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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DS18B2033

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