传感器与检测技术项目式教程(第2版)

以传感器的应用为目的,突出了现代传感器及检测技术,给出了较多的应用实例
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郭庆强 (主审) 宋雪臣 (作者) 978-7-115-57928-7

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1.本书突出了现代新型传感器及检测技术,给出了较多的应用实例。书中适当插入一些传感器实物和工作现场照片,增加了内容的直观性和真实感。
2.配套与教材充分结合的电子课件、习题答案、教案等资源。

内容摘要

本书从实用教学的角度出发,以教学项目为载体,主要介绍目前常用传感器的工作原理、基本结构、工作特性、信号处理电路及其基本应用,以项目拓展的形式对相应传感器的内容进行延伸,扩大学生的知识面,提高学生的双创能力。
全书共分16个教学项目。每个项目分为项目描述、知识准备、项目实施、项目拓展、项目小结和项目训练6个部分,主要介绍了经典传统传感器、现代新型传感器及当前比较先进的智能传感器等。
本书主要适用于高职机电一体化技术、电气自动化技术、无人机应用技术及工业机器人技术等专业,也可作为相近专业的教学用书,还可作为工程检测技术人员和相关培训人员学习的参考用书。

目录

目录
项目一 汽车衡称重系统——认识传感器与检测技术 1
项目描述 1
知识准备 2
一、传感器的定义、组成和分类 2
二、传感器的基本特性 4
三、自动检测系统 7
四、传感器检测技术的发展 7
项目实施 12
分析汽车衡称重系统功能 12
项目拓展 13
一、测量误差的方法 13
二、测量误差及表达方式 15
三、测量误差的分类 16
项目小结 17
项目训练 18

项目二 简易电子秤——调试电阻应变式传感器 20
项目描述 20
知识准备 20
一、弹性敏感元件 20
二、电阻应变式传感器 27
项目实施 33
一、了解简易电子秤的工作原理 33
二、调试电阻应变式传感器 34
项目拓展 35
一、应变式测力与荷重传感器 35
二、应变式压力传感器 36
三、应变式位移传感器 36
四、应变式加速度传感器 37
项目小结 37
项目训练 38

项目三 投入式液位计——测试半导体压阻式传感器 39
项目描述 39
知识准备 39
一、半导体压阻效应 40
二、压阻式传感器的结构和工作原理 41
项目实施 43
一、了解投入式液位计的工作原理 43
二、测试压阻式压力传感器 43
项目拓展 45
一、压阻式加速度传感器 45
二、压阻式传感器的应用前景 45
项目小结 46
项目训练 46

项目四 数字式体温计——测试电阻式温度传感器 47
项目描述 47
知识准备 48
一、热电阻传感器 48
二、热敏电阻传感器和集成温度传感器 51
项目实施 54
一、了解数字式体温计的工作原理 54
二、测试电阻式温度传感器 54
项目拓展 56
一、金属热电阻的应用 56
二、半导体热敏电阻的应用 57
项目小结 58
项目训练 59

项目五 酒精测试仪和温湿度计——测试电阻式气体和湿度传感器 60
项目描述 60
知识准备 61
一、气敏电阻传感器 61
二、湿敏电阻传感器 66
项目实施 74
一、酒精气敏传感器的实训 74
二、ZHG型湿敏电阻传感器的实训 75
项目拓展 76
一、气敏传感器的应用 76
二、湿敏传感器的应用 77
项目小结 78
项目训练 79

项目六 电容式差压变送器——测试电容式传感器 80
项目描述 80
知识准备 81
一、电容式传感器的工作原理及结构 81
二、电容式传感器的转换电路 84
三、实际应用中存在的问题 88
项目实施 89
一、了解电容式差压变送器的工作原理 89
二、测试电容式传感器 90
项目拓展 91
一、电容式接近开关 91
二、电容式油量表 92
三、电容式测厚仪 92
四、电容器指纹识别 93
项目小结 94
项目训练 94

项目七 电感式压力变送器——测试电感式传感器 96
项目描述 96
知识准备 97
一、自感式传感器 97
二、差动变压器式传感器 102
项目实施 106
一、了解电感式压力变送器工作原理 106
二、测试电感式传感器 107
项目拓展 108
一、自感式传感器的应用 108
二、差动变压器式传感器的应用 109
项目小结 110
项目训练 111

项目八 电涡流探雷器——测试电涡流式传感器 113
项目描述 113
知识准备 113
一、电涡流式传感器的工作原理 113
二、电涡流的基本特性 115
三、电涡流式传感器的基本结构和类型 116
四、电涡流式传感器测量电路 118
项目实施 119
一、认识便携式探雷器的工作原理 119
二、测试电涡流式传感器 119
项目拓展 120
一、用电涡流式传感器测量转速 121
二、用电涡流式传感器测量厚度 121
三、用电涡流式传感器测量位移 121
四、用电涡流式传感器探伤 122
项目小结 122
项目训练 123

