自动检测与转换技术PDF电子书下载

基础篇 3

项目一 检测认知 3

任务一 自动检测系统的认知 3

任务描述 3

知识链接 4

一、自动检测的基本概念 4

二、自动检测系统的组成 4

任务实施 5

检测系统产品及应用的相关信息 5

学习评价 5

任务二 测量及测量误差 6

任务描述 6

知识链接 6

一、测量概述 6

二、测量误差及分类 7

任务实施 9

检测系统的误差测量及处理 9

学习评价 10

任务三 传感器的认知 10

任务描述 10

知识链接 10

一、传感器的定义 10

二、传感器的组成 11

三、传感器的分类 11

四、传感器的特性及技术指标 11

五、传感器的材料与制造 14

六、传感器的标定与校准 16

任务实施 17

传感器的指标校准 17

学习评价 17

项目二 压力检测 18

任务一 电阻应变式压力传感器 18

任务描述 18

知识链接 18

一、电阻应变片的工作原理 19

二、电阻应变片的分类 20

三、电阻应变片的粘贴技术 21

四、电阻应变片的测量电路 23

任务实施 24

一、膜片式应变压力传感器 24

二、轧制力检测 25

学习评价 26

任务二 压电式压力传感器 26

任务描述 26

知识链接 27

一、压电式传感器的工作原理 27

二、压电材料 28

三、压电式传感器的等效电路 29

四、压电式传感器的信号调节电路 31

任务实施 32

一、压电式压力传感器 32

二、电子气压计 33

学习评价 34

任务三 电感式压力传感器 34

任务描述 34

知识链接 35

一、自感式传感器 35

二、互感式传感器 39

任务实施 40

一、变隙式电感压力传感器 40

二、差动变压器式压力传感器 40

学习评价 41

任务四 电容式压力传感器 41

任务描述 41

知识链接 42

一、变极距式电容传感器 42

二、变面积式电容传感器 43

三、变介电常数式电容传感器 45

四、测量转换电路 45

任务实施 47

一、电容式差压传感器 47

二、变面积式电容压力传感器 47

学习评价 48

项目三 温度检测 49

任务一 热电偶 50

任务描述 50

知识链接 50

一、热电偶的工作原理 50

二、热电偶的材料、类型及结构 54

三、热电偶的冷端温度补偿 58

四、热电偶的应用 60

任务实施 62

热电偶式多功能高精度钢水测温仪 62

学习评价 64

任务二 热电阻 65

任务描述 65

知识链接 65

一、金属热电阻 65

二、半导体热敏电阻 68

任务实施 69

温度补偿电路 69

学习评价 70

任务三 压力式温度计 70

任务描述 70

知识链接 70

压力式温度计的原理 70

任务实施 72

压力式温度计测温产品的相关信息 72

学习评价 72

任务四 红外测温 72

任务描述 72

知识链接 72

一、红外辐射 72

二、红外探测器 73

任务实施 74

红外测温仪 74

学习评价 75

项目四 物位检测 76

任务一 电容式物位传感器 76

任务描述 76

知识链接 76

电容式物位传感器的工作原理 76

任务实施 79

一、位式检测装置 79

二、电容传感器在真空注油机溢油自动控制中的应用 81

三、电容式料位测量 82

学习评价 83

任务二 超声波物位传感器 83

任务描述 83

知识链接 83

超声波测量物位的原理 83

任务实施 84

一、超声波物位检测装置 84

二、超声波定点液位计 85

学习评价 85

任务三 液位传感器 86

任务描述 86

知识链接 86

一、压差式液位传感器 86

二、电导式液位传感器 89

三、浮筒式液位传感器 91

任务实施 92

一、深井水位测量仪 92

二、高性能水位控制器 92

学习评价 93

项目五 流量检测 94

任务一 差压流量计 94

任务描述 94

知识链接 95

流量基本知识 95

任务实施 97

一、差压式流量计的组成 98

二、标准节流装置 100

三、特殊节流装置 107

四、差压式流量计的安装 109

五、差压式流量计使用中的测量误差 114

学习评价 115

任务二 涡轮流量计 115

任务描述 115

知识链接 115

涡轮流量计测流量的原理 115

任务实施 117

一、涡轮流量计的结构 118

二、涡轮流量计的特点 119

学习评价 119

任务三 电磁流量计 120

任务描述 120

知识链接 120

电磁感应定律 120

任务实施 121

一、电磁流量计的结构 121

二、变送器输出信号的特点 122

三、电磁流量计的特点和应注意事项 122

学习评价 124

任务四 超声波流量计 124

任务描述 124

知识链接 124

超声波流量计测流量的原理 124

任务实施 125

超声波流量计 125

学习评价 126

任务五 浮子流量计 126

任务描述 126

知识链接 127

浮子流量计测流量的原理 127

任务实施 127

浮子流量计 127

学习评价 128

任务六 热导式流速传感器 128

任务描述 128

知识链接 128

应用热能测量流量的原理 128

任务实施 129

热导式流速传感器 129

学习评价 130

项目六 位移检测 131

任务一 电位器式位移传感器 131

任务描述 131

知识链接 131

电位器原理 131

任务实施 132

一、线绕电位器式传感器 132

二、非线绕电位器式传感器 132

三、光电电位器式传感器 133

学习评价 134

任务二 电容式位移传感器 134

任务描述 134

知识链接 134

电容式传感器的工作原理 134

任务实施 135

