傳感器與檢測(cè)技術(shù)

前言

　　近幾年我國的高職高專教育蓬勃發(fā)展，已占領(lǐng)了高等教育的半壁江山。由于高職高專學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)較為薄弱，而現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)類教材過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的完整性，理論性偏強(qiáng)，已不適應(yīng)高職高專教育的需要。本書主要針對(duì)高職高專工科專業(yè)的需要，并結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐編寫，適合作為應(yīng)用電子技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材。建議學(xué)時(shí)72課時(shí)左右，可根據(jù)不同專業(yè)的實(shí)際需要做適當(dāng)調(diào)整。　　全書以傳感器在工業(yè)控制中的應(yīng)用為主線，遵循理論夠用為度、突出應(yīng)用性的編寫原則。全書共分10章，包括4個(gè)知識(shí)模塊：第1章為基礎(chǔ)知識(shí)模塊；第2～6章為傳統(tǒng)傳感技術(shù)模塊；第7～9章為現(xiàn)代傳感技術(shù)模塊；第10章為信號(hào)處理與抗干擾技術(shù)及系統(tǒng)集成模塊。另外，每章后面均安排了一定的習(xí)題，用以檢驗(yàn)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性。為加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，應(yīng)配合進(jìn)行專門的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)各種傳感器的選用和檢測(cè)系統(tǒng)的集成?！　”緯诰帉戇^程中主要針對(duì)高職高專學(xué)生的特點(diǎn)和高職高專教育的特色，充分考慮各工科專業(yè)的不同需求，具有以下幾方面的特點(diǎn)：　?。?）根據(jù)教學(xué)實(shí)際需要精選教材內(nèi)容。本書內(nèi)容的選取充分考慮到我國目前工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)檢測(cè)與控制的要求及其傳感器的最新應(yīng)用情況，以被測(cè)信號(hào)的獲取、傳輸處理為核心，從最基本的概念分析人手，理論分析簡潔透徹，深入簡出，內(nèi)容精煉，重點(diǎn)突出傳感器的應(yīng)用情況分析，知識(shí)面寬，應(yīng)用性強(qiáng)。　?。?）由于檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱之一，是以傳感器應(yīng)用研究為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用性技術(shù)學(xué)科，所以本書以傳感器應(yīng)用為主線，理論知識(shí)以必需、夠用為尺度，以掌握應(yīng)用為重點(diǎn)，理論推導(dǎo)從簡，加強(qiáng)了理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的統(tǒng)一。　?。?）本書結(jié)構(gòu)新穎，層次分明，語言簡潔，易于教學(xué)與自學(xué)。

