檢測與傳感技術(shù)（第2版）

目　錄
單元一　檢測與傳感技術(shù)的認(rèn)識　1
任務(wù)一　檢測技術(shù)的認(rèn)識　2
一、檢測系統(tǒng)的基本組成　2
二、開環(huán)測量系統(tǒng)和閉環(huán)測量系統(tǒng)　3
三、測量方法及其分類　4
四、測量誤差　6
五、檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢　7
任務(wù)二　傳感器的認(rèn)識　8
一、傳感器的組成　8
二、傳感器的分類　9
三、傳感器的靜態(tài)特性　10
任務(wù)布置　13
課外學(xué)習(xí)　13
課后習(xí)題　13
單元二　應(yīng)變式傳感器　14
任務(wù)一　應(yīng)變式傳感器的工作原理　15
一、工作原理分析　15
二、應(yīng)變片的種類、材料及粘貼　17
三、應(yīng)變片的溫度誤差及補(bǔ)償　20
任務(wù)二　應(yīng)變式傳感器的測量電路　22
一、直流電橋　22
二、交流電橋　25
任務(wù)三　應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用　27
一、柱(筒)式力傳感器　28
二、應(yīng)變式壓力傳感器　29
三、應(yīng)變式容器內(nèi)液體重量傳感器　29
四、應(yīng)變式加速度傳感器　30
五、半導(dǎo)體力敏應(yīng)變片在電子皮帶秤上的應(yīng)用　31
任務(wù)布置　32
一、課外學(xué)習(xí)　32
二、實(shí)訓(xùn)　32
【實(shí)訓(xùn)】　半導(dǎo)體應(yīng)變片單臂電橋的測試　32
課后習(xí)題　33
單元三　電容式傳感器　34
任務(wù)一　電容式傳感器的類型和工作原理　35
一、電容式傳感器的類型及原理　35
二、電容式傳感器的測量電路　39
任務(wù)二　電容式傳感器的應(yīng)用　43
一、電容式加速度傳感器　43
二、電容式壓力傳感器　44
三、差動式電容測厚傳感器　44
任務(wù)布置　45
一、課外學(xué)習(xí)　45
二、實(shí)訓(xùn)　45
【實(shí)訓(xùn)】　電容式傳感器特性測試　45
課后習(xí)題　46
單元四　電感式傳感器　47
任務(wù)一　變磁阻式傳感器　48
一、工作原理　48
二、測量電路　50
三、變磁阻式傳感器的應(yīng)用　51
任務(wù)二　差動變壓器式傳感器　51
一、差動變壓器式傳感器的工作原理　52
二、差動變壓器式傳感器的測量電路　52
三、差動變壓器式傳感器的應(yīng)用　53
任務(wù)三　電渦流式傳感器　54
一、電渦流式傳感器的工作原理　54
二、電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)　54
三、電渦流式傳感器的測量電路　55
四、電渦流式傳感器的應(yīng)用　56
任務(wù)布置　57
一、課外學(xué)習(xí)　57
二、實(shí)訓(xùn)　58
【實(shí)訓(xùn)】　差動變壓器式傳感器性能測試與標(biāo)定　58
課后習(xí)題　60
單元五　電動勢傳感器　61
任務(wù)一　磁電感應(yīng)式傳感器　62
一、工作原理　62
二、測量電路　63
三、應(yīng)用舉例　63
任務(wù)二　霍爾式傳感器　65
一、霍爾效應(yīng)及霍爾元件　65
二、霍爾元件的應(yīng)用　67
任務(wù)三　壓電式傳感器　69
一、正、逆壓電效應(yīng)　69
二、石英晶體　70
三、壓電陶瓷(多晶體)　71
四、壓電式傳感器及測量電路　71
五、壓電式測力傳感器　73
六、壓電式加速度傳感器　74
七、壓電式金屬加工切削力測量　74
八、報(bào)警器電路　74
任務(wù)布置　75
一、課外學(xué)習(xí)　75
二、實(shí)訓(xùn)　75
【實(shí)訓(xùn)1】　霍爾式傳感器在直流激勵下性能測試與標(biāo)定　75
【實(shí)訓(xùn)2】　電動自行車中的霍爾電子轉(zhuǎn)把和閘把　76
【實(shí)訓(xùn)3】　壓電式加速度計(jì)的性能測試　79
課后習(xí)題　79
單元六　光傳感器　81
任務(wù)一　光電式傳感器　82
一、外光電效應(yīng)　82
二、內(nèi)光電效應(yīng)及相應(yīng)的器件　83
三、光電耦合器件　88
四、光電傳感器的應(yīng)用　90
任務(wù)二　光纖傳感器　92
一、光纖結(jié)構(gòu)及傳光原理　93
二、光纖的基本特性　94
三、光纖傳感器　95
任務(wù)布置　98
【實(shí)訓(xùn)1】　光電器件的檢測　98
【實(shí)訓(xùn)2】　光控延遲照明燈的制作　100
【實(shí)訓(xùn)3】　光纖位移傳感器　101
課后習(xí)題　102
單元七　溫度傳感器　103
任務(wù)一　熱電偶傳感器　104
一、熱電偶　104
二、熱電偶類型和熱電偶材料　106
三、熱電偶的結(jié)構(gòu)形式　108
四、熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線及冷端溫度的補(bǔ)償方法　109
