项目1 检测技术基础 1
教学导航 1
项目背景 2
任务1.1 测量数据处理 2
任务描述 2
相关知识 2
1.1.1 检测及自动检测系统 2
1.1.2 测量及测量方法 4
1.1.3 测量误差及分析 5
1.1.4 测量数据处理 8
任务实施 8
知识拓展 9
1.1.5 测量误差的估计和校正 9
1.1.6 测量结果的数学处理 11
任务1.2 传感器认知及选用 11
任务描述 12
相关知识 12
1.2.1 传感器的定义和组成 12
1.2.2 传感器的分类 13
1.2.3 传感器的基本特性 14
1.2.4 传感器的选用 17
任务实施 18
知识拓展 18
1.2.5 传感器中弹性元件形式 18
1.2.6 传感器的命名与代号 21
任务1.3 电阻电桥电路设计 22
任务描述 23
相关知识 23
1.3.1 电桥电路 23
1.3.2 调制电路 26
1.3.3 滤波电路 27
任务实施 31
知识拓展 32
1.3.4 干扰的类型和抑制措施 32
项目小结 35
思考与练习1 35
项目2 压力检测 38
教学导航 38
项目背景 39
任务2.1 重量检测 39
任务描述 39
相关知识 39
2.1.1 电阻应变片的原理及类型 40
2.1.2 应变片的主要特性 42
2.1.3 应变式传感器测量电路 44
任务实施 44
知识拓展 46
2.1.4 电阻应变式传感器的温度误差及补偿方法 46
2.1.5 电阻应变式传感器的典型应用 47
任务2.2 汽车发动机吸气压力检测 51
任务描述 51
相关知识 51
2.2.1 半导体材料的压阻效应 51
2.2.2 压阻式传感器的结构与特性 52
2.2.3 压阻式传感器的测量电路 53
任务实施 54
知识拓展 55
2.2.4 压阻式传感器的典型应用 55
2.2.5 电位器式传感器及其应用 56
任务2.3 大气压检测 58
任务描述 59
相关知识 59
2.3.1 压电式传感器的工作原理 59
2.3.2 压电材料 61
2.3.3 压电式传感器的测量电路 63
任务实施 66
知识拓展 68
2.3.4 玻璃破碎报警装置 68
2.3.5 压电式振动加速度传感器 68
2.3.6 压电式测力传感器 69
项目小结 70
思考与练习2 70
项目3 位移检测 72
教学导航 72
项目背景 73
任务3.1 电机转轴直径的检测 73
任务描述 73
相关知识 74
3.1.1 自感式传感器 74
3.1.2 差动变压器式传感器 81
任务实施 85
知识拓展 86
3.1.3 自感式传感器的典型应用 86
3.1.4 差动变压器式传感器的典型应用 88
任务3.2 金属表面镀膜厚度测量 90
任务描述 90
相关知识 91
3.2.1 电涡流式传感器工作原理 91
3.2.2 电涡流式传感器基本特性 93
3.2.3 电涡流式传感器测量电路 94
任务实施 96
知识拓展 97
3.2.4 电涡流式传感器典型应用 97
任务3.3 数控机床工作台位移检测 99
任务描述 99
相关知识 99
3.3.1 光栅的基本结构 99
3.3.2 光栅式传感器工作原理 101
3.3.3 光栅辨向及细分 102
任务实施 104
知识拓展 106
3.3.4 光栅数显表及应用 106
项目小结 108
思考与练习3 109
项目4 速度检测 111
教学导航 111
项目背景 112
任务4.1 动感单车速度检测 112
任务描述 112
相关知识 113
4.1.1 霍尔传感器工作原理 113
4.1.2 霍尔传感器基本测量电路 116
4.1.3 霍尔集成传感器 118
4.1.4 霍尔元件的误差及其补偿 120
任务实施 121
知识拓展 123
4.1.5 其他霍尔传感器的工作原理 123
任务4.2 机床主轴转速检测 125
任务描述 125
相关知识 125
4.2.1 增量式编码器 126
4.2.2 绝对式编码器 128
4.2.3 光电编码器测速 132
任务实施 133
知识拓展 135
4.2.4 转盘工位编码原理 135
4.2.5 交流伺服电动机控制原理 136
任务4.3 直流电机转速检测 137
任务描述 137
相关知识 137
4.3.1 光纤结构及其传光原理 137
4.3.2 光纤传感器的分类 140
4.3.3 光纤传感器的工作原理 141
