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第1章 传感器功能种类及技能实训 1

1.1 传感器的地位与作用 1

1.1.1 传感器的地位 1

1.1.2 传感器的作用 1

1.2 敏感元件与生物传感器 2

1.2.1 敏感元件和传感器 2

1.2.2 生物传感器 4

1.3 传感技术及传感器的种类 5

1.4 传感器在物联网上的应用 11

1.4.1 物联网概念的形成与定义 11

1.4.2 物联网建立的基础 12

1.4.3 物联网的用途 12

1.4.4 物联网的组成特点 12

1.4.5 物联网的工作原理 12

1.4.6 物联网对物体处理的过程 13

1.4.7 我国物联网的近况 13

1.4.8 传感器在安全防护方面的应用 13

1.4.9 物联网式洗衣机简介 14

1.4.10 物联网对各行业的要求 15

1.5 传感器的组成与类型 16

1.5.1 传感器的组成 16

1.5.2 传感器的类型 16

1.6 常用传感器的测量 17

1.6.1 常用传感器测量原理与被测量 17

1.6.2 自动控制系统对传感器的基本要求 19

1.7 传感器的选择与使用 19

1.7.1 传感器的选择 19

1.7.2 传感器的使用 21

1.8 数字式万用表检测技能实训 22

1.8.1 数字式万用表对电阻器与二极管及电容器的测量 22

1.8.2 数字式万用表峰值保持功能的测量 25

1.8.3 数字式万用表对电源相线和断芯的位置判断 25

1.8.4 数字式万用表对逻辑电平的检测 26

1.8.5 数字式万用表对温度的检测 27

本章小结 29

习题1 29

第2章 温度传感器结构原理及技能实训 31

2.1 温度传感器的类型与适用场合 31

2.1.1 温度传感器的类型 31

2.1.2 温度传感器的适用场合 31

2.2 热敏电阻传感器 31

2.2.1 热敏电阻传感器的电路符号和类型 31

2.2.2 热敏电阻传感器主要参数 33

2.2.3 正温度系数热敏电阻传感器 35

2.2.4 负温度系数热敏电阻传感器 36

2.3 铂电阻传感器 37

2.3.1 铂电阻传感器的外形特点 38

2.3.2 厚膜元件铂电阻传感器主要参数 38

2.4 硅温度传感器 38

2.4.1 硅温度传感器的特性参数 38

2.4.2 硅温度传感器的典型应用 39

2.4.3 MTS102型硅温度传感器 39

2.5 PN结温度传感器 41

2.5.1 PN结温度传感器的特性 41

2.5.2 PN结温度传感器的典型应用 42

2.6 集成温度传感器 42

2.6.1 集成温度传感器的特点 42

2.6.2 集成温度传感器的原理 43

2.6.3 集成温度传感器的输出形式 43

2.6.4 模拟输出型集成温度传感器的特性参数 44

2.7 热电偶温度传感器 46

2.7.1 热电偶传感器的结构特点 46

2.7.2 热电偶传感器的工作原理 47

2.7.3 热电偶传感器的品种规格 47

2.8 其他类型温度传感器 47

2.8.1 频率型温度传感器 47

2.8.2 热电辐射型温度传感器 48

2.9 负温度系数热敏电阻传感器的检测 48

2.9.1 负温度系数热敏电阻传感器检测指导 48

2.9.2 负温度系数热敏电阻传感器检测技能 48

2.10 由一只锗二极管构成的感温开关电路实训 49

2.10.1 由一只锗二极管构成的感温开关电路识图指导 50

2.10.2 由一只锗二极管构成的感温开关电路工作过程 50

2.10.3 由一只锗二极管构成的感温开关电路实训要求 50

2.11 由铂电阻传感器构成的温度检测控制电路实训 50

2.11.1 由铂电阻传感器构成的温度检测控制电路指导 51

2.11.2 由铂电阻传感器构成的温度检测控制电路工作过程 52

2.11.3 由铂电阻传感器构成的温度检测控制电路实训要求 53

2.12 由温敏二极管传感器构成的温度控制电路实训 53

2.12.1 由温敏二极管传感器构成的温度控制电路识图指导 54

2.12.2 由温敏二极管传感器构成的温度控制电路实训要求 54

2.13 0～100℃温度计设计实训 54

2.13.1 0～100℃温度计参数的设计计算 55

2.13.2 0～100℃温度计的电路设计说明 55

2.13.3 0～100℃温度计设计电路的调整 57

2.13.4 0～100℃温度计设计电路实训要求 58

本章小结 58

习题2 58

第3章 光电传感器结构原理及技能实训 61

3.1 光电传感器 61

3.1.1 光电传感器类型 61

