"十二五"职业教育规划教材:传感器与检测技术.pdf

 

书籍描述

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《"十二五"职业教育规划教材:传感器与检测技术》编辑推荐:《"十二五"职业教育规划教材:传感器与检测技术》系统介绍了传感器与检测技术的相关概念、常见传感器的工作原理、现代检测技术等内容,内容深入浅出,强调传感器在检测中的应用,突出新颖性、系统性、技术性、知识性、趣味性、实用性和可操作性。

目录
项目1传感器与自动检测数据处理
任务1.1传感器的认识
(任务导入)
(基本知识与技能)
1.1.1传感器的认识
1.1.2传感器的定义及组成
1.1.3传感器的分类
1.1.4传感器的应用
(任务实施)
任务1.2传感器的特性分析与检测数据处理
(任务导入)
(基本知识与技能)
1.2.1传感器的基本特性
1.2.2传感器的标定
1.2.3传感器信号处理
1.2.4传感器的选择原则与方法
(任务实施)
(课外实训)
(知识拓展)
(项目小结)
(习题与训练)
项目2力的测量
任务2.1电阻应变式传感器测量力
(任务导入)
(基本知识与技能)
2.1.1应变式传感器常用弹性敏感元件
2.1.2电阻应变片的工作原理
2.1.3电阻应变片的结构、类型、粘贴
2.1.4电阻应变片的测量转换电路
2.1.5电阻应变片的应用
(任务实施)
任务2.2压电式传感器测量力
(任务导入)
(基本知识与技能)
2.2.1压电传感器工作原理
2.2.2压电材料的分类
2.2.3压电式传感器的测量转换电路
2.2.4压电式传感器的应用
(任务实施)
(课外实训——电子秤与电子门铃的制作)
(知识拓展)
(项目小结)
(习题与训练)
项目3速度与位置的测量
任务3.1电涡流式传感器定位测量
(任务导入)
(基本知识与技能)
3.1.1电涡流式传感器的工作原理
3.1.2电涡流式传感器的结构
3.1.3电涡流式传感器的测量电路
3.1.4电涡流式传感器的应用
(任务实施)
任务3.2磁电式传感器转速测量
(任务导入)
(基本知识与技能)
3.2.1磁电式传感器的工作原理
3.2.2磁电式传感器的测量电路
3.2.3磁电式传感器的应用
(任务实施)
任务3.3霍尔传感器转速测量
(任务导入)
(基本知识与技能)
3.3.1霍尔元件的工作原理
3.3.2霍尔元件的测量电路
3.3.3霍尔集成传感器
3.3.4霍尔传感器的应用
(任务实施)
任务3.4光电传感器测量转速
(任务导入)
(基本知识与技能)
3.4.1光电效应
3.4.2光电元件
3.4.3光电传感器应用
(任务实施)
(课外实训——车速表与光控延时照明灯的制作)
(知识拓展)
(项目小结)
(习题与训练)
项目4位移的测量
任务4.1电感式传感器测位移
(任务导入)
(基本知识与技能)
4.1.1自感式传感器
4.1.2互感式传感器
4.1.3电感式传感器的应用
(任务实施)
任务4.2光栅传感器测量位移
(任务导入)
(基本知识与技能)
4.2.1光栅传感器的结构和类型
4.2.2光栅传感器的工作原理
4.2.3光栅传感器的结构和工作原理
4.2.4光栅传感器的应用
(任务实施)
任务4.3光电编码器测位移
(任务导入)
(基本知识与技能)
4.3.1光电编码器工作原理
4.3.2光电编码器分类
(任务实施)
(课外实训——电感式接近开关的制作)
(知识拓展)
(项目小结)
(习题与训练)
项目5液位测量
任务5.1电容式传感器测液位
(任务导入)
(基本知识与技能)
5.1.1电容式传感器的工作原理
5.1.2电容式传感器的测量电路
5.1.3电容式传感器的误差分析
5.1.4电容式传感器的应用
(任务实施)
任务5.2超声波传感器测量液位
(任务导入)
(基本知识与技能)
5.2.1超声波物理特性
5.2.2超声波探头及耦合技术
5.2.3超声波传感器的应用
(任务实施)
(课外实训——电子血压计与超声波遥控照明灯的制作)
(知识拓展)
(项目小结)
(习题与训练)
项目6温度测量
任务6.1热电偶测温度
(任务导入)
(基本知识与技能)
6.1.1热电偶的工作原理
6.1.2热电偶的材料及结构
6.1.3热电偶的温度补偿
(任务实施)
任务6.2热电阻测温
(任务导入)
(基本知识与技能)
6.2.1热电阻
6.2.2热敏电阻
(任务实施)
(课外实训——超温报警电路的制作)
(知识拓展)
(项目小结)
(习题与训练)
项目7化学物质测量传感器
任务7.1气体测量传感器
(任务导入)
(基本知识与技能)
7.1.1半导体气体传感器
7.1.2气体传感器的应用
(任务实施)
任务7.2湿度传感器
(任务导入)
(基本知识与技能)
7.2.1湿度的表示方法
7.2.2湿度传感器的分类
7.2.3湿度传感器的应用
(任务实施)
(课外实训——吸烟报警器的制作)
(知识拓展)
(项目小结)
(习题与训练)
参考文献

