傳感器檢測與應(yīng)用（第3版）

項目一 傳感器基礎(chǔ) 001
任務(wù)一 認識傳感器 002
任務(wù)描述 002
任務(wù)目標(biāo) 002
任務(wù)分析 002
知識準(zhǔn)備 003
一、初識傳感器 003
二、傳感器的定義、組成及分類 003
三、傳感器的應(yīng)用 005
四、傳感器的基本特性 006
任務(wù)實施 009
一、傳感器的合理選擇 009
二、傳感器的識別與性能比較 011
任務(wù)拓展 012
一、傳感器的使用方法 012
二、傳感器的發(fā)展趨勢 012
任務(wù)小結(jié) 013
任務(wù)評價 014

任務(wù)二 測量及測量誤差的描述 015
任務(wù)描述 015
任務(wù)目標(biāo) 015
任務(wù)分析 015
知識準(zhǔn)備 016
一、測量及測量方法 016
二、測量誤差的概念及術(shù)語 017
三、測量誤差的類型 017
任務(wù)實施 018
一、測量誤差的表示 018
二、干電池電壓測量的誤差判斷 020
任務(wù)拓展 020
一、自動檢測系統(tǒng) 020
二、現(xiàn)代測試技術(shù)的發(fā)展趨勢 021
任務(wù)小結(jié) 021
任務(wù)評價 021
項目測試 022
任務(wù)描述 025

項目二 力的檢測
任務(wù)一 數(shù)顯電子秤的實現(xiàn) 025
任務(wù)目標(biāo) 025
任務(wù)分析 026
知識準(zhǔn)備 026
一、電阻應(yīng)變式傳感器工作原理 026
二、應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)與類型 027
三、測量轉(zhuǎn)換電路 029
任務(wù)實施 031
一、應(yīng)變片的選擇和使用 031
二、電阻應(yīng)變式傳感器實現(xiàn)力的檢測 033
三、簡易數(shù)顯電子秤的制作 036
任務(wù)拓展 037
一、電阻應(yīng)變式壓力傳感器 037
二、電阻應(yīng)變式加速度傳感器 038
三、電阻應(yīng)變式扭矩傳感器 039
四、電阻應(yīng)變式位移傳感器 039
五、壓阻式傳感器 040
任務(wù)小結(jié) 041
任務(wù)評價 041

任務(wù)二 振動感知電子狗的實現(xiàn) 042
任務(wù)描述 042
任務(wù)目標(biāo) 042
任務(wù)分析 042
知識準(zhǔn)備 043
一、壓電式傳感器的工作原理 043
二、壓電材料及特性 044
三、壓電式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路 046
任務(wù)實施 048
一、壓電傳感器的選擇 048
二、壓電式傳感器實現(xiàn)振動的檢測 050
三、聲振動感知電子狗的制作 051
任務(wù)拓展 052
一、壓電式單向測力傳感器 052
二、壓電式壓力傳感器 053
三、高分子材料壓電傳感器 053
任務(wù)小結(jié) 054
任務(wù)評價 054
項目測試 054
任務(wù)描述 058

項目三 溫度的檢測 057
任務(wù)一 燃氣熱水器的火焰檢測 058
任務(wù)目標(biāo) 058
任務(wù)分析 058
知識準(zhǔn)備 059
一、熱電偶的工作原理 059
二、熱電偶的種類和結(jié)構(gòu) 062
任務(wù)實施 064
一、熱電偶的使用 064
二、燃氣熱水器火焰監(jiān)測的實現(xiàn) 068
任務(wù)拓展 069
一、金屬表面溫度的測量 069
二、熱電偶爐溫控制系統(tǒng) 070
任務(wù)小結(jié) 071
任務(wù)評價 071

任務(wù)二 機床電機的過熱保護
任務(wù)描述 073
任務(wù)目標(biāo) 073
任務(wù)分析 073
知識準(zhǔn)備 074
一、熱電阻 074
二、熱敏電阻 077
任務(wù)實施 080
一、熱電阻傳感器實現(xiàn)溫度的檢測 080
二、機床電機過熱保護的實現(xiàn) 081
任務(wù)拓展 082
一、氣敏電阻傳感器 082
二、濕敏電阻傳感器 085
知識小結(jié) 088
任務(wù)評價 089
項目測試 089
任務(wù)描述 092

項目四 位移的檢測 091
任務(wù)一 滾柱直徑的自動分選 092
任務(wù)目標(biāo) 092
任務(wù)分析 092
知識準(zhǔn)備 093
一、自感式傳感器 093
二、差動變壓器式傳感器 098
任務(wù)實施 100
一、電感式傳感器實現(xiàn)位移的檢測 100
二、滾柱直徑分選的實現(xiàn) 101
任務(wù)拓展  102
一、差動變壓器實現(xiàn)振動和加速度的測量 102
二、差動變壓器實現(xiàn)力和壓力的測量 103
任務(wù)小結(jié) 104
任務(wù)評價 104

任務(wù)二 汽輪機軸向位移的監(jiān)測 106
任務(wù)描述 106
任務(wù)目標(biāo) 106
任務(wù)分析 106
知識準(zhǔn)備  107
一、電渦流式傳感器的工作原理 107
二、電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)和性能 108
三、測量轉(zhuǎn)換電路 109
任務(wù)實施  110
一、電渦流式傳感器的使用注意事項 110
二、汽輪機軸向位移監(jiān)測的實現(xiàn) 111
任務(wù)拓展 112
一、電渦流傳感器實現(xiàn)厚度測量 112
二、電渦流傳感器實現(xiàn)轉(zhuǎn)速測量 113
三、電渦流表面探傷 113
任務(wù)小結(jié) 114
任務(wù)評價  115
項目測試 115
任務(wù)描述  118

