傳感器與檢測技術(shù)

前言

　　本書根據(jù)高職高專教育的特點(diǎn)，以就業(yè)為導(dǎo)向，以職業(yè)崗位核心能力為目標(biāo)，精選教學(xué)內(nèi)容，力求新穎、敘述簡練、靈活應(yīng)用。本教材包括兩大部分的內(nèi)容：第一部分為傳感器的組成原理、特性和使用方法，主要有電阻式、變磁阻式、電容式、霍爾式、壓電式、熱電式、光電式和光纖式傳感器；第二部分為測量系統(tǒng)的基本技術(shù)和溫度、壓力、位移、速度、物位、流量等參數(shù)的測量原理及方法。本書以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為尺度，理論少而精，加強(qiáng)理論與實(shí)際的統(tǒng)一，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，且注重新技術(shù)、新成果的應(yīng)用?！　”緯浞煮w現(xiàn)教學(xué)基本要求，具有如下特點(diǎn)：　?。?）教學(xué)內(nèi)容取材適宜，內(nèi)容精練，主次分明，重點(diǎn)突出，知識(shí)面寬，應(yīng)用性強(qiáng)，注重新技術(shù)、新成果的應(yīng)用?！　。?）以應(yīng)用為目的，以必需為尺度，以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn)，理論推導(dǎo)從簡，做到理論少而精，加強(qiáng)理論知識(shí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的統(tǒng)一?！　。?）結(jié)構(gòu)新穎，層次分明，語言簡練，通俗易懂，易于教學(xué)及自學(xué)?！　”緯鴶[脫了以往學(xué)科類專業(yè)課程教學(xué)“定理一推導(dǎo)一驗(yàn)證”的模式，本著知識(shí)夠用為度和理論與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的思路展開，在介紹理論知識(shí)的同時(shí)，嵌入了大量的實(shí)訓(xùn)案例，使枯燥的概念和生動(dòng)的實(shí)際操作相結(jié)合，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下了基礎(chǔ)，并儲(chǔ)備了實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)。　　本書適合于高等職業(yè)學(xué)校、高等專科學(xué)校、成人高等院校、本科院校舉辦的職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、自動(dòng)化、儀表、應(yīng)用電子、通信、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)使用，也可供繼續(xù)教育學(xué)院、民辦高校使用。　　本書由河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院周樂挺任主編，王俊偉任副主編，河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院石文蘭、李春祎、陳銳參與了本書的編寫和校稿工作，在本教材的編寫過程中，得到了高等教育出版社的大力支持和幫助，北京聯(lián)合大學(xué)蔣蔚老師仔細(xì)審閱了全書，提出了許多寶貴的意見和建議，在此一并表示衷心感謝?！　”窘滩慕ㄗh學(xué)時(shí)數(shù)為96學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)60學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)36學(xué)時(shí)?！　∮捎诰幷咚接邢蓿瑫须y免有不妥之處，敬請各位專家和本教材的使用者提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

　　《銀領(lǐng)工程系列：傳感器與檢測技術(shù)》根據(jù)高職高專教育的特點(diǎn)，以就業(yè)為導(dǎo)向，以職業(yè)崗位核心能力為目標(biāo)，精選教學(xué)內(nèi)容，力求新穎、敘述簡練、靈活應(yīng)用，學(xué)用結(jié)合。
　　本書主要介紹兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是傳感器的組成原理、特性和使用方法，主要包括電阻式、變磁阻式、電容式、霍爾式、壓電式、熱電式、光電式和光纖傳感器；二是結(jié)合大量的應(yīng)用實(shí)例，介紹了測量系統(tǒng)的基本技術(shù)和溫度、壓力、位移、速度、物位、流量等參數(shù)的檢測原理及方法。
　　本書以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為尺度，理論少而精，加強(qiáng)理論與實(shí)際的統(tǒng)一，且注重新技術(shù)、新成果的應(yīng)用。
　　本書適用于高職高專計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、自動(dòng)化、儀表、應(yīng)用電子、通信、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)。