一、变极距式电容传感器 135

二、变面积式电容传感器 135

学习评价 136

任务三 电阻应变式位移传感器 136

任务描述 136

知识链接 137

悬臂梁 137

任务实施 138

电阻应变式角位移传感器 138

学习评价 138

任务四 电感式位移传感器 138

任务描述 138

知识链接 139

电磁感应原理 139

任务实施 139

一、变隙式电感位移传感器 139

二、螺管式电感位移传感器 140

三、差动螺管式电感位移传感器 140

四、螺管式差动变压器 141

学习评价 142

任务五 光纤式位移传感器 142

任务描述 142

知识链接 142

一、常用光纤传感器的外形、特性和参数 143

二、光纤传感器的光纤、光源、光电检测器的使用原则 147

三、光纤连接器和光纤固定接头 151

任务实施 155

光纤式位移传感器 155

学习评价 157

任务六 磁敏位移传感器 157

任务描述 157

知识链接 157

一、霍尔器件能线性输出电压 157

二、使用简单方便的霍尔集成电路 158

三、灵敏度非常高的半导体磁敏电阻 158

四、适于数字化应用的强磁性材料的磁敏电阻器 158

五、可检测地磁场的磁通量闸门型（磁场调制型）磁敏传感器 159

六、霍尔器件的驱动方式 160

七、霍尔器件的温度补偿电路 160

八、霍尔器件的同相电压消除电路 161

九、运算放大器的漂移电压消除电路 162

十、多个霍尔器件连接在一起时的霍尔电压加法电路 163

任务实施 163

一、霍尔位移传感器 163

二、磁阻器件位移检测 164

学习评价 164

项目七 速度检测 165

任务一 速度测量概述 165

任务描述 165

知识链接 166

转速（速度）在线测量时要考虑的问题 166

任务实施 167

一、接触式测量 167

二、非接触式测量 167

三、转速测量电路 169

学习评价 171

任务二 磁电测速传感器 171

任务描述 171

知识链接 171

磁电传感器的工作原理及测量电路 171

任务实施 174

一、相对速度传感器 174

二、绝对速度传感器 175

学习评价 176

任务三 霍尔测速传感器 176

任务描述 176

知识链接 176

一、霍尔效应 176

二、霍尔元件的主要技术参数 177

三、霍尔集成电路 178

任务实施 179

一、磁铁装在霍尔元件上的测速方式 179

二、磁铁装在转盘上的测速方式 179

学习评价 180

任务四 光电转速计 180

任务描述 180

知识链接 180

光电转速计的工作原理 180

任务实施 181

直射型光电转速计 181

学习评价 182

典型应用篇 185

项目八 红外传感器的应用 185

任务描述 185

知识链接 185

红外基础知识 185

任务实施 185

一、红外成像 185

二、红外无损探测 188

三、红外气体分析 189

四、红外雷达 190

五、红外侦察 191

六、红外报警 192

学习评价 193

项目九 磁敏传感器的应用 194

任务描述 194

知识链接 194

磁敏基础知识 194

任务实施 194

一、汽车霍尔点火器 194

二、无损探伤 195

三、锑化铟（InSb）磁阻传感器在磁性油墨鉴伪点钞机中的应用 197

四、功率测量 198

五、霍尔计数装置 199

六、霍尔线性集成传感器测量磁感应强度 199

七、磁敏电阻非接触测量交流电流和转速 200

八、磁栅传感器及应用于高精度测长 201

学习评价 203

项目十 应变传感器的应用 204

任务描述 204

知识链接 204

应变基础知识 204

任务实施 204

一、电阻应变仪 204

二、应变传感器在衡器中的应用 205

三、应变传感器对加速度的测量 207

四、电子皮带秤 208

五、罐内液重测量 209

学习评价 209

项目十一 光纤传感器的应用 210

任务描述 210

知识链接 210

光纤基础知识 210

任务实施 210

一、光纤测温度 210

二、光纤测速度和流量 215

三、光纤测加速度 217

四、光纤测压力和振动 219

五、光纤测电压和电流 221

六、光纤测电磁场 224

七、光纤测射线 227

八、光纤测分光 227

九、光纤测图像 229

十、光纤测氧饱和度 230

十一、光纤血流计 231

十二、光纤测pH值 232

十三、光纤体压计 233

十四、光纤体温计 233

学习评价 234

项目十二 超声波传感器的应用 235

任务描述 235

知识链接 235

超声波基础知识 235

任务实施 235

一、超声波测量厚度——脉冲反射式超声测厚仪 235

二、超声波诊断仪 238

三、超声波探伤 240

学习评价 241

项目十三 微波传感器的应用 242

任务描述 242

知识链接 242

一、微波基本知识 242

二、微波传感器及其分类 243

三、微波传感器的优点与存在的问题 244

任务实施 244

一、微波测湿度（水分） 244

二、微波液位仪 245

三、微波物位仪 245

四、微波测厚仪 245

五、微波温度传感器 246

六、微波定位 247

七、微波多普勒传感器 247

学习评价 247

附录1 铂铑10——铂热电偶分度表 248

附录2 镍铬——镍硅（镍铝）热电偶分度表 252

附录3 镍铬——考铜热电偶分度表 257

附录4 铂铑30—铂铑6热电偶分度表 260

附录5 铂热电阻分度表（R0=46Ω） 266

附录6 铂热电阻分度表（R0=100Ω） 270

附录7 铂热电阻分度表（R0=50Ω） 274

附录8 铜热电阻分度表（R0=100Ω） 276

参考文献 278