项目1传感器误差与特性分析 1
任务1检测结果的数据整理 1
1.1.1 测量与测量方法 1
1.1.2 测量误差及其表示方法 3
1.1.3 测量误差的分类及来源 5
任务2传感器特性分析与传感器选用 11
1.2.1 传感器的组成及其分类 11
1.2.2 传感器的静态特性与指标 14
1.2.3 传感器的动态特性与指标 17
1.2.4 传感器的标定与选用 19
知识拓展 传感器技术的发展趋势 22
课外作业1 23
项目2温度测量 25
任务1热电偶传感器测量温度 25
2.1.1 热电偶的工作原理 25
2.1.2 热电偶的基本定律 27
2.1.3 热电偶的材料、结构及种类 28
2.1.4 热电偶的冷端补偿 31
任务2热电阻传感器测量温度 38
2.2.1 金属热电阻 38
2.2.2 半导体热敏电阻 41
任务3红外传感器测量温度 44
2.3.1 红外辐射 44
2.3.2 红外探测器 45
知识拓展 集成温度传感器 47
课外作业2 51
项目3压力测量 52
任务1电阻应变式传感器测量压力 52
3.1.1 电阻应变片的种类与结构 53
3.1.2 电阻的应变效应 54
3.1.3 测量电路 57
3.1.4 应变片的温度误差及其补偿 60
3.1.5 电阻应变式传感器的应用 61
任务2电感式传感器测量压力 66
3.2.1 自感式传感器 66
3.2.2 互感式传感器 69
3.2.3 电感式传感器的应用 74
任务3压电传感器测量压力 77
3.3.1 压电效应 78
3.3.2 压电材料 78
3.3.3 压电式传感器测量电路 81
知识拓展 微型传感器 85
课外作业3 88
项目4流量测量 89
任务1差压式流量计测流量 89
4.1.1 流量及其测量方法 89
4.1.2 差压式流量计 91
4.1.3 差压计 97
任务2容积式流量计测流量 102
4.2.1 椭圆齿轮流量计 102
4.2.2 腰轮流量计 103
4.2.3 刮板式流量计 103
任务3速度式流量计测流量 104
4.3.1 电磁流量计 104
4.3.2 涡轮流量计 106
4.3.3 超声波流量计 107
4.3.4 流体振动式流量计 109
知识拓展 质量流量计和皮托管流量计 114
课外作业4 118
项目5速度与位移测量 119
任务1光电传感器测量转速 119
5.1.1 光电效应 119
5.1.2 光电器件 120
5.1.3 光电式传感器 128
任务2霍尔式传感器测量位移 131
5.2.1 霍尔元件工作原理 131
5.2.2 霍尔元件的主要特性参数 132
5.2.3 霍尔元件的测量电路及补偿 133
5.2.4 霍尔传感器的应用 135
任务3电涡流传感器测量位移 136
5.3.1 电涡流传感器的工作原理 136
5.3.2 电涡流传感器的种类 137
5.3.3 测量电路 138
5.3.4 典型应用 140
知识拓展 视觉传感器 141
课外作业5 143
项目6液位与厚度测量 145
任务1光纤传感器测量液位 145
6.1.1 光纤的结构及种类 145
6.1.2 光纤的传输原理 147
6.1.3 光纤传感器的结构、特点及种类 148
任务2电容传感器测量液位和厚度 154
6.2.1 变间隙式电容传感器 155
6.2.2 变面积式电容传感器 162
6.2.3 变介电常数式电容传感器 164
知识拓展 微波传感器 169
课外作业6 172
项目7传感器的信号处理与抗干扰 173
任务1传感器的信号处理 173
7.1.1 传感器用基本电路单元 173
7.1.2 信号变换 175
任务2传感器的抗干扰技术 179
7.2.1 干扰源及防护 179
7.2.2 干扰的途径 180
7.2.3 几种常见的抗干扰技术 182
知识拓展 智能传感器 190
课外作业7 193
项目8传感器的综合应用 194
任务1传感器在冶金生产中的典型应用 194
任务2传感器在化工生产中的典型应用 198
任务3传感器在数控机床中的典型应用 200
任务4传感器在现代汽车中的典型应用 204
任务5传感器在环境保护监测中的典型应用 207
任务6传感器在智能楼宇中的典型应用 208
任务7传感器在日常生活中的应用 210
知识拓展 物联网及其在钢铁企业中的应用 212
课外作业8 215
项目9传感器综合实训 216
任务1实训准备 216
9.1.1 THSRZ—1型传感器系统综合实训装置介绍 216
9.1.2 实训报告书写要点 217
任务2实训操作 218
实训1金属箔式应变片——测量电桥性能实训 218
实训2扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实训 222
实验3差动变压器的应用——振动测量实验 224
实训4电容式传感器的位移特性实训 225
实训5霍尔传感器的位移特性实训 227
实训6压电式传感器振动实训 228
实训7电涡流传感器的位移特性实训 228
实训8光电转速传感器的转速测量实训 230
实训9 K型热电偶测温实训 231
实训10热电偶冷端温度补偿实训 232
项目10传感器综合设计 235
任务1电子汽车传感器课程设计 235
任务2其他传感器课程设计 241
10.2.1 称重秤课程设计 241
10.2.2 湿度传感器课程设计 241
10.2.3 电冰箱温度超标指示器课程设计 242
附录A常用传感器的实物图 243
参考文献 251