项目九 燃气灶熄火保护装置——测试热电式传感器 124
项目描述 124
知识准备 125
一、热电效应 125
二、热电偶基本结构 129
三、热电偶实用测温线路和温度补偿 132
项目实施 136
一、了解热电偶在燃气灶天然气保护控制中的应用原理 136
二、测试热电式传感器 137
项目拓展 138
一、热电偶测量炉温 138
二、热电偶温度计 139
项目小结 140
项目训练 141

项目十 感应水龙头光控开关——测试光电式传感器 143
项目描述 143
知识准备 144
一、光源与光辐射体 144
二、光电效应及分类 145
三、光电管及基本测量电路 147
四、光电倍增管及基本测量电路 148
五、光敏电阻及基本测量电路 150
六、光敏晶体管及基本测量电路 152
七、光电池及基本测量电路 155
八、光电开关和光电断续器 157
项目实施 158
一、了解光电开关的工作原理 158
二、测试光敏三极管的光电特性 159
三、测试光敏三极管的伏安特性 160
项目拓展 161
一、光电式传感器的类型 161
二、火焰探测报警器 161
三、燃气热水器中脉冲点火控制器 162
四、光电比色计 162
项目小结 163
项目训练 163

项目十一 光控定位光纤开关——测试光纤式传感器 165
项目描述 165
知识准备 165
一、光纤 165
二、光纤传感器 169
项目实施 171
一、了解电路板定位标志检测原理 171
二、测试光纤传感器 171
项目拓展 172
一、光纤加速度传感器 173
二、光纤温度传感器 173
三、光纤旋涡流量传感器 174
项目小结 174
项目训练 175

项目十二 热释电感应灯——测试热释电红外传感器 176
项目描述 176
知识准备 176
一、红外辐射 177
二、红外探测器 177
三、热释电红外探测器 178
四、红外传感系统 180
项目实施 181
一、了解人体感应灯的工作原理 181
二、测试热释电红外传感器 182
项目拓展 182
一、红外测温仪 182
二、热释电红外传感器P228探测电路 183
三、红外线气体分析仪 184
四、热释电红外传感器信号处理集成电路(BISS0001) 185
项目小结 186
项目训练 186

项目十三 霍尔压力变送器——测试霍尔式传感器 188
项目描述 188
知识准备 188
一、霍尔效应及霍尔元件 188
二、集成霍尔传感器 193
项目实施 194
一、了解霍尔压力变送器的工作原理 194
二、测试霍尔传感器 195
项目拓展 196
一、霍尔传感器的用途 196
二、霍尔无刷电动机 196
三、霍尔传感器在扫地机器人中的应用 197
四、霍尔加速度传感器 197
五、无触点开关 198
六、霍尔计数装置 198
七、磁敏电阻器 199
八、磁敏晶体管 200
项目小结 204
项目训练 205

项目十四 压电式血压计——测试压电式传感器 207
项目描述 207
知识准备 208
一、压电效应 208
二、压电材料 209
三、压电式传感器等效电路 211
四、压电式传感器测量电路 212
项目实施 213
一、了解压电式血压计的工作原理 213
二、测试压电式加速度传感器 213
项目拓展 214
一、压电式传感器的基本连接 214
二、压电式力传感器 215
三、压电式加速度传感器 215
四、声振动报警器 216
项目小结 216
项目训练 217

项目十五 倒车雷达——测试超声波式传感器 219
项目描述 219
知识准备 220
一、超声波及其物理性质 220
二、超声波传感器的结构和工作原理 222
三、超声波探头及耦合技术 223
项目实施 225
一、了解汽车倒车雷达的工作原理 225
二、测试超声波传感器 227
项目拓展 227
一、超声波测厚度 227
二、超声波物位传感器 228
三、超声波流量传感器 229
四、超声波探伤 230
五、超声波清洗 230
六、超声波焊接 231
七、超声波成像 231
项目小结 232
项目训练 233

项目十六 数显游标卡尺——使用数字式传感器 234
项目描述 234
知识准备 235
一、栅式数字传感器 235
二、光电编码器 240
三、感应同步器 244
四、频率式数字传感器 249
项目实施 251
一、了解数显游标卡尺的工作原理 251
二、数显游标卡尺的基本操作 252
三、数显游标卡尺的保养注意事项 253
项目拓展 253
一、光栅位移传感器 253
二、光电编码器测角位移 254
三、感应同步器应用于数控机床闭环系统 254
项目小结 255
项目训练 256

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作者介绍

宋雪臣一直从事一线教学工作至今。先后担任的教学课程有数字电子技术、模拟电子技术、自动检测技术、自动控制技术、数控控制技术、工厂电气控制设备、电气测量、单片机原理及应用、电工电子技术等多门课程。教学效果良好,深受学生欢迎。 先后发表的论文有:《分析触发器状态翻转应注意的问题》、《基于VB的EXCEL动态报表技术》(计算机应用与研究)、《“任务驱动法”在VB教学中的应用》(电化教育研究)、《基于VB的数据库访问计数》(山东科技大学学报)等。 主持了院级精品课程《电工电子技术》

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