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绪论 初识传感器 1

项目1 温度的检测 12

任务1.1 金属热电阻测温 12

1.1.1 金属热电阻的测温原理 13

1.1.2 热电阻的结构和分类 13

1.1.3 金属热电阻传感器性能 14

1.1.4 热电阻传感器的检测电路 14

1.1.5 热电阻温度传感器的选择注意事项 16

1.1.6 感温元件的安装 16

巩固与拓展 16

任务1.2 热敏电阻测温 17

1.2.1 热敏电阻的定义 17

1.2.2 热敏电阻的测温原理 17

1.2.3 热敏电阻的材料和结构 18

1.2.4 热敏电阻的分类 19

1.2.5 热敏电阻的选用 21

巩固与拓展 21

任务1.3 热电偶测温 22

1.3.1 热电偶的测温原理 22

1.3.2 热电偶的基本定律 25

1.3.3 热电偶的结构 27

1.3.4 热电偶的冷端温度补偿 28

1.3.5 热电偶的选择、安装与使用 30

1.3.6 热电偶的定期校验 31

巩固与拓展 31

任务1.4 集成温度传感器测温 32

1.4.1 集成温度传感器 32

1.4.2 集成温度传感器分类 32

1.4.3 集成温度传感器举例——数字温度计DS18B20 33

1.4.4 集成温度传感器的选择 36

巩固与拓展 37

任务1.5 非接触式温度传感器 37

1.5.1 辐射式温度传感器 38

1.5.2 红外线测温仪 40

1.5.3 接触式温度传感器和非接触式温度传感器的特点和区别 42

1.5.4 温度传感器的发展趋势 43

1.5.5 红外测温技术的应用 43

巩固与拓展 44

任务1.6 应用技能实训——冰箱温控中的热敏电阻 45

项目小结 47

项目2 力和压力的检测 48

任务2.1 电阻应变式传感器测力 49

2.1.1 电阻应变片的结构 49

2.1.2 电阻应变片的工作原理 51

2.1.3 电阻应变片式传感器的测量电路 52

2.1.4 电阻应变片式传感器的温度误差及补偿 54

2.1.5 应变片的粘贴 56

2.1.6 应变片的选型 56

巩固与拓展 57

任务2.2 压电式传感器测力 57

2.2.1 压电效应 57

2.2.2 压电式传感器的等效电路 59

2.2.3 压电式传感器的测量电路 60

2.2.4 新型压电材料及应用 62

2.2.5 正确使用测力传感器 64

巩固与拓展 65

任务2.3 电感式传感器测力 66

2.3.1 电感式压力传感器工作原理 66

2.3.2 自感式压力传感器 66

2.3.3 差动变压器式传感器 68

2.3.4 电感式差动压力变送器的选型规则 71

2.3.5 电感式压力传感器的日常维护 72

巩固与拓展 73

任务2.4 应用技能实训——高速公路车辆超载检测系统中的电阻应变式称重传感器 73

项目小结 76

项目3 流量的检测 77

任务3.1 超声波传感器检测流量 77

3.1.1 超声波基本知识 77

3.1.2 超声波传感器 79

3.1.3 超声波流量传感器的测量原理 81

3.1.4 超声波流量计的组成和分类 82

3.1.5 超声波流量计的选用技巧 85

3.1.6 超声波传感器在其他领域的应用 86

巩固与拓展 88

任务3.2 电磁式流量传感器检测流量 89

3.2.1 电磁流量计工作原理 89

3.2.2 电磁流量计的结构 90

3.2.3 电磁式流量计的分类 91

3.2.4 电磁流量计的优缺点 91

3.2.5 电磁流量计的选型依据 93

3.2.6 电磁流量计的安装注意事项 94

3.2.7 使用电磁流量计的注意事项 95

巩固与拓展 96

任务3.3 光纤传感器检测流量 96

3.3.1 光纤结构 96

3.3.2 光纤传感器的工作原理 97

3.3.3 光纤传感器的分类 97

3.3.4 光纤传感器的调制方法 97

3.3.5 光纤传感器的特点 98

3.3.6 光纤传感器涡轮流量计 98

3.3.7 光纤传感器的发展前景和应用范围 100

3.3.8 光纤传感器的其他应用 101

巩固与拓展 102

任务3.4 应用技能实训——电磁流量计在制浆造纸厂的应用 103

3.4.1 进配浆池NBKP浆（漂白针叶木硫酸盐浆）电磁流量计选型 103

3.4.2 水流量测量电磁流量计选型 104

3.4.3 流量传感器的装调 104

3.4.4 流量传感器的日常维护 104

项目小结 105

项目4 运动学量的检测 106

任务4.1 霍尔传感器检测运动学量 106

4.1.1 霍尔效应 107

4.1.2 霍尔元件 108

4.1.3 霍尔集成传感器 109

4.1.4 霍尔传感器使用注意事项 112

