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单元1 认识传感器与自动检测系统1

1.1 项目1 自动检测系统认识1

1.1.1 项目1 知识学习 自动检测系统基本概念1

1.1.2 项目1 技能训练 指出系统组成并画组成框图3

1.2 项目2 认识传感器5

1.2.1 项目2 知识学习 传感器基本知识5

1.2.2 项目2 技能训练 传感器性能评估、校准与误差处理16

单元1小结20

习题121

单元2 温度检测及传感器应用25

2.1 项目3 温度检测及传感器使用技能训练26

2.1.1 任务1 制作电冰箱温度超标指示器26

2.1.2 任务2 组建基于热电偶或热电阻的温控系统27

2.1.3 任务3 制作简易温度表31

2.2 项目4 温度传感器知识学习34

2.2.1 温度与温标34

2.2.2 温度的测量方法与温度传感器35

2.2.3 热敏电阻36

2.2.4 热电阻传感器38

2.2.5 热电偶传感器39

2.2.6 集成温度传感器（AD590）48

2.2.7 基于 1-WIRE总线的DS18B20型智能温度传感器49

单元2小结52

习题253

单元3 机械量检测与传感器应用57

3.0 机械量检测概述57

3.1 项目5 金属箔式应变片实验与应变式传感器知识58

3.1.1 项目5 技能训练 金属箔式应变片直流单臂、半桥、全桥比较实验58

3.1.2 项目5 知识学习 应变式传感器60

3.1.3 项目5 常用的应变式传感器应用实例63

3.2 项目6 扩散硅压阻式压力传感器实验与压阻式传感器知识66

3.2.1 项目6 技能训练 扩散硅压阻式压力传感器实验66

3.2.2 项目6 知识学习 压阻式传感器67

3.2.3 项目6 压阻式压力传感器应用实例69

3.3 项目7 差动变面积式电容传感器实训与电容式传感器知识69

3.3.1 项目7 技能训练 差动变面积式电容传感器实训69

3.3.2 项目7 知识学习 电容式压力传感器70

3.4 项目8 差动变压器实训与电感式传感器知识74

3.4.1 项目8 技能训练 差动变压器式传感器实训74

3.4.2 项目8 知识学习 电感式传感器75

3.5 项目9 电涡流式传感器实验与电涡流式传感器知识78

3.5.1 项目9 技能训练 电涡流式传感器位移与材料检测实验78

3.5.2 项目9 知识学习 电涡流式传感器79

3.6 项目10 压电传感器实验与压电传感器知识81

3.6.1 项目10 技能训练 压电传感器引线电容对电压和电荷放大器的影响实验81

3.6.2 项目10 知识学习 压电式传感器82

3.7 项目11 霍尔传感器实训与霍尔传感器86

3.7.1 项目11 技能训练 霍尔传感器实训86

3.7.2 项目11 知识学习 霍尔传感器88

3.8 项目12 常用机械量参数检测方法与综合实训91

3.8.1 项目12 技能训练 常用机械量参数检测综合实训91

3.8.2 项目12 知识学习 常用机械量参数检测方法100

单元3小结110

习题3111

单元4 光电、红外和光纤传感器及应用118

4.1 项目13 光电传感器应用电路实训与光电传感器知识118

4.1.1 项目13 技能训练 光电传感器应用电路实训118

4.1.2 项目13 知识学习 光电传感器121

4.1.3 光电传感器的应用129

4.2 项目14 红外传感器及使用134

4.2.1 项目14 知识学习 红外传感器134

4.2.2 项目14 技能训练 红外传感器应用140

4.3 项目15 光纤传感器实训与光纤传感器知识143

4.3.1 项目15 技能训练 光纤传感器实训144

4.3.2 项目15 知识学习 光纤传感器145

单元4小结152

习题4153

单元5 数字式位置传感器与接近开关160

5.1 项目16 数字式位置测量基本知识160

5.2 项目17 数字式角编码器及应用162

5.2.1 绝对式编码器162

5.2.2 增量式编码器163

5.2.3 角编码器的应用164

5.3 项目18 光栅传感器及应用166

5.3.1 光栅的类型和结构166

5.3.2 光栅的工作原理168

5.3.3 辨向及细分169

5.3.4 光栅传感器的应用171

5.4 项目19 磁栅传感器及应用173

5.4.1 磁栅位移传感器173

5.4.2 磁头174

5.4.3 信号处理方式175

5.4.4 磁栅位移传感器应用177

5.5 项目20 容栅传感器及应用178

5.5.1 容栅传感器结构及工作原理178

5.5.2 容栅传感器在数显尺中的应用179

5.6 项目21 感应同步器及应用181

5.6.1 感应同步器的结构和类型181

5.6.2 感应同步器的工作原理181

5.6.3 感应同步器在数控机床闭环系统中的应用183

5.7 项目22 接近开关及应用184

5.8 项目23 位置检测及数字传感器使用综合技能实训187

5.8.1 任务1 光栅数显检测系统的安装、调试与维修187

5.8.2 任务2 电动小车上安装的接近传感器190

5.8.3 任务3 数字式位置传感器与接近开关在数控机床中的应用案例191

单元5小结196

习题5197

单元6 环境量检测及传感器201

6.1 项目24 气体传感器与烟雾传感器201

6.1.1 气体传感器201

6.1.2 烟雾传感器203

6.1.3 气体传感器的应用204

6.2 项目25 湿度与水分传感器206

6.2.1 湿度基本概念206

6.2.2 湿度传感器206

6.2.3 含水量检测方法209

6.2.4 湿度传感器的应用210

6.3 项目26 声敏传感器与超声波传感器212

6.3.1 声敏传感器212

6.3.2 声敏传感器的应用214

6.3.3 超声波传感器的物理基础214

6.3.4 超声波换能器及耦合技术216

6.3.5 超声波传感器的应用217

6.4 项目27 综合应用技能实训220

6.4.1 火灾自动报警电路220

6.4.2 声控延时节电开关221

6.4.3 用脚步声触发的电子犬222

6.4.4 蔬菜果园防盗报警器223

6.4.5 光控、声控延时楼道照明灯电路及其安装224

6.4.6 实用酒精检测报警器制作与调试227

6.4.7 制作声、光、磁控机器猫229

6.4.8 超声波倒车防撞报警电路制作与调试230

单元6小结231

习题6232

单元7 自动检测系统的抗干扰技术及综合分析、设计训练235

7.1 抗干扰技术235

7.2 项目28 综合分析、设计案例1电磁配铁秤237

7.3 项目29 综合分析、设计案例2自动尺寸检测系统240

7.4 项目30 综合分析、设计案例3智能温度检测与控制仪243

7.5 项目31 综合分析、设计案例4电感式传感器在滚珠直径分选中的应用246

7.6 项目32 综合分析、设计案例5液体点滴速度监控装置设计248

附录253

附录A 工业热电阻分度表（见附表A）253

附录B 镍-镍硅（镍铝）K型热电偶分度表（自由端温度为0℃）（见附表B）254

附录 传感器与自动检测系统课程标准256

参考文献260