3.1.2 直射型光电传感器 61

3.1.3 反射型光电传感器 64

3.2 光敏电阻传感器 68

3.2.1 光敏电阻传感器基本知识 68

3.2.2 光敏电阻传感器的特性参数 69

3.2.3 光敏电阻传感器的典型应用 70

3.3 光敏二极管 72

3.3.1 光敏二极管基本知识 72

3.3.2 光敏二极管主要参数 74

3.3.3 光敏二极管的典型应用 75

3.4 光电三极管 76

3.4.1 光电三极管基本知识 76

3.4.2 光敏三极管的典型应用 78

3.5 光电池 78

3.5.1 光电池的基本知识 78

3.5.2 光电池的主要参数 80

3.5.3 光电池的典型应用 81

3.6 热释电红外线传感器 82

3.6.1 热释电红外线传感器的基本知识 82

3.6.2 热释电红外线传感器的选用 84

3.6.3 菲涅尔透镜 84

3.6.4 热释电红外线传感器的典型应用 86

3.7 光敏电阻传感器的检测 88

3.7.1 光敏电阻传感器开路检测 88

3.7.2 光敏电阻传感器电路实训 88

3.8 光敏二极管的检测 89

3.8.1 光敏二极管的电阻值测量 89

3.8.2 光敏二极管的电压测量 89

3.8.3 光敏二极管的电流测量 89

3.8.4 光敏二极管的电路实训 90

3.8.5 光敏二极管检测实训报告 90

3.9 光敏三极管的检测 90

3.9.1 光敏三极管的电阻值测量 90

3.9.2 光敏三极管的电流测量 90

3.9.3 光敏三极管的电路实训 91

3.9.4 光敏三极管电路实训报告 92

3.10 红外感应灯的安装 92

3.10.1 红外感应灯的识图指导 92

3.10.2 红外感应灯的安装指导 93

3.10.3 红外感应灯的调试 94

3.10.4 红外感应灯安装实训报告 94

本章小结 94

习题3 94

第4章 磁敏传感器结构原理及技能实训 97

4.1 磁敏电阻传感器 97

4.1.1 磁敏电阻传感器基本知识 97

4.1.2 磁敏电阻传感器的主要参数 98

4.1.3 磁敏电阻传感器的典型应用 99

4.2 磁敏二极管传感器 100

4.2.1 磁敏二极管基本知识 100

4.2.2 磁敏二极管的典型应用电路 102

4.3 磁敏三极管传感器 103

4.3.1 磁敏三极管基本知识 103

4.3.2 磁敏三极管的特点 105

4.3.3 磁敏三极管典型应用 105

4.4 霍尔传感器 106

4.4.1 霍尔传感器的基本知识 106

4.4.2 线性型霍尔传感器 110

4.4.3 开关型霍尔传感器 112

4.4.4 霍尔传感器在汽车点火系统中的应用实例 116

4.4.5 霍尔传感器在洗衣机水位自动控制电路中的应用实例 121

4.5 干簧管磁敏传感器 121

4.5.1 干簧管基本知识 122

4.5.2 干簧管传感器工作方式 124

4.5.3 干簧管的特点 125

4.5.4 使用干簧管传感器的注意事项 125

4.5.5 干簧管的尺寸与参数 125

4.5.6 干簧管应用电路设计思路与实例 126

4.5.7 干簧管的典型应用 127

4.6 霍尔传感器的检测 128

4.6.1 霍尔传感器检测实训步骤 128

4.6.2 霍尔传感器检测实训报告 129

4.7 干簧管的检测 129

4.7.1 干簧管检测实训步骤 129

4.7.2 干簧管检测实训报告 130

4.7.3 采用干簧管设计一个报警电路 130

4.8 由霍尔传感器构成的水位控制电路实训 130

4.8.1 由霍尔传感器构成的水位控制电路读识指导 130

4.8.2 由霍尔传感器构成的水位控制电路工作过程 131

4.8.3 由霍尔传感器构成的水位控制电路功能扩展 132

4.8.4 由霍尔传感器构成的水位控制电路功能扩展实训要求 132

4.8.5 由霍尔传感器构成的另一种水位控制电路读图实训要求 132

4.9 由干簧管传感器构成的卫生间照明与排风扇门控开关电路实训 133

4.9.1 由干簧管传感器构成的卫生间照明与排风扇门控开关电路读识指导 133

4.9.2 由干簧管传感器构成的卫生间照明与排风扇门控开关电路工作原理 134

4.9.3 由干簧管传感器构成的卫生间照明与排风扇门控开关电路实训要求 135

4.10 用霍尔传感器设计一台高斯计的操作实训 135

4.10.1 用霍尔传感器设计一台高斯计的实训指导 136

4.10.2 用霍尔传感器设计一台高斯计的实训要求 136

本章小结 136

习题4 137

第5章 压力传感器结构原理及技能实训 139