4.1.5 霍尔传感器的其他应用 113

巩固与拓展 115

任务4.2 电涡流传感器检测运动学量 116

4.2.1 电涡流传感器工作原理 117

4.2.2 电涡流传感器的测量电路 118

4.2.3 电涡流传感器使用注意事项 121

4.2.4 集肤效应 121

4.2.5 电涡流传感器的其他应用 122

巩固与拓展 123

任务4.3 光栅传感器检测运动学量 124

4.3.1 光栅 124

4.3.2 莫尔条纹 126

4.3.3 光栅位移传感器 128

4.3.4 光栅尺选型 129

4.3.5 光栅尺线位移传感器的安装 130

4.3.6 光栅尺使用注意事项 131

巩固与拓展 132

任务4.4 应用技能实训——传感器在小型无人机飞行控制器中的应用 133

4.4.1 飞行控制器硬件系统的设计 134

4.4.2 软件系统设计 136

4.4.3 飞行效果 137

项目小结 138

项目5 物位的检测 139

任务5.1 电容式传感器检测物位 140

5.1.1 电容式传感器基本原理 140

5.1.2 电容式传感器的灵敏度及非线性 142

5.1.3 电容式传感器的等效电路 143

5.1.4 电容式传感器的测量转换电路 144

5.1.5 电容式传感器的特点 148

5.1.6 电容式传感器使用中的注意事项 151

5.1.7 电容式传感器的其他应用 151

巩固与拓展 154

任务5.2 接近开关的物位检测 156

5.2.1 接近式传感器的分类 156

5.2.2 常用接近式传感器的基本特性 157

5.2.3 接近式传感器件的选用要求与原则 164

5.2.4 接近式传感器的接线 166

5.2.5 接近式传感器的装调与维护 167

巩固与拓展 168

任务5.3 应用技能实训——热释电红外探头报警器 168

5.3.1 报警器电路图设计及原理 169

5.3.2 元器件选型 169

5.3.3 参考电路板制作与调试 170

项目小结 170

项目6 环境量的检测 171

任务6.1 气敏传感器对常见气体的检测 171

6.1.1 气敏传感器概述 171

6.1.2 电阻型半导体气敏材料的导电机理 172

6.1.3 电阻型半导体气敏传感器的结构 173

6.1.4 气敏元件的基本特性 174

6.1.5 半导体气敏传感器的应用 177

巩固与拓展 178

任务6.2 湿敏传感器对湿度的检测 179

6.2.1 湿度的概念和湿度检测 179

6.2.2 湿敏传感器分类 180

6.2.3 其他湿敏传感器——电容式湿敏传感器 184

6.2.4 湿敏电阻和湿敏电容传感器的比较 184

6.2.5 湿敏传感器的选择依据 185

6.2.6 湿敏传感器的主要参数 186

6.2.7 湿敏传感器使用注意事项 186

巩固与拓展 186

任务6.3 应用技能实训——实用酒精检测报警器 187

6.3.1 报警器的工作原理 187

6.3.2 酒精传感器参数 188

任务6.4 应用技能实训——基于ZigBee技术的节水灌溉系统设计 188

6.4.1 系统体系结构 189

6.4.2 传感器节点模块 190

6.4.3 无线通信模块 190

6.4.4 软件设计 191

项目小结 192

项目7 现代检测技术中新型传感器的应用 193

任务7.1 RFID在物流自动化领域的应用 193

7.1.1 认识RFID技术 194

7.1.2 RFID物流系统的构成环节 196

7.1.3 物流系统中使用RFID需要注意的事项 198

7.1.4 RFID技术在农产品管理中的应用 200

7.1.5 RFID技术在智能档案管理系统中的应用 201

7.1.6 RFID技术目前存在的问题 203

巩固与拓展 204

任务7.2 图像传感器在数码产品中的应用 205

7.2.1 CCD图像传感器 206

7.2.2 CMOS图像传感器 210

7.2.3 CMOS图像传感器在高速图像采集中的应用 213

7.2.4 智能图像传感器 214

巩固与拓展 215

任务7.3 传感器在机器人中的应用 215

7.3.1 机器人传感器的分类 216

7.3.2 机器人视觉传感器 217

7.3.3 机器人触觉传感器 217

7.3.4 接近觉传感器 220

7.3.5 听觉传感器 221

7.3.6 感觉传感器 222

7.3.7 机器人的应用领域 224

7.3.8 新型仿生机器人 228

7.3.9 未来软体机器人 229

巩固与拓展 230

任务7.4 应用技能实训——多传感器在智能循迹小车中的应用 230

7.4.1 控制器系统硬件设计 232

7.4.2 软件系统设计 234

项目小结 235

附录 书中非标准符号与国标的对照表 236

参考文献 237