五、熱電偶測溫線路　110
任務(wù)二　熱電阻傳感器　112
一、常用熱電阻　112
二、熱電阻的結(jié)構(gòu)和測量電路　113
三、熱敏電阻　114
四、PN結(jié)和集成溫度傳感器　118
任務(wù)布置　119
【實(shí)訓(xùn)】　電冰箱溫度超標(biāo)指示電路的制作　119
課后習(xí)題　120
單元八　超聲波和微波傳感器　121
任務(wù)一　超聲波傳感器的工作
原理　122
一、超聲波及其物理性質(zhì)　122
二、超聲波傳感器的原理　124
任務(wù)二　超聲波傳感器應(yīng)用　126
一、超聲波物位傳感器　126
二、超聲波流量傳感器　127
三、超聲波自控淋浴開關(guān)電路　128
四、無損檢測　129
任務(wù)三　微波傳感器　130
一、微波傳感器的原理與分類　131
二、微波傳感器的組成　131
三、微波傳感器的應(yīng)用　132
任務(wù)布置　135
課外學(xué)習(xí)　135
課后習(xí)題　135
單元九　半導(dǎo)體傳感器　136
任務(wù)一　氣敏傳感器　137
一、半導(dǎo)體氣敏傳感器的機(jī)理　138
二、半導(dǎo)體氣敏傳感器類型及結(jié)構(gòu)　138
三、氣敏傳感器應(yīng)用　140
任務(wù)二　濕敏傳感器　142
一、氯化鋰濕敏電阻　143
二、半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻　144
三、濕敏傳感器的應(yīng)用　145
任務(wù)布置　148
一、課外學(xué)習(xí)　148
二、實(shí)訓(xùn)　149
【實(shí)訓(xùn)】可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警器　149
課后習(xí)題　149
單元十　輻射式傳感器　151
任務(wù)一　紅外傳感器　152
一、紅外探測器　153
二、紅外傳感器的應(yīng)用　153
任務(wù)二　核輻射傳感器　162
一、核輻射及其性質(zhì)　162
二、核輻射探測器　164
三、核輻射傳感器的應(yīng)用　167
任務(wù)布置　169
課外學(xué)習(xí)　169
課后習(xí)題　169
單元十一　新型傳感器　170
任務(wù)一　數(shù)字式傳感器　171
一、光柵傳感器　171
二、編碼器　175
三、感應(yīng)同步器　177
任務(wù)二　智能傳感器　179
一、智能傳感器的分類　180
二、智能傳感器的功能　182
三、智能傳感器的特點(diǎn)　182
四、智能傳感器的應(yīng)用　182
任務(wù)布置　183
課外學(xué)習(xí)　183
課后習(xí)題　184
單元十二　信號的放大與處理電路　185
任務(wù)一　信號的放大電路　186
一、電橋與電橋放大器　186
二、高輸入阻抗放大器　187
三、電荷放大器　189
四、低漂移直流放大器　189
任務(wù)二　信號處理電路　190
一、絕對值檢測電路　191
二、峰值保持電路　192
三、有效值檢測電路　194
任務(wù)布置　198
課外學(xué)習(xí)　198
課后習(xí)題　198
單元十三　信號的轉(zhuǎn)換　199
任務(wù)一　D/A轉(zhuǎn)換電路　200
一、DAC的基本概念和原理　200
二、T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC　201
三、倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC　201
四、DAC的主要技術(shù)指標(biāo)　203
五、集成DAC器件簡介　203
任務(wù)二　A/D轉(zhuǎn)換電路　203
一、A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟和取樣定理　204
二、取樣-保持電路　205
三、逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器　205
四、雙積分型ADC　206
五、ADC的主要技術(shù)指標(biāo)　208
六、集成A/D轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用　209
七、V/F轉(zhuǎn)換電路　210
課后習(xí)題　214
單元十四　典型檢測系統(tǒng)簡介　215
任務(wù)一　單片機(jī)自動測溫系統(tǒng)　216
一、硬件的設(shè)計(jì)　216
二、軟件設(shè)計(jì)　218
任務(wù)二　超聲波汽車測距告警裝置　220
一、工作原理分析　220
二、軟件設(shè)計(jì)　221
任務(wù)三　傳感器在MPS系統(tǒng)中的應(yīng)用　222
一、工作站1中使用的來料檢測傳感器　223
二、工作站2中使用的材料檢測傳感器　223
三、工作站3中使用的多種傳感器　224
四、工作站4中使用的位置傳感器　225
五、工作站5中使用的光斷續(xù)器　225
參考文獻(xiàn)　226