5.1 压力传感器的基本知识 139

5.1.1 压力的种类及测量单位 139

5.1.2 压力传感器的种类及特点 139

5.2 金属应变片式压力传感器 141

5.2.1 金属应变片的基本知识 141

5.2.2 金属应变片式传感器的主要参数 142

5.3 压阻式压力传感器 143

5.3.1 压阻式压力传感器基本知识 143

5.3.2 压阻式压力传感器主要参数 148

5.3.3 压阻式压力传感器工作原理 152

5.3.4 压阻式压力传感器的选用 153

5.3.5 压阻式压力传感器的应用电路 154

5.4 压电传感器 155

5.4.1 压电效应工作原理 155

5.4.2 压电材料及其特征 155

5.4.3 压电传感器工作原理 155

5.4.4 压电传感器典型应用电路 156

5.5 陶瓷电容式压力传感器 158

5.5.1 陶瓷电容式压力传感器的基本知识 158

5.5.2 陶瓷电容式压力传感器的应用方式 158

5.6 压电式传感器的检测 160

5.6.1 压电式传感器的检测步骤 160

5.6.2 写压电式传感器的检测报告 161

5.7 由压力传感器构成的自动磅控制电路实训 161

5.7.1 由压力传感器构成的自动磅控制电路读识指导 161

5.7.2 由压力传感器构成的自动磅控制电路工作原理 163

5.7.3 由压力传感器构成的自动磅控制电路的调整与使用 164

5.7.4 由压力传感器构成的自动磅控制电路的实训要求 164

本章小结 164

习题5 165

第6章 声电传感器结构原理及技能实训 167

6.1 话筒式声电传感器 167

6.1.1 话筒式声电传感器的类型 167

6.1.2 炭精话筒式声电传感器 167

6.1.3 动圈话筒式声电传感器 168

6.1.4 电容话筒式声电传感器 169

6.1.5 话筒式声电传感器的电路符号 173

6.1.6 话筒式声电传感器的主要参数 173

6.1.7 话筒式声电传感器的选用 174

6.1.8 话筒式声电传感器的应用实例 175

6.2 扬声器式声电传感器 176

6.2.1 扬声器式声电传感器的图形符号 176

6.2.2 电动扬声器式声电传感器的结构特点 176

6.2.3 电动扬声器式声电传感器工作原理 177

6.2.4 电动扬声器式声电传感器的典型应用 177

6.3 压电陶瓷片式声电传感器 179

6.3.1 压电陶瓷片式声电传感器结构及电路符号 179

6.3.2 压电陶瓷片式声电传感器的规格参数 179

6.3.3 压电陶瓷片式声电传感器的工作原理 180

6.3.4 压电陶瓷片式传感器的典型应用 180

6.3.5 压电陶瓷片式声电传感器的典型应用 182

6.4 耳机式声电传感器 183

6.4.1 耳机式声电传感器的电路图形符号和结构 184

6.4.2 耳机式声电传感器的主要参数 184

6.4.3 动圈耳机式声电传感器的工作原理 184

6.4.4 耳机式声电传感器的典型应用 185

6.5 超声波传感器 186

6.5.1 超声波传感器基本知识 186

6.5.2 超声波传感器的应用方式 189

6.5.3 超声波传感器在无线遥控开关电路中的典型应用 190

6.5.4 超声波传感器在液位指示及控制电路中的典型应用 191

6.5.5 超声波传感器在倒车防撞控制电路中的典型应用 192

6.6 压电陶瓷片式传感器的好坏检测 194

6.6.1 压电陶瓷片式传感器的好坏检测过程 194

6.6.2 压电陶瓷片式传感器的好坏检测报告 194

6.7 声控照明灯电路的读识 194

6.7.1 声控照明灯电路的读识指导 195

6.7.2 声控照明灯电路的读识过程 195

6.7.3 声控照明灯电路的读识要求 197

6.8 话筒式声电传感器的好坏检测 197

6.8.1 炭粒话筒式声电传感器好坏检测实训 197

6.8.2 驻极体话筒式声电传感器的好坏检测 197

6.8.3 话筒式声电传感器的好坏检测报告 197

6.9 震动传感器报警电路的设计制作 197

6.9.1 震动传感器报警电路的设计指导 197

6.9.2 震动传感器报警电路的设计要求 198

6.10 光控与声控延时楼道照明灯电路的安装 198

6.10.1 光控与声控延时楼道照明灯电路的功能说明 198

6.10.2 光控与声控延时楼道照明灯电路的结构特点 198

6.10.3 光控与声控延时楼道照明灯电路的识图指导 199

6.10.4 光控与声控延时楼道照明灯电路的工作原理 199

6.10.5 光控与声控延时楼道照明灯电路的识图训练 200