任务实施 143
知识拓展 144
4.3.4 光纤传感器测液位 144
4.3.5 光纤传感器测温 145
项目小结 146
思考与练习4 146
项目5 物位检测 148
教学导航 148
项目背景 149
任务5.1 汽车油箱油位检测 149
任务描述 149
相关知识 150
5.1.1 电容传感器的工作原理 150
5.1.2 电容传感器的类型及特性 151
5.1.3 电容传感器的测量电路 154
5.1.4 电容传感器应用中的注意事项 159
任务实施 161
知识拓展 162
5.1.5 电容传感器其他参数测量 162
任务5.2 液化气罐液位检测 165
任务描述 165
相关知识 165
5.2.1 声波与超声波 165
5.2.2 超声波的传播特性 166
5.2.3 超声波传感器 169
5.2.4 超声波物位传感器 170
任务实施 172
知识拓展 174
5.2.5 超声波其他参数测量 174
项目小结 177
思考与练习5 178
项目6 温度检测 179
教学导航 179
项目背景 180
任务6.1 冶金加热炉温度检测 180
任务描述 180
相关知识 181
6.1.1 热电偶的工作原理 181
6.1.2 热电偶的结构及类型 184
6.1.3 热电偶的温度补偿 188
6.1.4 热电偶的实用测温电路 191
任务实施 193
知识拓展 194
6.1.5 与热电偶配套的仪表 194
任务6.2 汽车空调温度控制器设计 196
任务描述 196
相关知识 196
6.2.1 金属热电阻 197
6.2.2 半导体热敏电阻 198
6.2.3 测量与转换电路 200
任务实施 201
知识拓展 202
6.2.4 基于金属热电阻的流量检测 202
6.2.5 基于热敏电阻的电机过载保护 203
任务6.3 红外体温计设计 203
任务描述 203
相关知识 204
6.3.1 红外辐射 204
6.3.2 红外探测器 205
6.3.3 红外体温计的工作原理 206
任务实施 207
知识拓展 208
6.3.4 红外自动干手器工作原理 208
6.3.5 红外线气体分析仪工作原理 209
项目小结 210
思考与练习6 211
项目7 环境量检测 212
教学导航 212
项目背景 213
任务7.1 有毒气体浓度检测 213
任务描述 213
相关知识 214
7.1.1 半导体气敏传感器 214
7.1.2 气敏传感器的主要特性参数 217
7.1.3 气敏传感器的应用 217
7.1.4 气敏传感器的选用原则 218
任务实施 218
知识拓展 219
7.1.5 酒精检测报警器工作原理 219
7.1.6 家用煤气（CO）安全报警器工作原理 220
7.1.7 火灾烟雾报警器工作原理 221
任务7.2 蔬菜大棚湿度检测 221
任务描述 221
相关知识 222
7.2.1 湿度 222
7.2.2 湿敏传感器的性能 223
7.2.3 常用的湿敏传感器 225
任务实施 228
知识拓展 230
7.2.4 浴室镜面水汽清除器工作原理 230
7.2.5 婴儿尿湿报警电路工作原理 231
任务7.3 公路夜间电子路标 231
任务描述 231
相关知识 232
7.3.1 光电效应及参数 232
7.3.2 光电器件 234
7.3.3 光电传感器 238
任务实施 238
知识拓展 240
7.3.4 火焰探测报警器工作原理 240
7.3.5 光电式纬线探测器工作原理 240
7.3.6 燃气器具的点火控制 241
项目小结 241
思考与练习7 242
项目8 检测技术综合应用 244
教学导航 244
项目背景 245
任务8.1 简易智能电动小车 245
任务描述 245
相关知识 247
8.1.1 现代检测系统 247
8.1.2 现代检测系统设计 250
任务实施 251
知识拓展 257
8.1.3 现代检测系统设计的关键技术 257
任务8.2 智能家居系统 258
任务描述 258
相关知识 259
8.2.1 物联网系统 259
8.2.2 传感网技术 261
8.2.3 物联网的主要应用领域 263
任务实施 265
知识拓展 269
8.2.4 物联网的形成与发展 269
项目小结 270
思考与练习8 271
附录A 热电偶分度表 272
附录B 热电阻分度表 275
参考文献 276