書籍目錄

第一章 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)
第一節(jié) 傳感器簡介
一、傳感器的定義
二、傳感器的組成與作用
第二節(jié) 傳感器的分類
一、按傳感器工作原理分類
二、按被測量(或傳感器的用途)分類
三、按輸出信號(hào)的性質(zhì)分類
第三節(jié) 傳感器的特性及主要技術(shù)指標(biāo)
一、傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性
二、傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第二章 電阻式傳感器
第一節(jié) 電位器式傳感器
一、電位器式傳感器的基本工作原理
二、電位器式傳感器的輸出特性
三、電位器式傳感器的結(jié)構(gòu)
四、電位器式位移傳感器
第二節(jié) 應(yīng)變式傳感器
一、電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和工作原理
二、電阻應(yīng)變片的特性
三、測量電路
四、溫度誤差及補(bǔ)償
第三節(jié) 壓阻式傳感器
一、壓阻效應(yīng)
二、結(jié)構(gòu)與特性
三、固態(tài)壓阻傳感器測量電路
四、溫度補(bǔ)償
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第三章 變磁阻式傳感器
第一節(jié) 自感式傳感器
一、自感式電感傳感器的工作原理
二、自感式電感傳感器的測量電路
第二節(jié) 差分變壓器式傳感器
一、差分變壓器式傳感器工作原理
二、測量電路
第三節(jié) 電渦流式傳惑器
一、電渦流式傳感器的工作原理
二、電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)
三、電渦流式傳感器的測量電路
四、電渦流式傳感器應(yīng)用舉例
實(shí)訓(xùn)1 差分變壓器式電感傳感器性能測試
與標(biāo)定
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第四章 電容式傳感器
第一節(jié) 電容式傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理
和特性
一、變面積型電容傳感器
二、變極距型電容傳感器
三、變介電常數(shù)型電容傳感器
第二節(jié) 測量電路
一、變壓器電橋電路
二、差分脈沖調(diào)寬電路
三、運(yùn)算放大器電路
第三節(jié) 保持電容式傳感器特性穩(wěn)定的方法
一、減小邊緣效應(yīng)的影響
二、減小寄生電容的影響
實(shí)訓(xùn)2差分電容傳感器特性測試
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第五章 霍爾式傳感器
第一節(jié) 霍爾傳感器的工作原理
一、霍爾元件與霍爾效應(yīng)
二、霍爾元件的主要特性
第二節(jié) 霍爾傳感器的基本測量電路
一、將被測量轉(zhuǎn)換為磁感應(yīng)強(qiáng)度B
二、將被測量轉(zhuǎn)換為控制電流I
三、將被測量轉(zhuǎn)換為I與B的乘積
第三節(jié) 霍爾傳感器的誤差與補(bǔ)償
一、零位誤差與補(bǔ)償
二、溫度誤差與補(bǔ)償
實(shí)訓(xùn)3霍爾傳感器的特性測試
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第六章 壓電式傳感器
第一節(jié) 壓電效應(yīng)與壓電材料
一、壓電效應(yīng)
二、壓電材料
第二節(jié) 壓電式傳感器的工作原理
一、壓電元件的結(jié)構(gòu)形式
二、壓電式加速度傳感器
三、壓電式壓力傳感器
第三節(jié) 壓電式傳感器的等效電路與測量電路
一、壓電式傳感器的等效電路
二、壓電式傳感器的測量電路
第四節(jié) 壓電式傳感器的應(yīng)用
一、壓電式金屬加工切削力測量
二、壓電式玻璃破碎報(bào)警器
實(shí)訓(xùn)4壓電式加速度計(jì)性能測試
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第七章 熱電式傳感器
第一節(jié) 熱電偶傳感器
一、熱電偶的材料與常用熱電偶
二、熱電偶的工作原理
三、熱電偶冷端溫度補(bǔ)償
第二節(jié) 金屬熱電阻傳感器
一、金屬熱電阻測溫原理
二、金屬熱電阻的材料
三、金屬熱電阻的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用
第三節(jié) 熱敏電阻
一、熱敏電阻的工作原理
二、熱敏電阻的主要特性及參數(shù)
實(shí)訓(xùn)5熱電式傳感器測溫
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第八章 光電式傳感器
第一節(jié) 光電效應(yīng)
第二節(jié) 光電器件
一、光敏電阻
二、光電二極管和光電晶體管
三、光電池
四、光電耦合器
第三節(jié) 紅外光傳感器
一、紅外光傳感器的原理和類型
二、紅外探測器
實(shí)訓(xùn)6光電式傳感器測速
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第九章 光纖傳感器
第一節(jié) 光纖傳感器基礎(chǔ)
一、光纖的結(jié)構(gòu)和種類
二、光調(diào)制與解調(diào)技術(shù)
三、光纖傳感器的分類
第二節(jié) 功能型光纖傳感器
一、相位調(diào)制型光纖傳感器
二、光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳感器
第三節(jié) 非功能型光纖傳感器
一、傳輸光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳感器
二、反射光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳感器
第四節(jié) 光纖傳感器的應(yīng)用
……
第十章 測量技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)
第十一章 溫度與壓力測量系統(tǒng)
第十二章 位移與速度測量系統(tǒng)
第十三章 物位與流量測量系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。ǘ﹤鞲衅鞯膭?dòng)態(tài)特性　　1.動(dòng)態(tài)特性的定義　　動(dòng)態(tài)特性是指傳感器測量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，輸出對輸入的響應(yīng)特性?！　鞲衅鳒y量靜態(tài)信號(hào)時(shí)，被測量不隨時(shí)間變化，測量和記錄的過程不受時(shí)間限制。而實(shí)際大量的被測量是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信號(hào)，傳感器的輸出不僅要精確地顯示被測量的大小，還要顯示被測量隨時(shí)間變化的規(guī)律。動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，其輸出隨時(shí)間的變化規(guī)律將再現(xiàn)輸入隨時(shí)間變化的規(guī)律，即它們具有相同的時(shí)間函數(shù)。但是，除了理想情況外，實(shí)際傳感器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)不會(huì)具有相同的時(shí)間函數(shù)，輸出與輸入之間會(huì)出現(xiàn)差異。這種輸出與輸入之間的差異稱為動(dòng)態(tài)誤差，研究這種誤差的性質(zhì)稱為動(dòng)態(tài)特性分析?！　?.研究動(dòng)態(tài)特性的方法　　由于傳感器在實(shí)際工作中隨時(shí)間變化的輸入信號(hào)是千變?nèi)f化的，而且由于隨機(jī)因素的影響，往往事先并不知道其特性，故工程上通常采用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)函數(shù)的方法來研究，并據(jù)此確定若干評(píng)定動(dòng)態(tài)特性的指標(biāo)。常用的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)函數(shù)是正弦函數(shù)和階躍函數(shù)，因?yàn)樗鼈兗缺阌谇蠼庥直阌趯?shí)現(xiàn)。大多數(shù)情況下對非正弦周期信號(hào)，可以通過數(shù)學(xué)方法利用傅里葉級(jí)數(shù)分解為含多次諧波的正弦函數(shù)；對其他非正弦非周期的函數(shù)可通過傅里葉變換分解出各次正弦諧波來分析。

圖書封面

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