項目五 位置的檢測 117
任務(wù)一 飲料包裝中液位的自動檢測 118
任務(wù)目標(biāo)  118
任務(wù)分析  118
知識準(zhǔn)備  119
一、電容式傳感器的工作原理 119
二、電容式傳感器的類型和特性 120
三、測量轉(zhuǎn)換電路 123
任務(wù)實施  125
一、電容式傳感器實現(xiàn)液位的檢測 125
二、飲料包裝中液位檢測電路的設(shè)計 128
任務(wù)拓展  130
一、電容式加速度傳感器 130
二、電容式測厚儀 130
三、電容式力和壓力傳感器 131
任務(wù)小結(jié) 131
任務(wù)評價  132

任務(wù)二 煤倉煤位的自動監(jiān)控 133
任務(wù)描述  133
任務(wù)目標(biāo)  133
任務(wù)分析  134
知識準(zhǔn)備  134
一、超聲波的基本特性 134
二、超聲波換能器 135
三、超聲波探測用耦合劑 137
任務(wù)實施  137
一、超聲波傳感器實現(xiàn)位置的檢測 137
二、煤倉煤位監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn) 138
任務(wù)拓展  142
一、超聲防盜報警器 142
二、超聲波測厚 142
三、無損探傷 143
四、流量的檢測 145
任務(wù)小結(jié)  146
任務(wù)評價  146
項目測試  146
任務(wù)描述  150

項目六 速度的檢測 149
任務(wù)一 自行車測速器的實現(xiàn) 150
任務(wù)目標(biāo)  150
任務(wù)分析  150
知識準(zhǔn)備  151
一、霍爾傳感器的工作原理 151
二、霍爾元件及特性 152
三、霍爾集成電路 152
任務(wù)實施  154
一、霍爾傳感器的使用 154
二、霍爾傳感器實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的檢測 155
三、自行車測速器的設(shè)計 155
任務(wù)拓展  158
一﹑霍爾位移傳感器 158
二﹑霍爾振動傳感器 159
三﹑霍爾液位傳感器 159
四﹑霍爾接近傳感器 159
五﹑霍爾加速度傳感器 160
任務(wù)小結(jié)  161
任務(wù)評價  161

任務(wù)二 光電轉(zhuǎn)速儀的實現(xiàn) 162
任務(wù)描述  162
任務(wù)目標(biāo)  162
任務(wù)分析  162
知識準(zhǔn)備  163
一﹑光電傳感器的工作原理 163
二、光電元件及特性 164
任務(wù)實施  168
一、光電傳感器實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的檢測 168
二、光電轉(zhuǎn)速儀的設(shè)計 169
知識拓展  171
一、基于光敏傳感器的便攜式照度計 171
二、路燈自動點滅器 172
三、CCD圖像傳感器的應(yīng)用 173
四、紅外傳感器的應(yīng)用 173
任務(wù)小結(jié)  174
任務(wù)評價  174
項目測試  175
任務(wù)描述 177

項目七 圖像檢測 176
任務(wù)一 電路板的紅外熱成像檢測 177
任務(wù)目標(biāo)  177
任務(wù)分析  178
知識準(zhǔn)備  178
一、紅外輻射 178
二、紅外探測器 179
任務(wù)實施  181
一、紅外探測器使用中應(yīng)注意的問題 181
二、紅外傳感器實現(xiàn)圖像的檢測 181
三、紅外熱成像檢測電路板過孔質(zhì)量 184
任務(wù)拓展  186
一、紅外熱釋電傳感器 186
二、紅外測溫 188
三、紅外氣體分析 188
四、紅外遙感 189
五、紅外無損探傷 190
任務(wù)小結(jié)  190
任務(wù)評價  191

任務(wù)二 數(shù)碼相機的視覺成像 192
任務(wù)描述  192
任務(wù)目標(biāo)  192
任務(wù)分析  192
知識準(zhǔn)備 193
一、CCD的基本工作原理 193
二、CCD的電荷轉(zhuǎn)移 194
三、CCD的基本特性參數(shù) 195
任務(wù)實施 196
一、CCD實現(xiàn)圖像的檢測 196
二、數(shù)碼照相機的視覺檢測 198
任務(wù)拓展  200
一、CCD傳感器實現(xiàn)尺寸檢測 200
二、CCD傳感器實現(xiàn)圖形檢查與識別 201
三、CCD傳感器在掃描儀中的應(yīng)用 202
四、CMOS圖像傳感器簡介 202
任務(wù)小結(jié)  203
任務(wù)評價  203
項目測試  203

附錄 205
附錄一 傳感器分類表 205
附錄二 常用傳感器性能比較表 206
附錄三 熱電阻分度表 207
附錄四 熱電偶分度表 208
附錄五 檢測儀表及故障診斷 213
一、檢測儀表的組成 213
二、檢測儀表的分類 213
三、變送器 214
四、儀表檢測的故障判斷 215
附錄六 抗干擾技術(shù) 217
一、干擾的類型 217
二、電磁干擾的來源 218
三、抑制干擾的方法 218
四、常用的抗干擾技術(shù) 219

參考文獻 223