传感器与检测技术PDF电子书下载

绪论 1

一、传感器与检测技术的作用和地位 1

二、基本概念 2

三、检测系统简介 2

四、传感器与检测技术的发展趋势 4

五、本课程的内容、任务和学习方法 5

［思考与练习题］ 6

项目一 温度检测 7

任务一 轧钢炉的温度检测 8

*任务提出 8

*相关知识 8

一、热电偶的外形结构、种类和特性 9

二、热电偶的工作原理 11

三、热电偶的基本定律 12

*任务实施 14

一、合理选择热电偶传感器的类型 14

二、正确使用热电偶传感器 14

*其他案例 16

任务二 管道温度的检测 17

*任务提出 17

*相关知识 17

一、热电阻的外形、结构及性能 17

二、热电阻工作原理 18

*任务实施 19

一、合理选择热电阻的类型 19

二、正确使用热电阻传感器 19

*其他案例 19

任务三 电冰箱温度检测 20

*任务提出 20

*相关知识 20

一、热敏电阻的外形结构及符号 20

二、热敏电阻的工作原理 20

三、热敏电阻的分类 21

*任务实施 22

一、合理选择热敏电阻的类型 22

二、正确使用热敏电阻传感器 22

*其他案例 22

任务四 空调器的温度检测 24

*任务提出 24

*相关知识 25

一、AD590系列集成温度传感器 25

二、AN6701S集成度传感器 26

*任务实施 26

一、合理选择集成温度传感器的类型 26

二、正确使用AN6701S集成温度传感器 26

*其他案例 27

任务五 非接触式体温检测 28

*任务提出 28

*相关知识 28

一、红外辐射 28

二、红外传感器 29

*任务实施 31

一、合理选择红外传感器的类型 31

二、正确使用红外测温传感器 31

*其他案例 32

［思考与练习题］ 34

项目二 力检测 35

任务一 吊杆秤的重量检测 35

*任务提出 35

*相关知识 35

一、测力传感器的弹性敏感元件 35

二、电阻应变式传感器 36

三、压阻式传感器 40

*任务实施 42

一、合理选择测力传感器的类型 42

二、正确使用测力传感器 42

*其他案例 47

任务二 桥墩水下部位缺陷的检测 48

*任务提出 48

*相关知识 48

一、压电传感器的外形、技术指标和压电材料的外形 48

二、压电传感器的工作原理 49

三、压电传感器的等效电路与测量电路 51

四、压电传感器的使用注意事项 52

*任务实施 52

一、合理选择压电传感器的类型 52

二、正确使用压电式加速度传感器 52

*其他案例 53

［思考与练习题］ 55

项目三 位移检测 57

任务一 轴承滚柱的直径检测 57

*任务提出 57

*相关知识 57

一、电感测微传感器的外形 58

二、自感式电感传感器 58

三、互感式电感传感器 63

*任务实施 65

一、合理选择电感传感器 65

二、正确使用电感传感器 66

*其他案例 68

任务二 振动和偏心检测 69

*任务提出 69

*相关知识 69

一、电涡流传感器的外形结构和性能指标 69

二、电涡流传感器的工作原理 70

三、高频反射式电涡流传感器 70

四、低频透射式电涡流传感器 71

五、电涡流传感器的测量电路 71

*任务实施 72

一、合理选择电涡流传感器 72

二、正确使用电涡流传感器 72

*其他案例 75

任务三 数控机床的位移检测（光栅传感器） 77

*任务提出 77

*相关知识 77

一、光栅传感器的外形与结构 77

二、光栅的类型与结构 77

三、莫尔条纹及特性 78

四、光栅传感器的组成 79

五、光栅传感器测量位移的原理 79

六、光栅传感器的测量电路 80

*任务实施 83

一、合理选择光栅传感器 83

二、正确使用直线光栅位移传感器 83

任务四 数控机床的位移检测（磁栅传感器） 84

*任务提出 84

*相关知识 84

一、磁栅传感器的外形结构 84

二、磁栅的结构 84

三、磁头的结构和原理 85

四、磁栅传感器的组成和测量原理 86

*任务实施 86

