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项目单元1 绪论——传感器与检测技术基础 1

1.1 项目描述 1

1.2 相关知识 1

1.2.1 测量的基本概念 1

1.2.2 传感器的基本知识 5

1.2.3 传感器信号处理电路 10

1.2.4 测量误差及分类 14

1.3 习题 19

项目单元2 电阻式传感器——酒精浓度检测仪的设计 21

2.1 项目描述 21

2.1.1 任务要求 21

2.1.2 任务分析 22

2.2 相关知识 22

2.2.1 气敏电阻传感器 22

2.2.2 应变式电阻传感器 24

2.2.3 湿敏电阻传感器 31

2.3 电阻式传感器的认识 33

2.3.1 气敏电阻传感器的认识 33

2.3.2 应变式电阻传感器的认识 35

2.3.3 湿敏电阻传感器的认识 36

2.4 项目参考设计方案 38

2.4.1 整体方案设计 38

2.4.2 电路设计 38

2.5 项目实施与考核 41

2.5.1 制作 41

2.5.2 调试 43

2.5.3 评价 43

2.6 习题 44

项目单元3 电感式传感器——金属探测器的设计 47

3.1 项目描述 47

3.1.1 任务要求 47

3.1.2 任务分析 47

3.2 相关知识 48

3.2.1 变磁阻式传感器 48

3.2.2 差动变压器式传感器 52

3.2.3 电涡流式传感器 59

3.3 电感式传感器的认识 64

3.3.1 变磁阻式传感器 64

3.3.2 差动变压器式传感器 64

3.3.3 电涡流式传感器 65

3.4 项目参考设计方案 65

3.4.1 整体方案设计 66

3.4.2 电路设计 66

3.5 项目实施与考核 68

3.5.1 制作 68

3.5.2 调试与使用方法 69

3.5.3 评价 70

3.6 习题 71

项目单元4 电容式传感器——差压变送器的使用训练 73

4.1 项目描述 73

4.1.1 任务要求 74

4.1.2 任务分析 74

4.2 相关知识 74

4.2.1 电容式传感器的工作原理及结构形式 74

4.2.2 电容式传感器的常用测量电路 77

4.2.3 电容式传感器的基本应用 80

4.3 电容式传感器的认识 82

4.4 项目参考设计方案 83

4.5 项目实施与考核 83

4.5.1 差压变送器选型 84

4.5.2 安装训练 86

4.5.3 调试 87

4.5.4 注意事项 88

4.5.5 安装 88

4.5.6 评价 88

4.6 习题 89

项目单元5 霍尔传感器——转速检测仪的设计 91

5.1 项目描述 91

5.1.1 任务要求 91

5.1.2 任务分析 91

5.2 相关知识 92

5.2.1 霍尔传感器的工作原理及结构形式 92

5.2.2 霍尔传感器的误差及其补偿 97

5.2.3 霍尔集成电路 98

5.2.4 霍尔传感器的应用 101

5.3 霍尔传感器的认识 105

5.4 项目参考设计方案 106

5.4.1 整体方案设计 106

5.4.2 电路设计 107

5.5 项目实施与考核 108

5.5.1 制作 108

5.5.2 调试 109

5.5.3 评价 109

5.6 习题 110

项目单元6 压电传感器——加速度检测仪的设计制作 112

6.1 项目描述 112

6.1.1 任务要求 112

6.1.2 任务分析 112

6.2 相关知识 113

6.2.1 压电式传感器的理论基础 113

6.2.2 压电材料的分类及特性 113

6.2.3 等效电路和测量电路 121

6.3 压电传感器的认识 126

6.4 项目参考设计方案 128

6.4.1 整体方案设计 128

6.4.2 电路设计 128

6.5 项目实施与考核 130

6.5.1 制作 130

6.5.2 调试 131

6.5.3 评价 131

6.6 习题 132

项目单元7 超声波传感器——超声波测距仪的设计制作 133

7.1 项目描述 133

7.1.1 任务要求 133

7.1.2 任务分析 133

7.2 相关知识 133

7.2.1 超声波的基本知识 133

7.2.2 超声波传感器的材料与结构 137

7.2.3 超声波传感器的应用 139

7.3 超声波传感器的认识 143

7.4 项目参考设计方案 144

7.4.1 超声波测距的原理 144

7.4.2 超声波测距的参考设计方案 145

7.5 项目实施与考核 149

7.5.1 制作 149

7.5.2 调试 150

7.5.3 评价 150

7.6 习题 152

项目单元8 热电式传感器——热水器加热炉温度检测单元的设计制作 153

8.1 项目描述 153

8.1.1 任务要求 153

8.1.2 任务分析 154

8.2 相关知识 154

8.2.1 温度测量的基本概念 154

8.2.2 热电偶传感器的工作原理及实用电路 156

8.2.3 金属热电阻传感器的工作原理及实用电路 168

8.2.4 热敏电阻传感器的工作原理及实用电路 171

8.3 热电式传感器的认识 174

8.3.1 热电偶的认识 174

8.3.2 金属热电阻传感器的认识 175

8.3.3 热敏电阻传感器的认识 176

8.4 项目参考设计方案 178

8.4.1 整体方案设计 178

8.4.2 电路设计 178

8.5 项目实施 180

8.5.1 制作 180

8.5.2 调试 181

8.5.3 评价 181

8.6 习题 182

项目单元9 光电传感器——光电开关的应用 185

9.1 项目描述 185

9.1.1 任务要求 185

9.1.2 任务分析 185

9.2 相关知识 186

9.2.1 外光电效应 186

9.2.2 内光电效应 186

9.2.3 光敏电阻 187

9.2.4 光敏二极管和光敏晶体管 189

9.2.5 光电池 193

9.2.6 光电耦合器件 195

9.3 光电传感器的认识 197

9.4 项目参考设计方案 198

9.4.1 整体方案设计 198

9.4.2 电路设计 198

9.5 项目实施与考核 199

9.5.1 制作 199

9.5.2 调试 200

9.5.3 评价 201

9.6 习题 202

项目单元10 数字式传感器——传感器在数控机床中的应用 204

10.1 项目描述 204

10.1.1 任务要求 204

10.1.2 任务分析 205

10.2 相关知识 205

10.2.1 数字式编码器 205

10.2.2 光栅传感器 208

10.2.3 磁栅传感器 212

10.2.4 感应同步器 213

10.3 数字传感器的应用实例 217

10.3.1 位置及转速测量 217

10.3.2 机械位移的测量 219

10.4 传感器在数控机床中的综合应用实例 222

10.5 习题 226

项目单元11 新型传感器——现代检测系统发展简介 227

11.1 项目描述 227

11.2 几种新型传感器 227

11.2.1 光纤传感器 227

11.2.2 图像传感器 233

11.2.3 红外检测 239

11.3 现代检测系统组成与发展简介 242

11.3.1 传感器的智能化 243

11.3.2 传感器的微型化 246

11.3.3 传感器的网络化 247

11.4 习题 252

附录A Pt100热电阻分度表 253

附录B K型镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）分度表 255

参考文献 259