传感器检测与应用

项目一 传感器基础 001
任务一 认识传感器 002
任务描述 002
任务目标 002
任务分析 002
知识准备 003
一、初识传感器 003
二、传感器的定义、组成及分类 003
三、传感器的应用 005
四、传感器的基本特性 006
任务实施 009
一、传感器的合理选择 009
二、传感器的识别与性能比较 011
任务拓展 012
一、传感器的使用方法 012
二、传感器的发展趋势 012
任务小结 013
任务评价 014

任务二 测量及测量误差的描述 015
任务描述 015
任务目标 015
任务分析 015
知识准备 016
一、测量及测量方法 016
二、测量误差的概念及术语 017
三、测量误差的类型 017
任务实施 018
一、测量误差的表示 018
二、干电池电压测量的误差判断 020
任务拓展 020
一、自动检测系统 020
二、现代测试技术的发展趋势 021
任务小结 021
任务评价 021
项目测试 022
任务描述 025

项目二 力的检测
任务一 数显电子秤的实现 025
任务目标 025
任务分析 026
知识准备 026
一、电阻应变式传感器工作原理 026
二、应变片的结构与类型 027
三、测量转换电路 029
任务实施 031
一、应变片的选择和使用 031
二、电阻应变式传感器实现力的检测 033
三、简易数显电子秤的制作 036
任务拓展 037
一、电阻应变式压力传感器 037
二、电阻应变式加速度传感器 038
三、电阻应变式扭矩传感器 039
四、电阻应变式位移传感器 039
五、压阻式传感器 040
任务小结 041
任务评价 041

任务二 振动感知电子狗的实现 042
任务描述 042
任务目标 042
任务分析 042
知识准备 043
一、压电式传感器的工作原理 043
二、压电材料及特性 044
三、压电式传感器的测量转换电路 046
任务实施 048
一、压电传感器的选择 048
二、压电式传感器实现振动的检测 050
三、声振动感知电子狗的制作 051
任务拓展 052
一、压电式单向测力传感器 052
二、压电式压力传感器 053
三、高分子材料压电传感器 053
任务小结 054
任务评价 054
项目测试 054
任务描述 058

项目三 温度的检测 057
任务一 燃气热水器的火焰检测 058
任务目标 058
任务分析 058
知识准备 059
一、热电偶的工作原理 059
二、热电偶的种类和结构 062
任务实施 064
一、热电偶的使用 064
二、燃气热水器火焰监测的实现 068
任务拓展 069
一、金属表面温度的测量 069
二、热电偶炉温控制系统 070
任务小结 071
任务评价 071

任务二 机床电机的过热保护
任务描述 073
任务目标 073
任务分析 073
知识准备 074
一、热电阻 074
二、热敏电阻 077
任务实施 080
一、热电阻传感器实现温度的检测 080
二、机床电机过热保护的实现 081
任务拓展 082
一、气敏电阻传感器 082
二、湿敏电阻传感器 085
知识小结 088
任务评价 089
项目测试 089
任务描述 092

项目四 位移的检测 091
任务一 滚柱直径的自动分选 092
任务目标 092
任务分析 092
知识准备 093
一、自感式传感器 093
二、差动变压器式传感器 098
任务实施 100
一、电感式传感器实现位移的检测 100
二、滚柱直径分选的实现 101
任务拓展 102
一、差动变压器实现振动和加速度的测量 102
二、差动变压器实现力和压力的测量 103
任务小结 104
任务评价 104

任务二 汽轮机轴向位移的监测 106
任务描述 106
任务目标 106
任务分析 106
知识准备 107
一、电涡流式传感器的工作原理 107
二、电涡流式传感器的结构和性能 108
三、测量转换电路 109
任务实施 110
一、电涡流式传感器的使用注意事项 110
二、汽轮机轴向位移监测的实现 111
任务拓展 112
一、电涡流传感器实现厚度测量 112
二、电涡流传感器实现转速测量 113
三、电涡流表面探伤 113
任务小结 114
任务评价 115
项目测试 115
任务描述 118