一、合理选择磁栅传感器 86

二、正确使用磁栅位移传感器 87

［思考与练习题］ 87

项目四 速度检测 89

*任务提出 89

任务一 机床转轴的转速检测（霍尔传感器） 89

*相关知识 89

一、霍尔传感器的外形结构和性能 90

二、霍尔传感器的工作原理 91

三、霍尔传感器的测量电路及补偿 93

四、霍尔集成传感器 94

*任务实施 94

一、合理选择霍尔传感器的类型 94

二、正确使用霍尔传感器 94

*其他案例 97

任务二 机床转轴的转速检测（磁电传感器） 99

*相关知识 99

一、磁电传感器的工作原理 99

二、变磁通式磁电传感器 100

三、恒磁通式磁电传感器 100

*任务实施 100

一、合理选择磁电传感器的类型 100

二、正确使用变磁通式磁电传感器 101

*其他案例 102

任务三 机床转轴的转速检测（光电传感器） 103

*相关知识 103

一、光电传感器的工作原理 103

二、光电元件 104

三、光电传感器的组成及原理 107

*任务实施 108

一、合理选择光电传感器的类型 108

二、正确使用光电传感器 108

*其他案例 109

任务四 机床转轴的转速检测（光电编码器） 114

*相关知识 114

一、光电编码器和码盘的外形 114

二、增量式光电编码器 114

三、绝对式光电编码器 115

*任务实施 116

一、合理选择光电编码器的类型 116

二、正确使用增量式光电编码器 116

［思考与练习题］ 118

项目五 液位检测 120

任务一 汽车油箱的液位检测 120

*任务提出 120

*相关知识 120

一、电容式液位传感器的外形 120

二、几种电容传感器的结构 121

三、电容传感器的工作原理 121

四、电容传感器的测量电路 124

*任务实施 127

一、合理选择电容式液位传感器 127

二、正确使用电容式液位传感器 128

*其他案例 130

任务二 高压密闭容器的液位检测 133

*任务提出 133

*相关知识 133

一、超声波传感器的外形结构和特性 133

二、超声波的特性 134

三、超声波探测用耦合剂 134

*任务实施 135

一、合理选择超声波传感器的类型 135

二、正确使用超声波液位传感器 135

*其他案例 136

［思考与练习题］ 138

项目六 气体检测 140

任务 厨房可燃气体泄漏检测 140

*任务提出 140

*相关知识 140

一、气敏电阻的外形和结构 140

二、气敏电阻的组成、工作原理及特性 141

三、接触燃烧式气敏传感器 142

*任务实施 142

一、合理选择气敏传感器的类型 142

二、正确使用气敏电阻和报警器 142

*其他案例 144

［思考与练习题］ 146

项目七 湿度检测 147

任务 粮仓水分检测 147

*任务提出 147

*相关知识 147

一、湿度的概念 147

二、湿敏器件的外形 148

三、湿敏传感器的结构与工作原理 148

四、湿敏传感器的使用注意事项 150

*任务实施 150

一、合理选择湿度传感器的类型 150

二、正确使用湿敏传感器 151

*其他案例 152

［思考与练习题］ 153

项目八 检测与检测系统 154

任务一 检测基本知识 154

一、测量的概念及方法 154

二、测量误差的分析基础 156

三、测量误差的分类 157

四、测量误差的处理 158

五、检测系统的特性 162

任务二 检测系统 164

一、检测系统的组成和工作原理 164

二、检测系统各部分介绍 164

任务三 传感器的选用知识 170

一、传感器的选择要求 170

二、选择传感器的原则 171

任务四 检测系统的抗干扰技术 171

一、两种测量干扰 171

二、外部干扰的抑制 172

三、内部干扰的抑制 173

［思考与练习题］ 173

附录 174

附录1 热电偶分度表 174

附录2 热电阻分度表 182

附录3 测量的基准、标准和单位制简介 183

附录4 几种常用传感器的性能比较 184

参考文献 186