感測器原理及應用

本書為機電和電氣專業教材，立足於技能培訓。在內容選取和編寫體例上進行了改革嘗試。主要介紹工業生產現場常用的感測器原理和應用技能。全書以工業生產中檢測任務為主線，採用項目教學的形式編寫。項目的選取貼近機電專業，突出應用，應用部分以實訓或動手製作的形式出現，圖文並茂。全書分為六個項目，分別是：感測器基本知識、溫度和環境量檢測、力與壓力檢測、液位流量檢測、位置檢測和位移檢測。本書配有電子教案供選擇。

前言

項目一認識感測器1

任務一認識機電設備中的

感測器1

任務二了解常用感測器的作用

和基本構成3

任務三了解感測器的分類、發展

和主要性能指標6

項目一小結13

課後作業一13

項目二溫度及環境量的檢測14

單元一金屬熱電阻測溫15

任務一認識熱電阻15

任務二熱電阻應用訓練16

單元二熱敏電阻測量溫度17

任務一認識熱敏電阻17

任務二了解家用電器中的

熱敏電阻20

任務三熱敏電阻應用訓練22

單元三熱電偶及其應用30

任務一認識熱電偶31

任務二熱電偶應用訓練34

單元四氣敏和濕敏感測器36

任務一了解氣敏感測器36

任務二了解濕敏感測器41

項目二小結46

課後作業二47

項目三力和壓力的檢測48

單元一電阻應變式感測器測力49

任務一認識電阻應變式感測器

及電阻應變片49

任務二製作簡易電子秤55

單元二壓電式感測器測力57

任務一認識壓電式感測器57

任務二製作簡易壓電式力

感測器65

單元三差動變壓器式感測器66

單元四集成壓力感測器71

任務一了解壓阻效應及壓阻

感測器71

任務二了解壓阻式感測器

的應用72

項目三小結73

課後作業三73

項目四液位與流量的檢測74

單元一電容式感測器測量液位75

任務一認識電容式感測器76

任務二電容式感測器的液位檢測

應用訓練79

單元二超聲波感測器84

任務一認識超聲波感測器84

任務二使用超聲波感測器

檢測距離87

單元三流量的檢測方法90

任務了解流量檢測的意義及常見

方法90

項目四小結95

課後作業四95

項目五位置檢測96

單元一金屬物位置檢測97

任務一了解電感式接近開關97

任務二測量近距離物位置100

單元二磁性物位置檢測103

任務一霍爾接近開關檢測磁性

物體103

任務二干簧管接近開關檢測磁性

物體106

單元三光電式接近開關107

任務一了解光電器件特性107

任務二製作光電亮通和暗通控制

電路113

任務三用光電接近開關測量物體

位置115

任務四分辨顏色118

任務五使用熱釋電感測器120

單元四其他位置檢測方法121

任務了解電容接近開關的特性和

使用方法121

單元五位置檢測應用實驗126

項目六位移檢測130

單元一機械位移感測器檢測位移130

任務一電位器式感測器應用

訓練130

任務二差動變壓器式感測器應用

實訓133

單元二光柵位移感測器135

任務一認識光柵位移感測器135

任務二光柵位移感測器的使用

訓練139

單元三其他數字式位移感測器143

任務一認識旋轉編碼器143

任務二了解磁柵感測器147

任務三了解容柵感測器148

項目六小結149

課後作業六149

項目七新型感測器的應用151

單元一光纖與激光感測器151

任務一了解光纖的結構和原理152

任務二查詢光纖感測器的

應用實例153

任務三了解激光感測器及其應用154

單元二圖像感測器156

任務一了解CCD元件156

任務二了解CMOS圖像感測器157

單元三紅外線感測器及應用160

任務一了解紅外線感測器的

特徵160

任務二描述熱釋電式感測器

的應用160

任務三製作紅外式照明燈

自動開關163

單元四機器人感測器165

任務一了解機器人的發展165

任務二認識機器人感測器165

單元五智能感測器與感測器網路169

任務一了解智能感測器的應用170

任務二解讀微機電系統174

任務三了解感測器網路176

項目七小結180

課後作業七181

項目八感測器信號的處理182

單元一感測器信號的處理方法183

任務一歸納感測器信號的特點183

任務二了解輸出信號的

處理方法183

單元二感測器信號處理電路184

任務一熟悉和使用電橋電路184

任務二分析感測器放大電路184

任務三了解調製與解調電路186

任務四掌握濾波器特點190

任務五了解檢測系統的抗

干擾問題191

單元三感測器與計算機的連接193

任務一了解信號的預處理194

任務二解釋模-數轉換電路

的作用195

任務三了解V/F轉換器195

任務四討論感測器介面電路實例195

項目八小結197

課後作業八197

項目九常用顯示與調節儀錶

的應用198

單元一模擬式儀錶199

任務一學習動圈指示與調節儀的原理

和使用199

任務二分析自動平衡顯示

儀錶的原理202

任務三了解電動單元組合儀錶

及其應用204

單元二數字式儀錶207

任務一了解數字式儀錶的分類

和組成207

任務二了解數字面板表208

任務三學習數字顯示調節儀

的使用209

項目九小結213

課後作業九213

項目十感測器的綜合應用214

單元一家用電器中的感測器214

單元二汽車中的感測器217

單元三自動生產線中的感測器221

單元四感測器測量系統的設計226

任務一了解感測器測量系統的

設計流程226

任務二檢測生產線上的工件

尺寸227

任務三檢測容器內液體的液位229

任務四汽車ABS中轉速的測量230

項目十小結232

課後作業十232

附錄233

附錄A常用感測器的性能比較233

附錄B熱電偶分度表234

附錄C熱電阻分度表235

附錄D感測器綜合實驗設備簡介235

參考文獻245