本书以各类传感器的工作原理为主线，以项目工作任务为导向，将相关知识的讲解贯穿于项目任务实施的整个过程中，坚持职业教学思想与企业岗位需求相结合的原则，通过具体的实施步骤完成预定的工作任务。本书分别介绍了传感器与检测技术基础、力的检测、速度检测、位移检测、液位检测、温度检测、环境量测量7个工作项目。全书采用项目式编写体例，任务驱动，每个项目包括“项目描述”“学习目标”“任务”“知识拓展”“项目小结”“
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内容简介
本书共分8个项目，分别为认识传感器，位移、速度、流量传感器及其应用，力学传感器及其应用，温度传感器及其应用，气敏传感器、湿度传感器及其应用，光电传感器及其应用，视觉传感器及其应用，传感器在机电一体化系统中的应用。每个项目前均有知识目标、能力目标和项目导读，项目后均附有习题。
章节目录
- A-fy
- 56919-bq
- C-qy
- D-ml
- 01
- 认识传感器
- 传感器的定义、组成与分类
- 1.1.1 传感器的定义
- 1.1.2 传感器的组成
- 1.1.3 人体系统与机器系统的机能对应关系
- 1.1.4 传感器的分类
- 1．按传感器的输入/输出量分类
- 2．按传感器的工作原理分类
- 3．按传感器的能量关系分类
- 4．按传感器输出信号的性质分类
- 5．按传感器的用途分类
- 6．按传感器的材料分类
- 7．按传感器的制造工艺分类
- 1.1.5 传感器的命名代号
- 了解传感器的性能指标
- 1.2.1 传感器的静态特性
- 1．静态特性的数学模型
- 2．静态特性的有关指标
- 1.2.2 传感器的动态特性
- 1．动态特性的定义
- 2．动态特性的数学模型
- 3．传递函数
- 4．动态特性的有关指标
- 传感器的标定与校准
- 1.3.1 传感器的标定与校准
- 1．标定的基本方法
- 2．传感器标定工作的内容
- 3．传感器标定系统的组成
- 4．对标定设备的要求
- 5．标定的分类
- 1.3.2 静态标定
- 1．静态标定的条件
- 2．标定仪器设备的精度等级
- 3．静态标定系统的组成
- 4．静态特性标定的方法
- 1.3.3 动态标定
- 认识传感技术的现状和发展趋势
- 1.4.1 传感技术的应用现状
- 1.4.2 传感技术的发展趋势
- 1.4.3 开发研制的新型传感器
- 习题
- 02
- 位移、速度、流量传感器及其应用
- 参量型位移传感器
- 2.1.1 电阻式位移传感器
- 1．绕线电位器
- 2．非绕线电位器
- 3．光电电位器
- 2.1.2 电容式位移传感器
- 1．电容式位移传感器的工作原理及结构特点
- 2．变极距式电容位移传感器
- 3．变面积式电容位移传感器
- 2.1.3 电感式位移传感器
- 1．变隙式电感位移传感器
- 2．螺管式电感位移传感器
- 3．差动螺管式电感位移传感器
- 4．互感式电感位移传感器—螺管式差动变压器
- 5．涡流式电感位移传感器
- 2.1.4 感应同步器
- 1．感应同步器的结构和原理
- 2．感应同步器测量位移的特点
- 光栅、磁栅位移传感器
- 2.2.1 光栅位移传感器
- 1．光栅结构及莫尔条纹
- 2．长光栅位移传感器
- 3．圆光栅位移传感器
- 2.2.2 磁栅位移传感器
- 速度、加速度传感器
- 2.3.1 速度传感器
- 1．电磁式速度传感器
- 2．磁电式转速传感器
- 3．光电式转速传感器
- 4．离心式转速传感器
- 5．霍尔式转速传感器
- 6．多普勒传感器
- 7．陀螺仪
- 8．测速发电机
- 2.3.2 加速度传感器
- 1．压电式加速度传感器原理
- 2．压电式加速度传感器的特点
- 3．加速度传感器的应用
- 物位、流量、流速传感器
- 2.4.1 物位传感器
- 1．导电式水位传感器
- 2．电容式料位传感器
- 2.4.2 流量传感器
