自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)

前言

　　高職高專教育是以培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)的高等教育，本書根據(jù)高職高專教育培養(yǎng)目標(biāo)的要求，本著“以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位”的指導(dǎo)思想，力圖使學(xué)生掌握傳感器與檢測(cè)技術(shù)等方面的基本知識(shí)和基本技能?！　”緯辉儆靡郧暗摹爸R(shí)點(diǎn)”為線索，而是由實(shí)例引入，改用以“任務(wù)”為線索，精心組織內(nèi)容，采用任務(wù)引領(lǐng)的項(xiàng)目課程教學(xué)模式，以傳感器與檢測(cè)技術(shù)的典型項(xiàng)目為載體，突出其應(yīng)用的技能知識(shí)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。書中采用了豐富的傳感器實(shí)物圖片，增加了內(nèi)容的直觀性和真實(shí)感。此外，書中穿插一些“提示”，突出了實(shí)際工作中的重點(diǎn)，并使全書形式活潑多樣?！　”緯骶幵诳蒲性核鶑氖驴蒲泄ぷ?0余年，高校教學(xué)7年，積累了豐富的傳感器與檢測(cè)技術(shù)的教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在編寫本書時(shí)，結(jié)合多年來(lái)的科研、教學(xué)工作體會(huì)，吸收、借鑒了大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的精華，教材內(nèi)容緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和日常生活。在編寫過程中，編者深入相關(guān)企業(yè)調(diào)研，了解最新應(yīng)用動(dòng)態(tài)，收集了大量先進(jìn)的產(chǎn)品技術(shù)資料、圖片，通過整理、繪制穿插于書中，豐富了教材內(nèi)容?！　∪珪衫ッ饕苯鸶叩葘？茖W(xué)校副教授、高級(jí)工程師劉小波擔(dān)任主編并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，昆明理工大學(xué)教授劉泓濱、昆明學(xué)院講師鄧?yán)姄?dān)任副主編。本書的編寫分工為：緒論、第1、3、4、11章由劉小波編寫，第2、6、9、12章由劉泓濱編寫，第5章由鄧?yán)娋帉?；?、10章由劉小波、鄧?yán)姽餐帉?，?章由昆明冶金高等?？茖W(xué)校實(shí)驗(yàn)師楊穎編寫。此外，昆明學(xué)院講師李祥德參與了第2、6章的資料收集及部分內(nèi)容編寫工作?！　幸昧藝?guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者的書籍和最新研究資料以及企業(yè)的產(chǎn)品資料，在此對(duì)所引用書籍和資料的作者表示衷心感謝！　　全書內(nèi)容雖經(jīng)反復(fù)推敲和修改，但由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者及同行批評(píng)、指正。　　編　者

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)高職高專電子信息類實(shí)用規(guī)劃教材：自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》根據(jù)高職高專教育的特點(diǎn)，以職業(yè)崗位的核心能力培養(yǎng)為目標(biāo)，充分體現(xiàn)“以應(yīng)用技術(shù)為目標(biāo)”的主導(dǎo)思想，重點(diǎn)突出職業(yè)特色。全書本著理論知識(shí)以必需、夠用為度，少而精的原則，注重知識(shí)的基礎(chǔ)性、實(shí)用性和針對(duì)性，結(jié)構(gòu)緊湊合理，便于根據(jù)需要實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)。　　《21世紀(jì)高職高專電子信息類實(shí)用規(guī)劃教材：自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》首先介紹了檢測(cè)技術(shù)的基本知識(shí)；然后介紹了當(dāng)前使用較多的幾類傳感器，如電阻式、電感式、電容式、磁電式、壓電式、光電式、熱電式、波式和射線式以及數(shù)字式傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、轉(zhuǎn)換電路及其典型應(yīng)用；最后介紹了檢測(cè)裝置的信號(hào)處理技術(shù)及檢測(cè)裝置的干擾抑制技術(shù)?！　　?1世紀(jì)高職高專電子信息類實(shí)用規(guī)劃教材：自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》實(shí)用性強(qiáng)，可以作為高職高專院校和成人高校的電氣自動(dòng)化技術(shù)、生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、電子信息技術(shù)、樓宇智能化技術(shù)以及相關(guān)專業(yè)的教材，也可以供自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)人員參考。