项目五 位置的检测 117
任务一 饮料包装中液位的自动检测 118
任务目标 118
任务分析 118
知识准备 119
一、电容式传感器的工作原理 119
二、电容式传感器的类型和特性 120
三、测量转换电路 123
任务实施 125
一、电容式传感器实现液位的检测 125
二、饮料包装中液位检测电路的设计 128
任务拓展 130
一、电容式加速度传感器 130
二、电容式测厚仪 130
三、电容式力和压力传感器 131
任务小结 131
任务评价 132

任务二 煤仓煤位的自动监控 133
任务描述 133
任务目标 133
任务分析 134
知识准备 134
一、超声波的基本特性 134
二、超声波换能器 135
三、超声波探测用耦合剂 137
任务实施 137
一、超声波传感器实现位置的检测 137
二、煤仓煤位监控系统的实现 138
任务拓展 142
一、超声防盗报警器 142
二、超声波测厚 142
三、无损探伤 143
四、流量的检测 145
任务小结 146
任务评价 146
项目测试 146
任务描述 150

项目六 速度的检测 149
任务一 自行车测速器的实现 150
任务目标 150
任务分析 150
知识准备 151
一、霍尔传感器的工作原理 151
二、霍尔元件及特性 152
三、霍尔集成电路 152
任务实施 154
一、霍尔传感器的使用 154
二、霍尔传感器实现转速的检测 155
三、自行车测速器的设计 155
任务拓展 158
一﹑霍尔位移传感器 158
二﹑霍尔振动传感器 159
三﹑霍尔液位传感器 159
四﹑霍尔接近传感器 159
五﹑霍尔加速度传感器 160
任务小结 161
任务评价 161

任务二 光电转速仪的实现 162
任务描述 162
任务目标 162
任务分析 162
知识准备 163
一﹑光电传感器的工作原理 163
二、光电元件及特性 164
任务实施 168
一、光电传感器实现转速的检测 168
二、光电转速仪的设计 169
知识拓展 171
一、基于光敏传感器的便携式照度计 171
二、路灯自动点灭器 172
三、CCD图像传感器的应用 173
四、红外传感器的应用 173
任务小结 174
任务评价 174
项目测试 175
任务描述 177

项目七 图像检测 176
任务一 电路板的红外热成像检测 177
任务目标 177
任务分析 178
知识准备 178
一、红外辐射 178
二、红外探测器 179
任务实施 181
一、红外探测器使用中应注意的问题 181
二、红外传感器实现图像的检测 181
三、红外热成像检测电路板过孔质量 184
任务拓展 186
一、红外热释电传感器 186
二、红外测温 188
三、红外气体分析 188
四、红外遥感 189
五、红外无损探伤 190
任务小结 190
任务评价 191

任务二 数码相机的视觉成像 192
任务描述 192
任务目标 192
任务分析 192
知识准备 193
一、CCD的基本工作原理 193
二、CCD的电荷转移 194
三、CCD的基本特性参数 195
任务实施 196
一、CCD实现图像的检测 196
二、数码照相机的视觉检测 198
任务拓展 200
一、CCD传感器实现尺寸检测 200
二、CCD传感器实现图形检查与识别 201
三、CCD传感器在扫描仪中的应用 202
四、CMOS图像传感器简介 202
任务小结 203
任务评价 203
项目测试 203

附录 205
附录一 传感器分类表 205
附录二 常用传感器性能比较表 206
附录三 热电阻分度表 207
附录四 热电偶分度表 208
附录五 检测仪表及故障诊断 213
一、检测仪表的组成 213
二、检测仪表的分类 213
三、变送器 214
四、仪表检测的故障判断 215
附录六 抗干扰技术 217
一、干扰的类型 217
二、电磁干扰的来源 218
三、抑制干扰的方法 218
四、常用的抗干扰技术 219

参考文献 223