- 1．涡流式流量传感器
- 2．电磁式流量传感器
- 2.4.3 流速传感器
- 1．涡轮式流速传感器
- 2．热导式流速传感器
- 位移传感器的应用
- 2.5.1 光电编码器的位置测量应用
- 2.5.2 轴承间隙的检测
- 2.5.3 太阳能热水器的水位报警器
- 综合实训：检测互感式电感位移传感器—螺管式差 动变压器的性能
- 1．实训目标
- 2．实训要求
- 3．实训原理
- 4．实训步骤
- 习题
- 03
- 力学传感器及其应用
- 测力传感器
- 3.1.1 变换力或压力的弹性元件
- 1．变换力的弹性元件
- 2．变换压力的弹性元件
- 3.1.2 电阻应变式测力传感器
- 1．电阻应变式测力传感器的工作原理
- 2．电阻应变片的结构原理
- 3．电阻应变片的分类
- 4．电阻应变片的测量电路
- 3.1.3 压电式测力传感器
- 1．压电元件的压电效应
- 2．压电元件及其晶片连接方法
- 3．压电式测力传感器的前置放大器
- 4．压电式测力传感器的类型及结构
- 5．高分子材料压电传感器
- 3.1.4 压磁式测力传感器
- 1．压磁效应
- 2．压磁式测力传感器的工作原理
- 3．压磁式测力传感器结构
- 扭矩传感器
- 3.2.1 电阻应变式扭矩传感器
- 3.2.2 磁致伸缩式扭矩传感器
- 3.2.3 磁电式扭矩传感器
- 3.2.4 电容式扭矩传感器
- 3.2.5 光电式扭矩传感器
- 3.2.6 钢弦式扭矩传感器
- 压力传感器
- 3.3.1 电阻式压力传感器
- 1．应变式压力传感器
- 2．压阻式压力传感器
- 3．压阻式集成压力传感器
- 3.3.2 电容式压力传感器
- 1．电容式压力传感器的结构
- 2．电容式压力传感器的测量电路
- 3.3.3 电感式压力传感器
- 1．变隙式电感压力传感器
- 2．膜盒式电感压力传感器
- 3．弹簧管电感压力传感器
- 4．涡流式压力传感器
- 3.3.4 霍尔式压力传感器
- 1．霍尔效应
- 2．霍尔元件
- 3．不同结构的霍尔式压力传感器
- 3.3.5 压电式压力传感器
- 力学传感器的应用
- 3.4.1 压差式液位传感器
- 3.4.2 压电式玻璃破碎报警器
- 3.4.3 指套式电子血压计
- 3.4.4 高速定量分装系统
- 3.4.5 CL-YZ-320型力敏传感器
- 3.4.6 基于力/力矩传感器的机器人力控系统
- 1．系统组成
- 2．智能串行通信接口的设计
- 3．串行通信软件设计
- 综合实训：箔式应变片及直流电桥的原理和工作情况
- 1．实训目标
- 2．实训要求
- 3．实训原理
- 4．实训所需部件
- 5．实训步骤
- 6．实训注意事项
- 习题
- 04
- 温度传感器及其应用
- 热电式温度传感器
- 4.1.1 热电偶的测温原理
- 4.1.2 热电偶的基本定律
- 1．中间导体定律
- 2．中间温度定律
- 3．参考电极定律
- 4.1.3 热电偶的材料和结构
- 1．热电偶的材料
- 2．热电偶的分类
- 4.1.4 热电偶的冷端温度补偿
- 电阻式温度传感器
- 4.2.1 金属热电阻式温度传感器
- 1．金属热电阻的结构和材料
- 2．金属热电阻的测温原理
- 4.2.2 热敏电阻式温度传感器
- 1．热敏电阻的类型
- 2．热敏电阻的测温原理
- 3．热敏电阻的结构
- 非接触式温度传感器
- 4.3.1 全辐射式温度传感器
- 4.3.2 亮度式温度传感器
- 4.3.3 光电比色式温度传感器
- 半导体、集成温度传感器
- 4.4.1 半导体温度传感器
- 1．半导体温度传感器的测温原理
- 2．半导体温度传感器的特点
- 4.4.2 集成温度传感器
- 1．集成温度传感器原理
- 2．电压输出型集成温度传感器
- 3．电流输出型集成温度传感器
- 温度传感器的应用
- 4.5.1 双金属温度传感器的室温测量
- 4.5.2 双金属温度传感器在电冰箱中的应用