書籍目錄

緒論 第1章 檢測(cè)技術(shù)的基本知識(shí) 任務(wù)一 傳感器的認(rèn)知 任務(wù)二 測(cè)量誤差的分析及處理 1.1 測(cè)量方法 1.1.1 測(cè)量的概念 1.1.2 測(cè)量的分類方法 1.2 誤差的概念 1.2.1 測(cè)量誤差的定義及表示法 1.2.2 測(cè)量誤差的分類 1.3 測(cè)量誤差的處理方法 1.3.1 系統(tǒng)誤差的分析與處理 1.3.2 隨機(jī)誤差的分析與處理 1.3.3 粗大誤差的分析與處理 1.4 檢測(cè)系統(tǒng)的基本特性 1.4.1 靜態(tài)特性 1.4.2 動(dòng)態(tài)特性 1.5 傳感器的選用原則 1.5.1 傳感器應(yīng)用中的基本要求 1.5.2 傳感器的選用 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第2章 電阻式傳感器 任務(wù) 電子臺(tái)秤的重量檢測(cè) 2.1 應(yīng)變式傳感器 2.1.1 彈性敏感元件 2.1.2 電阻應(yīng)變式傳感器 2.1.3 測(cè)量電路 2.2 壓阻式傳感器 2.2.1 壓阻式壓力傳感器的工作 原理與結(jié)構(gòu) 2.2.2 壓阻式壓力傳感器的特點(diǎn) 2.3 電阻式傳感器的應(yīng)用 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第3章 電感式傳感器 任務(wù)一 軸承滾柱直徑檢測(cè) 3.1 自感式傳感器 3.1.1 自感式電感傳感器的結(jié)構(gòu) 及工作原理 3.1.2 自感式傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換 電路 3.2 差動(dòng)變壓器 3.2.1 差動(dòng)變壓器的組成及工作 原理 3.2.2 零點(diǎn)殘余電壓 3.2.3 差動(dòng)變壓器的測(cè)量電路 3.2.4 電感式傳感器的應(yīng)用 任務(wù)二 轉(zhuǎn)速檢測(cè) 3.3 電渦流式傳感器 3.3.1 電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)形式 3.3.2 工作原理 3.3.3 轉(zhuǎn)換電路 3.3.4 電渦流式傳感器的應(yīng)用 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第4章 電容式傳感器 任務(wù) 液位檢測(cè) 4.1 電容式傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理 4.1.1 結(jié)構(gòu) 4.1.2 工作原理 4.2 電容式傳感器的類型及特性 4.2.1 變極距型電容式傳感器 4.2.2 變面積型電容式傳感器 4.2.3 變介電常數(shù)型電容式傳感器 4.3 電容式傳感器的測(cè)量電路 4.3.1 調(diào)頻電路 4.3.2 運(yùn)算放大器式電路 4.3.3 交流電橋電路 4.3.4 脈沖寬度調(diào)制電路 4.4 電容式傳感器的應(yīng)用 4.4.1 電容式壓力傳感器 4.4.2 電容式振動(dòng)位移傳感器 4.4.3 電容式加速度傳感器 4.4.4 電容式荷重傳感器 4.4.5 電容式厚度傳感器 4.4.6 電容式接近開關(guān) 4.4.7 電容式油量表 4.4.8 電容式傳聲器 4.4.9 電容式料位傳感器 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第5章 磁電式傳感器 任務(wù)一 柴油機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)扭矩測(cè)量 5.1 磁電感應(yīng)式傳感器 5.1.1 基本概念和工作原理 5.1.2 變磁通式磁電感應(yīng)傳感器 5.1.3 恒磁通式磁電感應(yīng)傳感器 5.1.4 磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用 任務(wù)二 山地車的速度監(jiān)測(cè) 5.2 霍爾傳感器 5.2.1 霍爾傳感器的外形和結(jié)構(gòu) 5.2.2 工作原理 5.2.3 霍爾傳感器的分類 5.2.4 霍爾傳感器應(yīng)用實(shí)例 任務(wù)三 小型鏜床位移量的精確控制 5.3 磁柵式傳感器 5.3.1 磁柵式傳感器的外形 5.3.2 磁柵 5.3.3 磁頭結(jié)構(gòu)和原理 5.3.4 磁柵式傳感器的組成 和測(cè)量原理 5.3.5 磁柵式傳感器的應(yīng)用 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第6章 壓電式傳感器 任務(wù) 壓電式金屬加工切削力測(cè)量 6.1 壓電式傳感器的工作原理 6.1.1 壓電效應(yīng) 6.1.2 石英晶體的壓電效應(yīng) 6.1.3 壓電陶瓷的壓電效應(yīng) 6.2 壓電材料及壓電元件的結(jié)構(gòu) 6.2.1 壓電材料 