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第1章 传感器应用基础1

基础篇2

1.1 测量基础知识2

1.1.1 测量的基本概念2

1.1.2 误差的认知3

1.1.3 量程与精度的选择5

1.2 传感器的基础知识6

1.2.1 传感器的认知7

1.2.2 传感器的分类及一般要求8

1.2.3 传感器的发展趋势9

1.3 传感器的特性10

1.3.1 静态特性11

1.3.2 动态特性12

1.3.3 传感器的技术指标13

1.4 传感器的标定13

1.4.1 传感器的静态标定14

1.4.2 传感器的动态标定15

应用篇15

1.5 压力开关的校验15

1.5.1 压力开关15

1.5.2 压力开关的校验概述18

小结22

请你做一做22

第2章 温度的检测25

基础篇26

2.1 温度测量概述26

2.1.1 温度定义26

2.1.2 温标26

2.2 热电阻28

2.2.1 热电阻测温原理28

2.2.2 常用热电阻28

2.2.3 热电阻的测量电路32

2.3 热敏电阻33

2.3.1 热敏电阻测温原理及特性33

2.3.2 热敏电阻的应用35

2.4 热电偶37

2.4.1 热电偶测温的工作原理37

2.4.2 热电偶的种类和基本要求42

2.4.3 热电偶冷端温度的补偿45

2.4.4 热电偶的校验和安装48

应用篇52

2.5 基础实训套件介绍52

2.5.1 虚拟仪器52

2.5.2 NI ELVIS虚拟仪器实训套件介绍53

2.6 基础实验：温度测量58

2.6.1 实验目的58

2.6.2 元器件准备58

2.6.3 实验内容和步骤59

2.7 技能拓展：空调室内环境温度传感器的选型61

2.7.1 空调室内温度传感器61

2.7.2 空调室内环境温度传感器选型62

2.7.3 空调温度传感器的检修技巧64

小结65

请你做一做65

第3章 光的检测68

基础篇69

3.1 光电效应与光电器件69

3.1.1 光电效应69

3.1.2 常用光电器件71

3.2 光电开关传感器工作原理及应用81

3.2.1 基本知识81

3.2.2 选型及安装84

3.2.3 光电开关的应用87

3.3 光栅传感器工作原理及应用89

3.3.1 光栅基本知识89

3.3.2 光栅工作原理91

3.3.3 光栅的选型和安装调试92

3.3.4 光栅传感器的应用94

3.4 光电编码器工作原理及应用95

3.4.1 基础知识96

3.4.2 安装调试100

3.4.3 光电编码器的应用102

应用篇104

3.5 基础实验：硅光电池特性实验104

3.5.1 实验目的104

3.5.2 元器件准备104

3.5.3 实验原理104

3.5.4 实验内容和步骤105

3.5.5 思考题107

3.6 技能拓展：生产线系统中光电传感器的调试107

3.6.1 实验目的107

3.6.2 元器件准备107

3.6.3 实训设备简介107

3.6.4 实验内容和步骤111

小结113

请你做一做113

第4章 压力的检测116

基础篇117

4.1 压电式传感器工作原理及应用117

4.1.1 压力的概念117

4.1.2 压电式传感器的工作原理117

4.1.3 压电式传感器的应用120

4.2 压阻式传感器工作原理及应用123

4.2.1 压阻式传感器的工作原理123

4.2.2 压阻式传感器的应用127

4.3 其他压力传感器129

4.3.1 压力变送器129

4.3.2 多维力传感器131

4.3.3 成像触觉传感器132

4.3.4 TIR触觉传感器133

应用篇133

4.4 基础实验：加速度传感器测试133

4.4.1 实验目的133

4.4.2 准备工作134

4.4.3 实验原理134

4.4.4 实验内容和步骤135

4.5 技能拓展：玻璃破碎报警系统中压力传感器的选型137

4.5.1 玻璃破碎报警系统137

4.5.2 压电式玻璃破碎报警器137

4.5.3 压力传感器的选型137

小结139

请你做一做139

第5章 物位的检测142

基础篇143

5.1 电容式传感器工作原理及应用143

5.1.1 电容式传感器的结构143

5.1.2 电容式传感器的工作原理144

5.1.3 电容式传感器的典型应用147

5.2 电感式传感器工作原理及应用150