- 4.5.3 CPU上的过热报警器
- 4.5.4 热敏电阻在空调器控制电路中的应用
- 4.5.5 K型热电偶的测温电路
- 4.5.6 集成温度传感器的应用
- 1．单线半导体集成温度传感器DS18B20
- 2．单片集成电路温度传感器AD590
- 综合实训：了解热电偶的原理及现象
- 1．实训目标
- 2．实训要求
- 3．实训原理
- 4．实训步骤
- 5．实训思考
- 习题
- 05
- 气敏传感器、湿度传感器及其应用
- 气敏传感器
- 5.1.1 气敏传感器的分类
- 5.1.2 半导体式气敏传感器
- 1．半导体气敏传感器的结构
- 2．表面控制型的半导体陶瓷气敏元件
- 3．体电阻控制型气敏传感器
- 4．非电阻型气敏传感器
- 5.1.3 接触燃烧式气敏传感器
- 5.1.4 固体电解质式气敏传感器
- 5.1.5 红外线吸收式气敏传感器
- 5.1.6 热导率变化式气敏传感器
- 1．热线式气敏传感器
- 2．热敏电阻式气敏传感器
- 5.1.7 湿式气敏传感器
- 湿度传感器
- 5.2.1 湿度的定义
- 1．绝对湿度
- 2．相对湿度
- 3．露点
- 5.2.2 湿度传感器的分类及特性
- 5.2.3 电解质型湿度传感器
- 5.2.4 半导体陶瓷型湿度传感器
- 1．涂覆膜型
- 2．烧结体型
- 3．薄膜型
- 5.2.5 有机高分子湿度传感器
- 1．高分子电阻式湿度传感器
- 2．高分子电容式湿度传感器
- 3．结露传感器
- 5.2.6 单晶半导体型湿度传感器
- 水分传感器
- 5.3.1 含水量的检测方法
- 1．称重法
- 2．电阻法
- 3．电容法
- 4．红外线吸收法
- 5．微波吸收法
- 5.3.2 水分传感器的工作原理
- 5.3.3 水分传感器的探头结构
- 5.3.4 电阻式水分计的原理
- 5.3.5 土壤水分传感电路
- 气敏传感器和湿度传感器的应用实例
- 5.4.1 气敏电阻检漏报警器
- 5.4.2 矿灯瓦斯报警器
- 5.4.3 半导体式煤气传感器
- 5.4.4 热敏电阻式湿度传感器
- 5.4.5 金属氧化物陶瓷湿度传感器
- 5.4.6 结露传感器的应用
- 综合实训：气敏传感器实验
- 1．实验目的
- 2．基本原理
- 3．实验步骤
- 4．实训思考
- 习题
- 06
- 光电传感器及其应用
- 光电效应及光电器件
- 6.1.1 光电效应
- 1．外光电效应
- 2．内光电效应
- 3．光生伏特效应
- 6.1.2 光电发射型光电器件
- 1．光电管
- 2．光电倍增管
- 6.1.3 光导型光电器件
- 1．光敏电阻
- 2．普通光敏二极管
- 3．PIN结光敏二极管
- 4．雪崩光电二极管
- 5．光敏晶体管
- 6.1.4 光伏型光电器件
- 6.1.5 光电耦合器
- 1．光电耦合器的结构
- 2．光电耦合器的特点
- 3．光电耦合器的组合形式
- 4．光电耦合器的各项参数
- 红外传感器
- 6.2.1 红外线的特点
- 6.2.2 红外线传感器的类型
- 1．光电型红外传感器
- 2．热电型红外传感器
- 3．热释电传感器
- 激光传感器
- 6.3.1 激光传感器的分类
- 1．按工作物质分类
- 2．按所用激光的不同特性分类
- 6.3.2 激光的产生
- 6.3.3 激光的特性
- 1．高方向性（高定向性，光速发散角小）
- 2．高亮度
- 3．高单色性
- 4．高相干性
- 6.3.4 激光传感器的应用
- 1．激光测长度
- 2．激光测距离
- 3．激光测振动
- 4．激光测速度
- 光纤传感器
- 6.4.1 光纤传感器的分类
- 6.4.2 光纤传感器的结构和传光原理
- 6.4.3 光纤的主要参数
- 1．数值孔径
- 2．光纤模式
- 3．传播损耗
- 6.4.4 常用光纤传感器
- 1．光纤压力传感器
- 2．光纤血流传感器
- 光电传感器应用实例
- 6.5.1 自动照明灯
- 6.5.2 光电式数字转速表