6.2.2 壓電元件常用的結(jié)構(gòu)形式 6.3 壓電式傳感器的測(cè)量電路 6.3.1 壓電式傳感器的等效電路 6.3.2 應(yīng)用壓電式傳感器的測(cè)量 電路 6.4 壓電式傳感器的應(yīng)用 6.4.1 壓電式加速度傳感器 6.4.2 壓電式力傳感器 6.4.3 煤氣灶電子點(diǎn)火器 6.4.4 壓電式玻璃破碎報(bào)警器 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第7章 光電式傳感器 任務(wù)一 電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量 7.1 光電效應(yīng) 7.1.1 光電效應(yīng)的概念 7.1.2 外光電效應(yīng) 7.1.3 內(nèi)光電效應(yīng) 7.2 光電器件及其特征 7.2.1 基于外光電效應(yīng)的 光電器件 7.2.2 基于內(nèi)光電效應(yīng)的 光電器件 任務(wù)二 油庫(kù)油罐液位信號(hào)的監(jiān)測(cè) 7.3 光纖傳感器 7.3.1 光纖傳感器的工作原理 與分類 7.3.2 光纖傳感器的應(yīng)用 7.4 激光式傳感器 7.4.1 激光原理 7.4.2 激光式傳感器的工作原理 7.4.3 激光式傳感器的應(yīng)用 7.5 紅外傳感器 7.5.1 紅外輻射的基本知識(shí) 7.5.2 紅外傳感器的工作原理 7.5.3 常見紅外傳感器 7.5.4 紅外傳感器的應(yīng)用 7.6 CCD圖像傳感器 7.6.1 CCD圖像傳感器的基本 原理 7.6.2 CCD圖像傳感器的特點(diǎn) 7.6.3 CCD圖像傳感器的分類 7.6.4 CCD圖像傳感器的應(yīng)用 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第8章 熱電式傳感器 任務(wù)一 工業(yè)鍋爐蒸汽溫度檢測(cè) 8.1 熱電阻傳感器 8.1.1 熱電阻的外形和結(jié)構(gòu) 8.1.2 熱電阻的性能 8.1.3 熱電阻傳感器的工作原理 及測(cè)量電路 8.1.4 熱電阻式流量計(jì) 任務(wù)二 電動(dòng)機(jī)的過熱保護(hù) 8.2 熱敏電阻 8.2.1 熱敏電阻的外形及結(jié)構(gòu) 8.2.2 熱敏電阻的工作原理 8.2.3 熱敏電阻的分類 8.2.4 熱敏電阻傳感器的應(yīng)用 任務(wù)三 熱電偶測(cè)量爐溫 8.3 熱電偶傳感器 8.3.1 熱電偶的外形、結(jié)構(gòu)、分類 和特性 8.3.2 熱電偶的工作原理 8.3.3 熱電偶的基本定律 8.3.4 熱電偶的冷端補(bǔ)償 8.3.5 熱電偶測(cè)溫電路 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第9章 波式和射線式傳感器 任務(wù) 超聲波金屬材料探傷 9.1 超聲波傳感器 9.1.1 超聲波的基本概念 9.1.2 超聲波傳感器的外形、結(jié)構(gòu) 和特性 9.1.3 超聲波傳感器的工作原理 與結(jié)構(gòu) 9.1.4 超聲波探頭及耦合技術(shù) 9.1.5 超聲波傳感器的應(yīng)用 9.2 微波式傳感器 9.2.1 微波的性質(zhì)與特點(diǎn) 9.2.2 微波式傳感器的原理 及其分類 9.2.3 微波式傳感器的組成、特點(diǎn) 及檢測(cè)方法 9.2.4 微波式傳感器的應(yīng)用 9.3 射線式傳感器 9.3.1 核輻射的特性 9.3.2 測(cè)量中常用的同位素 9.3.3 射線式傳感器的組成及工作 原理 9.3.4 射線式傳感器的應(yīng)用 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第10章 數(shù)字式傳感器 任務(wù)一 加工中心位移量的檢測(cè) 10.1 光柵式傳感器 10.1.1 光柵式傳感器的外形  與光柵的分類及結(jié)構(gòu) 10.1.2 莫爾條紋 10.1.3 光柵式傳感器的組成 10.1.4 光柵式傳感器測(cè)量位移的  原理 10.1.5 辨向原理 10.1.6 細(xì)分技術(shù) 任務(wù)二 數(shù)控機(jī)床位移量檢測(cè) 10.2 光電編碼器 10.2.1 光電編碼器外形圖 10.2.2 絕對(duì)式光電編碼器 10.2.3 增量式光電編碼器 10.3 感應(yīng)同步器 10.3.1 直線感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu) 10.3.2 感應(yīng)同步器的工作原理 10.3.3 直線感應(yīng)同步器的信號(hào)  檢測(cè) 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第11章 檢測(cè)裝置的信號(hào)處理技術(shù) 任務(wù)一 傳感器信號(hào)放大電路設(shè)計(jì) 11.1 信號(hào)放大電路 11.1.1 測(cè)量放大器 11.1.2 可編程增益放大器 11.1.3 