序言
本书内容符合国家教育部关于“高等教育要面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的基本要求,根据教育部制定的《高职高专教育专业人才培养目标及规格》的要求,结合专业实际教学的需要编写。
传感器技术是现代科学技术的重要组成部分,在当今时代,随着自动检测技术、控制技术的发展,传感器技术已经成为许多专业工程技术人员必须掌握的技术之一。传感器技术是测量和控制技术的基础,用传感器将非电量转换成电量,从而对原始信息进行精确可靠地捕获和转换。
本书采用项目式编写体例,每个项目包括“项目描述”、“任务导入”、“基本知识与技能”、“任务实施”、“课外实训”、“知识拓展”、“项目小结”、“习题与训练”八个栏目,系统介绍了传感器与检测技术的相关概念、常见传感器的工作原理、现代检测技术等内容,内容深入浅出,强调传感器在检测中的应用,突出新颖性、系统性、技术性、知识性、趣味性、实用性和可操作性。每个项目中的学习任务介绍传感器的类型、结构、特性、原理、技术参数和选用方法,简化了理论,避免过多的公式推导和电路分析,然后结合实例介绍传感器的应用。同时,教材内容紧跟传感器与检测技术的发展,及时将新技术、应用引入教材,并将常用传感器单独设置为项目,便于教师根据所在院校的实际情况选择使用。
本书适合作为高职高专院校机电设备类、制造类、自动化类、电子信息类及计算机应用类专业的教学用书,也可作为机电及测试类本科专业学生参考用书及工程技术人员参考资料。
本书项目1、项目3由张晓娜编写,项目2、项目4由胡孟谦编写,项目5由万晓航编写,项目6由祁翠琴编写,项目7由张军翠编写,文字校对和绘图工作由刘杰完成,解景浦、段永彬、赵宇辉、赵玉、冯之权等也参与本书的编写。全书由张晓娜统稿,韩提文教授主审。
由于编者水平所限,书中如有不足之处敬请使用本书的师生与读者批评指正,以便修订时改进。如读者在使用本书的过程中有其他意见或建议,恳请向编者提出宝贵意见。
编者

文摘
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任务1.2传感器的特性分析与检测数据处理
任务导入
传感器所要测量的信号可能是恒定量或缓慢变化的量,也可能随时间变化较快,无论哪种情况,使用传感器的目的都是使其输出信号能够准确地反映被测量的数值或变化情况。而且在机电一体化产品中,被测量的控制和信息处理多数采用计算机来实现,因此传感器的被测信号一般需要被采集到计算机中作进一步处理,以便获得所需信息的控制和显示信息。本任务就是了解传感器的基本特性,信号处理及传感器的标定和选择。
要实时监测一个高温箱的温度:测量温度大约为50~80℃,检测结果的精度要达到1℃。现有三种带数字显示表的温度传感器,它们的量程分别是0~500℃、0~300℃、0~100℃,精度等级分别是0.2级、0.5级和1.0级,为了满足需要,你应该怎样选择呢?判别传感器好坏的标准是什么?
基本知识与技能
1.2.1传感器的基本特性
传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系,它有静态、动态之分。静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时,即被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系。动态特性是描述传感器在被测量随时间变化时的输出和输入的关系。对于加速度等动态测量的传感器必须进行动态特性的研究,通常是用输入正弦或阶跃信号时传感器的响应来描述的,即传递函数和频率响应。这里仅介绍传感器静特性的一些指标。
1.线性度
传感器的静态特性是在静态标准条件下,利用一定等级的校准设备对传感器进行往复循环测试,得出输出一输入特性(列表或曲线)。通常,希望这个特性(曲线)为线性,这给标定和数据处理带来方便。但实际的输出—输入特性或多或少地都存在着非线性问题,只能接近线性,对比理论直线有偏差,如图1—5所示。
实际曲线与其两个端点连线(拟合曲线)之间的偏差称为传感器的非线性误差。取其最大偏差与理论满量程之比作为评价线性度(或非线性误差)的指标。

内容简介
《传感器与检测技术》系统介绍了传感器与检测技术的相关概念、常见传感器的工作原理、现代检测技术等内容,内容深入浅出,强调传感器在检测中的应用,突出新颖性、系统性、技术性、知识性、趣味性、实用性和可操作性。采用项目式编写体例。同时,教材内容紧跟传感器与检测技术的发展,及时将新技术、应用引入教材, 并将常用传感器单独设置为项目,便于教师根据所在院校的实际情况选择使用。
为方便教学,本书配套电子课件。 《传感器与检测技术》适合作为高职高专院校机电设备类、制造类、自动化类、电子信息类及计算机应用类专业的教学用书,也可作为机电及测试类本科专业学生参考用书及工程技术人员参考资料。

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