5.2.1 电感式传感器的工作原理150

5.2.2 电感式传感器的应用152

5.3 红外传感器工作原理及应用153

5.3.1 红外检测基础153

5.3.2 红外传感器工作原理154

5.3.3 红外传感器的应用156

5.4 超声波传感器158

5.4.1 超声波传感器工作原理158

5.4.2 超声波传感器的种类及安装调试160

5.4.3 超声波传感器的应用163

应用篇168

5.5 基础实验：热释电红外传感器的应用实验168

5.5.1 实验目的168

5.5.2 元器件准备168

5.5.3 实验原理168

5.5.4 实验内容和步骤169

5.5.5 思考题169

5.6 基础实验：驻极体麦克风实验170

5.6.1 实验目的170

5.6.2 元器件准备170

5.6.3 实验原理170

5.6.4 实验内容和步骤171

5.6.5 思考题171

5.7 技能拓展：接近传感器的选型172

5.7.1 实验目的172

5.7.2 实验器材172

5.7.3 接近传感器的简单介绍172

5.7.4 接近传感器的选型和检测173

5.7.5 接近传感器技术指标检测174

5.7.6 实验准备174

5.7.7 实验内容和步骤176

小结178

请你做一做178

第6章 流量、运动学量的检测180

基础篇181

6.1 电涡流传感器工作原理及应用181

6.1.1 基础知识181

6.1.2 电涡流传感器的应用183

6.2 霍耳式传感器工作原理及应用185

6.2.1 基础知识185

6.2.2 霍耳式传感器的应用188

6.3 磁电感应式传感器工作原理及应用191

6.3.1 基础知识191

6.3.2 磁电感应式传感器的应用192

6.4 电磁流量计工作原理及应用195

6.4.1 基础知识195

6.4.2 电磁流量计的应用197

6.5 光纤传感器工作原理及应用200

6.5.1 基础知识200

6.5.2 光纤传感器的应用204

应用篇205

6.6 基础实验：霍耳传感器测转速205

6.6.1 实验目的205

6.6.2 准备工作205

6.6.3 实验原理205

6.6.4 实验内容和步骤207

6.6.5 学生任务208

6.7 技能拓展：光纤传感器的选型209

6.7.1 实验目的209

6.7.2 实验器材209

6.7.3 光纤传感器的选型209

6.7.4 实验内容和步骤210

小结213

请你做一做213

第7章 其他物理量的检测216

基础篇217

7.1 气体传感器工作原理及应用217

7.1.1 基本知识217

7.1.2 选型及安装220

7.1.3 气体传感器的应用225

7.2 湿度传感器工作原理及应用228

7.2.1 基本知识228

7.2.2 选型及安装233

7.2.3 湿度传感器的应用235

7.3 视觉传感器工作原理及应用238

7.3.1 基础知识238

7.3.2 选型及安装242

7.3.3 视觉传感器的应用243

应用篇245

7.4 技能拓展：智能农业管理系统中温湿度传感器的调试245

7.4.1 实验目的245

7.4.2 元器件准备245

7.4.3 实训设备简介246

7.4.4 实验内容和步骤248

小结250

请你做一做250

第8章 抗干扰技术252

基础篇253

8.1 干扰的基本概念253

8.1.1 干扰的定义253

8.1.2 干扰存在的形式254

8.1.3 干扰的分类255

8.1.4 干扰的三要素256

8.1.5 抗干扰设计的基本原则256

8.2 接地技术259

8.2.1 基础知识259

8.2.2 接地的分类261

8.2.3 接地制式264

8.2.4 接地方式265

8.3 屏蔽技术266

8.3.1 屏蔽技术的定义267

8.3.2 屏蔽技术的分类267

8.4 滤波技术269

8.4.1 基础知识269

8.4.2 滤波器271

8.4.3 软件滤波技术275

8.5 可靠性测试277

8.5.1 基础知识277

8.5.2 软件可靠性测试278

8.5.3 硬件可靠性测试280

8.5.4 电磁兼容性测试284

应用篇288

8.6 基础实验：滤波算法288

8.6.1 实验目的288

8.6.2 元器件准备288

8.6.3 实训设备简介288

8.6.4 实验内容和步骤290

8.6.5 附录291

小结295

请你做一做296

参考文献298