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单元1 认识传感器与自动检测系统 1

1.1 项目1 自动检测系统认识 1

1.1.1 项目1 知识学习 自动检测系统基本概念 1

1.1.2 项目1 技能训练指出系统组成并画组成框图 3

1.2 项目2 认识传感器 5

1.2.1 项目2知识学习传感器基本知识 5

1.2.2 项目2技能训练传感器性能评估、校准与误差处理 15

单元1小结 20

习题1 20

单元2 温度检测及传感器应用 25

2.1 项目3温度检测及传感器使用技能训练 26

2.1.1 任务1制作电冰箱温度超标指示器 26

2.1.2 任务2组建基于热电偶或热电阻的温控系统 27

2.1.3 任务3制作简易温度表 31

2.2 项目4温度传感器知识学习 34

2.2.1 温度与温标 34

2.2.2 温度的测量方法与温度传感器 35

2.2.3 热敏电阻 36

2.2.4 热电阻传感器 38

2.2.5 热电偶传感器 39

2.2.6 集成温度传感器（AD590） 48

2.2.7 基于1-WIRE总线的DS18B20型智能温度传感器 49

单元2小结 52

习题2 53

单元3 机械量检测与传感器应用 57

3.1 项目5金属箔式应变片实验与应变式传感器知识 58

3.1.1 项目5技能训练 金属箔式应变片直流单臂、半桥、全桥比较实验 58

3.1.2 项目5知识学习 应变式传感器 60

3.2 项目6扩散硅压阻式压力传感器实验与压阻式传感器知识 65

3.2.1 项目6技能训练扩 散硅压阻式压力传感器实验 65

3.2.2 项目6知识学习 压阻式传感器 67

3.3 项目7差动变面积式电容传感器实训与电容式传感器知识 69

3.3.1 项目7技能训练 差动变面积式电容传感器实训 69

3.3.2 项目7知识学习 电容式压力传感器 69

3.4 项目8差动变压器实训与电感式传感器知识 73

3.4.1 项目8技能训练 差动变压器式传感器实训 73

3.4.2 项目8知识学习 电感式传感器 74

3.5 项目9电涡流传感器实验与电涡流式传感器知识 77

3.5.1 项目9技能训练 电涡流式传感器位移与材料检测实验 77

3.5.2 项目9知识学习 电涡流传感器 78

3.6 项目10压电传感器实验与压电传感器知识 80

3.6.1 项目10技能训练 压电传感器引线电容对电压和电荷放大器的影响实验 80

3.6.2 项目10知识学习 压电式传感器 82

3.7 项目11 霍尔式传感器实训与霍尔传感器 86

3.7.1 项目11技能训练 霍尔传感器实训 86

3.7.2 项目11知识学习 霍尔传感器 87

3.8 项目12常用机械量参数检测方法与综合实训 91

3.8.1 项目12技能训练 常用机械量参数检测综合实训 91

3.8.2 项目12知识学习 常用机械量参数检测方法 99

单元3小结 109

习题3 110

单元4 光电、红外和光纤传感器及应用 118

4.1 项目13光电传感器应用电路实训与光电传感器知识 118

4.1.1 项目13技能训练 光电传感器应用电路实训 118

4.1.2 项目13知识学习 光电传感器 121

4.2 项目14红外传感器及使用 134

4.2.1 项目14知识学习 红外传感器 134

4.2.2 项目14技能训练 红外传感器使用 140

4.3 项目15光纤传感器实训与光纤传感器知识 144

4.3.1 项目15技能训练 光纤传感器实训 144

4.3.2 项目15知识学习 光纤传感器 145

单元4小结 153

习题4 153

单元5 数字式位置传感器与接近开关 160

5.1 项目16数字式位置测量基本知识 160

5.2 项目17数字式角编码器及应用 162

5.2.1 绝对式编码器 162

5.2.2 增量式编码器 163

5.2.3 数字式角编码器的应用 164

5.3 项目18光栅传感器及应用 166

5.3.1 光栅的类型和结构 166

5.3.2 光栅的工作原理 168

5.3.3 辨向及细分 169

5.3.4 光栅传感器的应用 171

5.4 项目19磁栅传感器及应用 173

5.4.1 磁栅位移传感器 173

5.4.2 磁头 174

5.4.3 信号处理方式 175

5.4.4 磁栅位移传感器应用 176

5.5 项目20容栅传感器及应用 177

5.5.1 容栅传感器结构及工作原理 178

5.5.2 容栅传感器在数显尺中的应用 179

5.6 项目21 感应同步器及应用 180

5.6.1 感应同步器的结构和类型 180

5.6.2 感应同步器的工作原理 181

5.6.3 感应同步器在数控机床闭环系统中的应用 183

5.7 项目22接近开关及应用 183

5.8 项目23位置检测及数字传感器使用综合技能实训 187

5.8.1 任务1 光栅数显检测系统的安装、调试与维修 187

5.8.2 任务2电动小车上安装的接近传感器 190

5.8.3 任务3 数字式位置传感器与接近开关在数控机床中的应用案例 191

单元5小结 196

习题5 197

单元6 环境量检测及传感器 201

6.1 项目24气体传感器与烟雾传感器 201

6.1.1 气体传感器 201

6.1.2 烟雾传感器 203

6.1.3 气体传感器的应用 204

6.2 项目25湿度与水分传感器 206

6.2.1 湿度基本概念 206

6.2.2 湿度传感器 206

6.2.3 含水量检测方法 209

6.2.4 湿度传感器的应用 210

6.3 项目26声敏传感器与超声波传感器 212

6.3.1 声敏传感器 212

6.3.2 声敏传感器的应用 214

6.3.3 超声波传感器的物理基础 214

6.3.4 超声波换能器及耦合技术 216

6.3.5 超声波传感器的应用 217

6.4 项目27综合应用技能实训 220

6.4.1 火灾自动报警电路 220

6.4.2 声控延时节电开关 221

6.4.3 用脚步声触发的电子犬 222

6.4.4 蔬菜果园防盗报警器 223

6.4.5 光控、声控延时楼道照明灯电路及其安装 224

6.4.6 实用酒精检测报警器制作与调试 227

6.4.7 制作声、光、磁控机器猫 229

6.4.8 超声波倒车防撞报警电路制作与调试 230

单元6小结 231

习题6 232

单元7 自动检测系统设计的几个问题与综合训练 235

7.1 项目28 自动检测系统设计的5个问题 235

7.1.1 问题1 传感器的非线性补偿技术 235

7.1.2 问题2 温度补偿技术 239

7.1.3 问题3 智能化技术 240

7.1.4 问题4 可靠性技术 241

7.1.5 问题5 抗干扰技术 243

7.2 项目29 自动检测系统综合分析计算与设计训练 246

7.2.1 综合分析计算案例 246

7.2.2 综合分析设计案例1 电磁配铁秤 253

7.2.3 综合分析设计案例2 自动尺寸检测系统 256

7.2.4 综合分析设计案例3 智能温度检测与控制仪 258

7.2.5 综合分析设计案例4 电感式传感器在滚珠直径分选中的应用 262

7.2.6 综合分析设计案例5 液体点滴速度监控装置设计 264

单元7小结 267

习题7 268

附录 271

附录A 工业热电阻分度表（见附表A） 271

附录B 镍－镍硅（镍铝）K型热电偶分度表（自由端温度为0℃）（见附表B） 272

附录C 传感器与自动检测系统课程标准（见附表C） 274

参考文献 278