6.10.6 光控与声控延迟楼道照明灯电路元器件的选择和检测 201

6.10.7 光控与声控延迟楼道照明灯电路的安装训练 203

6.10.8 光控与声控延迟楼道照明灯电路的调试训练 203

本章小结 205

习题6 205

第7章 气敏与烟敏传感器结构原理及技能实训 207

7.1 气敏电阻传感器 207

7.1.1 气敏效应基本原理 207

7.1.2 气敏电阻传感器类型 207

7.1.3 气敏电阻传感器外形及电路图形符号 208

7.1.4 气敏电阻传感器的结构 208

7.1.5 气敏电阻传感器主要电参数 209

7.1.6 气敏电阻传感器的应用电路 209

7.1.7 使用气敏电阻传感器的注意事项 210

7.1.8 气敏电阻传感器的应用实例——可燃气体定量显示报警电路 210

7.1.9 气敏电阻传感器的应用实例——酒精气味检测报警电路 212

7.1.10 气敏电阻传感器的应用实例——火灾报警电路 213

7.2 氢敏管传感器 214

7.2.1 氢敏管传感器的作用 214

7.2.2 氢敏管传感器的主要参数 214

7.2.3 氢敏场效应晶体管传感器 215

7.3 电化学气体传感器 217

7.3.1 电解池原理 217

7.3.2 电化学气体传感器的结构 217

7.3.3 电化学气体传感器的使用 218

7.4 铂丝气电传感器 218

7.4.1 铂丝气电传感器结构特点 219

7.4.2 两种常见GS可燃气体传感器 219

7.4.3 铂丝气电传感器原理 221

7.5 离子感烟传感器 221

7.5.1 离子感烟传感器基本知识 222

7.5.2 UD—02型离子感烟传感器 223

7.5.3 离子感烟传感器应用电路 224

7.6 读识沼气浓度的检测电路 226

7.6.1 读识沼气浓度检测电路指导 227

7.6.2 读识沼气浓度检测电路工作原理 227

7.6.3 沼气浓度检测电路的调整 228

7.6.4 沼气浓度检测电路实训要求 228

7.7 气敏传感器的检测 228

7.7.1 气敏传感器的检测电路 228

7.7.2 气敏传感器的检测要求 229

7.7.3 气敏传感器的检测报告 229

7.8 火灾自动报警电路的读识 229

7.8.1 火灾自动报警电路的读识指导 230

7.8.2 火灾自动报警电路的工作原理 230

7.8.3 火灾自动报警电路的读识要求 230

本章小结 230

习题7 231

第8章 其他类型传感器结构原理及技能实训 233

8.1 冲击传感器 233

8.1.1 冲击传感器基本知识 233

8.1.2 冲击传感器的典型应用方式 234

8.2 加速度传感器 235

8.2.1 加速度传感器的类型 236

8.2.2 加速度传感器的特点 236

8.2.3 常见的加速度传感器 237

8.3 玻璃破碎传感器 241

8.3.1 玻璃破碎传感器的基本知识 241

8.3.2 玻璃破碎传感器的典型应用 242

8.4 湿敏电阻传感器 243

8.4.1 湿敏电阻传感器的基础知识 243

8.4.2 湿敏电阻传感器的应用实例 246

8.5 湿敏电容传感器 247

8.5.1 湿敏电容传感器的类型 247

8.5.2 湿敏电容传感器的结构特点 247

8.5.3 湿敏电容传感器的应用电路 248

8.6 电阻探针式传感器 249

8.6.1 电阻探针式传感器类型 249

8.6.2 常用液体的电阻值 250

8.6.3 电阻探针式传感器的应用实例 250

8.7 负载传感器 251

8.7.1 负载传感器基本知识 251

8.7.2 Ⅰ系列负载传感器的应用 252

8.7.3 Ⅱ系列负载传感器的应用 255

8.8 湿敏电阻传感器的检测 255

8.8.1 湿敏电阻传感器的检测步骤 255

8.8.2 湿敏电阻传感器的检测报告 256

8.9 湿敏电容传感器的检测 256

8.9.1 湿敏电容传感器的检测步骤 256

8.9.2 湿敏电容传感器的检测报告 257

8.10 由负载传感器构成的交流负载过载自动控制电路实训 257

8.10.1 由负载传感器构成的交流负载过载自动控制电路指导 257

8.10.2 由负载传感器构成的交流负载过载自动控制电路工作原理 258

8.10.3 由负载传感器构成的交流负载过载自动控制电路实训要求 258

本章小结 259

习题8 259

附录A 习题答案 261

习题1答案 261

习题2答案 261

习题3答案 261

习题4答案 262

习题5答案 262

习题6答案 262

习题7答案 263

习题8答案 263

参考文献 264