內(nèi)容概要

本書以傳感器的應(yīng)用技術(shù)為主線安排內(nèi)容，與同類書相比具有更強(qiáng)的實(shí)用性，重在培養(yǎng)學(xué)生選擇和維護(hù)各種傳感器的能力，也更加符合高職高專教育重視職業(yè)技能培養(yǎng)的教育目標(biāo)。全書共分10章，包括4個(gè)知識(shí)模塊，基礎(chǔ)知識(shí)模塊主要側(cè)重于傳感器及檢測(cè)技術(shù)一般概念的介紹；傳統(tǒng)傳感技術(shù)和現(xiàn)代傳感技術(shù)這兩個(gè)知識(shí)模塊是本書的重中之重，主要突出各種傳感器在工業(yè)生產(chǎn)及過程控制中的典型應(yīng)用；信號(hào)處理與抗干擾技術(shù)及系統(tǒng)集成模塊重點(diǎn)介紹組成檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)對(duì)信號(hào)的處理要求及抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；另外，介紹了幾種典型的檢測(cè)系統(tǒng)。    本書適用于應(yīng)用電子、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化等工科專業(yè)，也可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)  1.1 傳感器基礎(chǔ)知識(shí)    1.1.1 傳感器的命名與代號(hào)    1.1.2 傳感器的靈敏度與分辨率    1.1.3 傳感器的線性度與非線性誤差    1.1.4 傳感器的遲滯與重復(fù)性  1.2 檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)    1.2.1 檢測(cè)技術(shù)的概念與作用    1.2.2 檢測(cè)系統(tǒng)的基本組成    1.2.3 檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)  1.3 測(cè)量誤差的概念及其處理方法    1.3.1 測(cè)量定義及測(cè)量誤差    1.3.2 隨機(jī)誤差的處理方法    1.3.3 系統(tǒng)誤差的消除方法  1.4 電橋電路在測(cè)量中的應(yīng)用    1.4.1 直流測(cè)量電橋分析    1.4.2 交流測(cè)量電橋分析  小結(jié)  思考題第2章 電阻式傳感器  2.1 電阻應(yīng)變片    2.1.1 電阻應(yīng)變效應(yīng)    2.1.2 電阻應(yīng)變片的類型及常用材料    2.1.3 電阻應(yīng)變計(jì)的型號(hào)及選用    2.1.4 應(yīng)變電阻的應(yīng)用  2.2 熱電阻及熱敏電阻    2.2.1 熱電阻    2.2.2 熱敏電阻  2.3 壓敏電阻    2.3.1 壓敏電阻的工作原理    2.3.2 壓敏電阻的型號(hào)    2.3.3 壓敏電阻的應(yīng)用  2.4 氣敏電阻    2.4.1 氣敏電阻的工作原理及其特性    2.4.2 常用的氣敏電阻    2.4.3 氣敏電阻的應(yīng)用  2.5 濕敏電阻    2.5.1 濕敏電阻的型號(hào)命名方法    2.5.2 常見類型及其應(yīng)用  2.6 光敏電阻    2.6.1 工作原理    2.6.2 基本特性及其主要參數(shù)    2.6.3 光敏電阻器型號(hào)命名方法    2.6.4 光敏電阻的應(yīng)用  小結(jié)  思考題第3章 電容式傳感器  3.1 電容式傳感器的基本原理及性能特點(diǎn)    3.1.1 變面積式電容傳感器    3.1.2 變間隙式電容傳感器    3.1.3 變介電常數(shù)式電容傳感器  3.2 電容式傳感器的常用測(cè)量電路    3.2.1 雙T電橋電路    3.2.2 運(yùn)算放大器測(cè)量電路    3.2.3 脈沖調(diào)制電路    3.2.4 調(diào)頻電路    3.2.5 消除電容傳感器寄生電容的方法  3.3 電容式傳感器的應(yīng)用    3.3.1 在物位測(cè)控中的應(yīng)用    3.3.2 在壓力測(cè)量中的應(yīng)用    3.3.3 在位移測(cè)量中的應(yīng)用    3.3.4 電容式指紋傳感器  小結(jié)  思考題第4章 電感式傳感器  4.1 自感式電感傳感器    4.1.1 原理分析    4.1.2 測(cè)量電路  4.2 差動(dòng)變壓器    4.2.1 工作原理分析    4.2.2 常用測(cè)量電路……第5章 熱電偶傳感器第6章 壓電式傳感器第7章 光電傳感器第8章 霍爾傳感器第9章 新型傳感器第10章 信號(hào)處理及系統(tǒng)集成附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.2檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)　　1.2.1檢測(cè)技術(shù)的概念與作用　　檢測(cè)技術(shù)是人們?yōu)榱藢?duì)被測(cè)對(duì)象所包含的信息進(jìn)行定性地了解和定量地掌握所采取的一系列技術(shù)措施，它是產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段。借助于檢測(cè)工具對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)是人們十分熟悉的，這是檢測(cè)技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。另外，隨著新型檢測(cè)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，它在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和監(jiān)測(cè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。例如，電力、石油、化工、機(jī)械等行業(yè)的一些大型設(shè)備，通常都在高溫、高壓、高速和大功率狀態(tài)下運(yùn)行，保證這些關(guān)鍵設(shè)備的安全運(yùn)行具有十分重要的意義。為此，通常設(shè)置故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以對(duì)溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)和噪聲等多種參數(shù)進(jìn)行長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，加強(qiáng)故障預(yù)防，達(dá)到早期診斷的目的。這樣做可以避免嚴(yán)重的突發(fā)事故，保證設(shè)備和人員安全，提高經(jīng)濟(jì)效益。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到故障自診斷系統(tǒng)?？梢圆捎糜?jì)算機(jī)來處理檢測(cè)信息，進(jìn)行分析、判斷，及時(shí)診斷出設(shè)備故障并自動(dòng)報(bào)警或采取相應(yīng)的對(duì)策。　　檢測(cè)技術(shù)也是自動(dòng)化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。任何生產(chǎn)過程都可以看作是由物流和信息流組合而成的，反映物流的數(shù)量、狀態(tài)和趨向的信息流則是管理和控制物流的依據(jù)。為了有目的地進(jìn)行控制，首先必須通過檢測(cè)獲取有關(guān)信息，然后才能進(jìn)行分析判斷以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。因此，自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換是自動(dòng)化技術(shù)中不可缺少的組成部分。

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