- 6.5.3 手指光反射测量心率
- 6.5.4 条形码扫描笔
- 6.5.5 激光传感器的测距应用
- 综合实训1：光电传感器（反射型）测转速
- 1．实训目标
- 2．实训要求
- 3．基本原理
- 4．所需单元及部件
- 5．实训步骤
- 6．实训思考
- 综合实训2：光纤位移测量
- 1．实训目标
- 2．实训要求
- 3．实训原理
- 4．实训所需部件
- 5．实训步骤
- 6．注意事项
- 习题
- 07
- 视觉传感器及其应用
- 光导视觉传感器
- 7.1.1 光导视觉传感器的构成
- 7.1.2 光导视觉传感器的成像原理
- 7.1.3 光导视觉传感器与固态视觉传感器的比较
- CCD视觉传感器
- 7.2.1 CCD
- 7.2.2 CCD视觉传感器的信号传递
- 7.2.3 CCD视觉传感器的结构
- 1．一维CCD线阵结构
- 2．二维CCD面阵结构
- 7.2.4 CCD彩色图像传感器
- CMOS视觉传感器
- 7.3.1 CCD和CMOS的比较
- 1．结构上的区别
- 2．工作原理的区别
- 3．图像扫描方式的区别
- 4．功耗和兼容性的区别
- 5．成像质量方面的区别
- 6．制造上的区别
- 7.3.2 CMOS型放大器的电路结构
- 7.3.3 CMOS型光电转换器件
- 7.3.4 CMOS视觉传感器的结构
- 7.3.5 CMOS视觉传感器的特点
- 人工视觉
- 7.4.1 人工视觉系统的硬件构成
- 7.4.2 人工视觉的物体识别
- 1．物体图像信息的输入
- 2．图像信息的处理技术和方法
- 3．物体图像的识别
- 4．立体视觉
- 7.4.3 新型人工视觉系统的研究
- 1．人工视觉的成像系统
- 2．人工视觉的聚焦光圈调节
- 3．人工视觉的运动聚焦
- 视觉传感器应用实例
- 7.5.1 数字摄像机
- 1．数字摄像机的基本结构
- 2．数字摄像机的性能
- 3．数字影视制作系统中的数字摄像机
- 7.5.2 数字照相机
- 1．数字照相机的特点
- 2．数字照相机的分类
- 3．数字照相机的基本结构
- 4．数字照相机的主要功能
- 5．数字照相机的工作步骤
- 6．数字照相机的成像原理
- 7．数字照相机的像素和图像分辨率
- 综合实训：视觉传感器的应用—光控开关设计实验
- 1．实验目标
- 2．实验内容
- 3．实验仪器
- 4．实验原理
- 5．实训步骤
- 6．设计性实验
- 7．实训思考
- 习题
- 08
- 传感器在机电一体化系统中的应用
- 传感器在工业机器人中的应用
- 8.1.1 零位和极限位置的检测
- 8.1.2 位移量的检测
- 8.1.3 速度、加速度的检测
- 8.1.4 外部信息传感器在电弧焊工业机器人中的应用
- 传感器在数控机床与加工中心中的应用
- 8.2.1 传感器在位置反馈系统中的应用
- 8.2.2 传感器在速度反馈系统中的应用
- 传感器在汽车机电一体化中的应用
- 8.3.1 汽车用传感器
- 8.3.2 传感器在发动机中的典型应用
- 1．曲轴位置及转速检测传感器
- 2．压力传感器
- 3．爆振传感器
- 4．冷却液温度传感器
- 8.3.3 传感器在汽车空调系统中的应用
- 8.3.4 传感器在公路交通系统中的应用
- 1．电感式传感器
- 2．橡皮管式传感器
- 3．超声传感器
- 4．多普勒雷达式传感器
- 传感器在家用电器中的应用
- 8.4.1 电子灶的湿度传感器控制
- 8.4.2 电子灶的气体传感器控制
- 8.4.3 电子灶的温度传感器控制
- 习题
- ck
- 参 考 文 献
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传感器与检测技术应用（微课版）是2022年由人民邮电出版社出版,作者主编。
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