
5.3 光电式传感器测量转速
5.3.1 光电效应和光电元件
5.3.2 光电式传感器的应用
5.4 光电式测速装置的制作和调试
5.4.1 电路制作
5.4.2 电路调试
小结
第6章 位移的检测
6.1 电感式传感器测量位移
6.1.1 位移检测的主要方法及特点
6.1.2 自感式传感器
6.1.3 差动变压器
6.1.4 电感式测微仪
6.1.5 电感式传感器的应用
6.2 光栅传感器测量位移
6.2.1 光栅的结构和种类
6.2.2 光栅传感器的工作原理
6.2.3 光栅传感器的使用
6.3 光电编码器测量角位移
6.3.1 增量式光电编码器
6.3.2 绝对式编码器
6.3.3 光电脉冲编码器的使用
6.3.4 光电脉冲编码器的应用
6.4 位移检测控制系统的制作和调试
6.4.1 系统设计目的
6.4.2 系统的工作原理
6.4.3 系统的主要器件
6.4.4 系统设计步骤
小结
习题
第7章 气体成分与湿度的检测
7.1 气敏传感器测量气体成分
7.1.1 气体成分检测的主要方法及特点
7.1.2 半导体气敏传感器
7.1.3 半导体气敏传感器的应用
7.2 湿度检测
7.2.1 湿度检测的主要方法及特点
7.2.2 常见的湿度传感器
7.2.3 湿度传感器的特性参数
7.2.4 湿度传感器的使用
7.2.5 湿度传感器的应用实例
7.2.6 结露传感器
7.3 粮食湿度检测器的制作与调试
7.3.1 电路制作
7.3.2 电路调试
小结
习题
第8章 检测系统的抗干扰技术
8.1 干扰的类型及形成要素
8.1.1 干扰源的类型
8.1.2 电磁干扰的途径
8.1.3 电子测量装置的两种干扰
8.2 抑制干扰措施
8.2.1 硬件抑制干扰措施
8.2.2 软件抗干扰技术
小结
习题
第9章 检测技术的综合应用
9.1 传感器在家用电器中的应用
9.1.1 传感器在电冰箱中的应用
9.1.2 传感器在电压力锅的中应用
9.1.3 传感器在模糊控制洗衣机中的应用
9.1.4 传感器在笔记本式计算机中的应用
9.2 传感器在汽车中的应用
9.2.1 汽车电子控制系统
9.2.2 汽车中的温度传感器
9.2.3 汽车中的流量传感器
9.2.4 汽车中的压力传感器
9.2.5 汽车中的位置和转速传感器
9.3 传感器在数控机床中的应用
9.3.1 数控机床中的传感器
9.3.2 位置检测传感器
9.3.3 温度检测传感器
9.3.4 振动检测传感器
9.4 传感器在智能楼宇中的应用
9.4.1 空调系统
9.4.2 给排水系统
9.4.3 电梯监控系统
9.4.4 照明系统监控
9.4.5 防火监控系统
9.4.6 安全技术防范系统
小结
习题
参考文献 2100433B
《传感器与自动检测技术(全国高等职业教育机电类专业十二五规划教材)》以传感器的应用技术为主线安排内容,通过丰富的图示、详细的应用实例、新颖的取材,将传感器和工程检测方面的知识和技能有机地联系在一起。本书主要介绍了工业、生活等领域常用传感器和一些新型传感器的结构原理、基本使用和综合应用,同时,在编写过程中,注意补充反映新器件、新技术的内容。全书共有9章,主要内容包括认识传感器与自动检测系统、温度的检测、力与压力的检测、物位和流量的检测、速度的检测、位移的检测、气体成分与湿度的检测、检测系统的抗干扰技术、检测技术的综合应用。
《传感器与自动检测技术实验指导书》主要用于各大、中专院校及职业院校开设的“传感器原理与技术”“自动化检测技术”“非电量电测技术”“工业自动化仪表与控制”“机械量电测”等课程的实验教学,《传感器与自动检测技术实验指导书》主要依据学校现有的CSY—2000系列传感器与检测技术试验仪进行编制。
《传感器与自动检测技术实验指导书》介绍了传感器与自动检测技术实验,包括:金属箔式应变片——单臂电桥性能实验、金属箔式应变片——半桥性能实验、金属箔式应变片——全桥性能实验、直流全桥的应用——电子秤实验、金属箔式应变片的温度影响实验、压阻式压力传感器的压力测量实验等。