隔離放大器 任務(wù)二 信號(hào)變換技術(shù) 11.2 信號(hào)在傳輸過程中的變換技術(shù) 11.2.1 電壓/頻率(V/f)變換電路 11.2.2 電壓/電流(V/I)變換電路 11.2.3 電流/電壓(I/V)變換電路 任務(wù)三 傳感器信號(hào)的線性化 11.3 信號(hào)的非線性補(bǔ)償技術(shù) 11.3.1 硬件補(bǔ)償法 11.3.2 軟件補(bǔ)償法 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第12章 檢測(cè)裝置的干擾抑制技術(shù) 任務(wù) 檢測(cè)裝置的干擾抑制技術(shù) 12.1 干擾的來(lái)源 12.1.1 常見的干擾類型 12.1.2 信噪比 12.2 干擾的耦合方式及傳輸途徑 12.2.1 耦合方式 12.2.2 傳輸途徑 12.3 差模干擾和共模干擾 12.3.1 差模干擾 12.3.2 共模干擾 12.4 干擾抑制技術(shù) 12.4.1 抑制干擾的方法 12.4.2 屏蔽技術(shù) 12.4.3 接地 12.4.4 浮置 12.4.5 隔離 12.4.6 濾波 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 附錄 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶分度表 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：在電測(cè)技術(shù)中，把一切來(lái)自設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部無(wú)關(guān)的信號(hào)稱為噪聲，把一切來(lái)自設(shè)備或系統(tǒng)外部無(wú)關(guān)的信號(hào)稱為干擾。也有的把來(lái)自系統(tǒng)外部和內(nèi)部的、影響測(cè)量裝置正常工作的各種因素總稱為干擾。它可由傳感器內(nèi)部產(chǎn)生，也可從外部隨信號(hào)傳遞而混入。噪聲的產(chǎn)生和存在是不受接收者的影響，與有用信號(hào)無(wú)關(guān)而獨(dú)立的。干擾是相對(duì)有用信號(hào)而言的，只有噪聲達(dá)到一定數(shù)值，并和有用信號(hào)一起進(jìn)入儀器并影響其正常工作時(shí)才形成干擾。噪聲是干擾之因，干擾是噪聲之果，是一個(gè)從量變到質(zhì)變的過程。干擾在滿足一定條件時(shí)，可以消除。但噪聲一般情況下難以消除，只能減弱。干擾在測(cè)試系統(tǒng)中是無(wú)用信號(hào)，它會(huì)在測(cè)量結(jié)果中產(chǎn)生誤差。為了獲得正確的測(cè)量結(jié)果，就必須研究干擾來(lái)源及抑制措施。12.1.1 常見的干擾類型1.外部干擾從自然界以及檢測(cè)裝置周圍的電氣設(shè)備侵入檢測(cè)裝置的干擾稱為外部干擾，它是由使用條件和外界環(huán)境決定的，與系統(tǒng)裝置本身的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。來(lái)源于自然界的干擾稱為自然干擾；來(lái)源于其他電氣設(shè)備或各種電操作的干擾稱為人為干擾（或工業(yè)干擾）。自然干擾主要來(lái)自天空，如雷電、宇宙輻射、太陽(yáng)黑子活動(dòng)等，對(duì)廣播、通信、導(dǎo)航等電子設(shè)備影響較大，而對(duì)一般工業(yè)用電子設(shè)備（檢測(cè)儀表）影響不大。人為干擾來(lái)源于各類電氣、電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)、電火花、電弧焊接、高頻加熱、晶閘管整流裝置等強(qiáng)電系統(tǒng)的影響。這些干擾主要通過供電電源對(duì)檢測(cè)裝置產(chǎn)生影響。在大功率供電系統(tǒng)中，大電流輸電線產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)也會(huì)對(duì)檢測(cè)裝置產(chǎn)生干擾。由于這些干擾源功率強(qiáng)大，要消除它們的影響較為困難，必須采取多種措施來(lái)防護(hù)。

編輯推薦

《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》編輯推薦：采用任務(wù)引領(lǐng)的項(xiàng)目課程教學(xué)模式，以傳感器與檢測(cè)技術(shù)的典型項(xiàng)目為載體。突出傳感器與檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的技能知識(shí)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。書中采用了豐富的傳感器實(shí)物圖片，增強(qiáng)了內(nèi)容的直觀性和真實(shí)感。

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