傳感器與自動檢測（第2版）

項目1 傳感器誤差與特性分析 1
任務(wù)1 檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)整理 1
1.1.1 測量與測量方法 1
1.1.2 測量誤差及其表示方法 3
1.1.3 測量誤差的分類及來源 5
任務(wù)2 傳感器特性分析與傳感器選用 11
1.2.1 傳感器的組成及其分類 11
1.2.2 傳感器的靜態(tài)特性與指標(biāo) 14
1.2.3 傳感器的動態(tài)特性與指標(biāo) 17
1.2.4 傳感器的標(biāo)定與選用 19
知識拓展 傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢 22
課外作業(yè)1 23
項目2 溫度測量 25
任務(wù)1 熱電偶傳感器測量溫度 25
2.1.1 熱電偶的工作原理 25
2.1.2 熱電偶的基本定律 27
2.1.3 熱電偶的材料、結(jié)構(gòu)及種類 28
2.1.4 熱電偶的冷端補償 31
任務(wù)2 熱電阻傳感器測量溫度 38
2.2.1 金屬熱電阻 38
2.2.2 半導(dǎo)體熱敏電阻 41
任務(wù)3 紅外傳感器測量溫度 44
2.3.1 紅外輻射 44
2.3.2 紅外探測器 45
知識拓展 集成溫度傳感器 47
課外作業(yè)2 51
項目3 壓力測量 52
任務(wù)1 電阻應(yīng)變式傳感器測量壓力 52
3.1.1 電阻應(yīng)變片的種類與結(jié)構(gòu) 53
3.1.2 電阻的應(yīng)變效應(yīng) 54
3.1.3 測量電路 57
3.1.4 應(yīng)變片的溫度誤差及其補償 60
3.1.5 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用 61
任務(wù)2 電感式傳感器測量壓力 66
3.2.1 自感式傳感器 66
3.2.2 互感式傳感器 69
3.2.3 電感式傳感器的應(yīng)用 74
任務(wù)3 壓電傳感器測量壓力 77
3.3.1 壓電效應(yīng) 78
3.3.2 壓電材料 78
3.3.3 壓電式傳感器測量電路 81
知識拓展 微型傳感器 85
課外作業(yè)3 88
項目4 流量測量 89
任務(wù)1 差壓式流量計測流量 89
4.1.1 流量及其測量方法 89
4.1.2 差壓式流量計 91
4.1.3 差壓計 97
任務(wù)2 容積式流量計測流量 102
4.2.1 橢圓齒輪流量計 102
4.2.2 腰輪流量計 103
4.2.3 刮板式流量計 103
任務(wù)3 速度式流量計測流量 104
4.3.1 電磁流量計 104
4.3.2 渦輪流量計 106
4.3.3 超聲波流量計 107
4.3.4 流體振動式流量計 109
知識拓展 質(zhì)量流量計和皮托管流量計 114
課外作業(yè)4 118
項目5 速度與位移測量 119
任務(wù)1 光電傳感器測量轉(zhuǎn)速 119
5.1.1 光電效應(yīng) 119
5.1.2 光電器件 120
5.1.3 光電式傳感器 128
任務(wù)2 霍爾式傳感器測量位移 131
5.2.1 霍爾元件工作原理 131
5.2.2 霍爾元件的主要特性參數(shù) 132
5.2.3 霍爾元件的測量電路及補償 133
5.2.4 霍爾傳感器的應(yīng)用 135
任務(wù)3 電渦流傳感器測量位移 136
5.3.1 電渦流傳感器的工作原理 136
5.3.2 電渦流傳感器的種類 137
5.3.3 測量電路 138
5.3.4 典型應(yīng)用 140
知識拓展 視覺傳感器 141
課外作業(yè)5 143
項目6 液位與厚度測量 145
任務(wù)1 光纖傳感器測量液位 145
6.1.1 光纖的結(jié)構(gòu)及種類 145
6.1.2 光纖的傳輸原理 147
6.1.3 光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、特點及種類 148
任務(wù)2 電容傳感器測量液位和厚度 154
6.2.1 變間隙式電容傳感器 155
6.2.2 變面積式電容傳感器 162
6.2.3 變介電常數(shù)式電容傳感器 164
知識拓展 微波傳感器 169
課外作業(yè)6 172
項目7 傳感器的信號處理與抗干擾 173
任務(wù)1 傳感器的信號處理 173
7.1.1 傳感器用基本電路單元 173
7.1.2 信號變換 175
任務(wù)2 傳感器的抗干擾技術(shù) 179
7.2.1 干擾源及防護 179
7.2.2 干擾的途徑 180
7.2.3 幾種常見的抗干擾技術(shù) 182
知識拓展 智能傳感器 190
課外作業(yè)7 193
項目8 傳感器的綜合應(yīng)用 194
任務(wù)1 傳感器在冶金生產(chǎn)中的典型應(yīng)用 194
任務(wù)2 傳感器在化工生產(chǎn)中的典型應(yīng)用 198
任務(wù)3 傳感器在數(shù)控機床中的典型應(yīng)用 200
任務(wù)4 傳感器在現(xiàn)代汽車中的典型應(yīng)用 204
任務(wù)5 傳感器在環(huán)境保護監(jiān)測中的典型應(yīng)用 207
任務(wù)6 傳感器在智能樓宇中的典型應(yīng)用 208
任務(wù)7 傳感器在日常生活中的應(yīng)用 210
知識拓展 物聯(lián)網(wǎng)及其在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用 212
課外作業(yè)8 215
項目9 傳感器綜合實訓(xùn) 216
任務(wù)1 實訓(xùn)準(zhǔn)備 216
9.1.1 THSRZ—1型傳感器系統(tǒng)綜合實訓(xùn)裝置介紹 216
9.1.2 實訓(xùn)報告書寫要點 217
任務(wù)2 實訓(xùn)操作 218
實訓(xùn)1 金屬箔式應(yīng)變片——測量電橋性能實訓(xùn) 218
實訓(xùn)2 擴散硅壓阻式壓力傳感器的壓力測量實訓(xùn) 222
實驗3 差動變壓器的應(yīng)用——振動測量實驗 224
實訓(xùn)4 電容式傳感器的位移特性實訓(xùn) 225
實訓(xùn)5 霍爾傳感器的位移特性實訓(xùn) 227
實訓(xùn)6 壓電式傳感器振動實訓(xùn) 228
實訓(xùn)7 電渦流傳感器的位移特性實訓(xùn) 228
實訓(xùn)8 光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實訓(xùn) 230
實訓(xùn)9 K型熱電偶測溫實訓(xùn) 231
實訓(xùn)10 熱電偶冷端溫度補償實訓(xùn) 232
項目10 傳感器綜合設(shè)計 235
任務(wù)1 電子汽車傳感器課程設(shè)計 235
任務(wù)2 其他傳感器課程設(shè)計 241
10.2.1 稱重秤課程設(shè)計 241
10.2.2 濕度傳感器課程設(shè)計 241
10.2.3 電冰箱溫度超標(biāo)指示器課程設(shè)計 242
附錄A 常用傳感器的實物圖 243
參考文獻 252