传感器技术基础与应用实训(第3版高等职业教育新资源新智造系列精品教材)

全书分11个项目单元，项目单元1绪论，介绍了传感器的作用与定义、组成与分类，传感与检测技术的基础知识，传感器的基本特性，测量的基本概念和误差理论等；项目单元2至项目单元10从传感器的工作原理出发，分别介绍了电阻式、电感式、电容式、霍尔式、压电式、超声波、热电式、数字式、光电式等各类传感器的工作原理、性能、测量电路及应用，以及各自典型传感器应用项目；项目单元11介绍了一些新型的传感器及现代检测系统，包括计算机检测系统的发展等内容。

徐军，江苏财经职业技术学院副教授，长期从事电气自动化专业的教学研究工作，编写的《传感器技术基础与应用实训（第2版）》获评国家十二五职业教育规划教材。

目　　录 项目单元1　绪论 1 1.1　项目描述 1 1.2　相关知识 2 1.2.1　测量的基本概念 2 1.2.2　传感器的基本知识 5 1.2.3　传感器的信号处理电路 10 1.2.4　测量误差及分类 14 1.3　习题 20 项目单元2　电阻式传感器 22 2.1　项目描述 22 2.1.1　任务要求 22 2.1.2　任务分析 23 2.2　相关知识 23 2.2.1　气敏电阻式传感器 23 2.2.2　电阻应变式传感器 26 2.2.3　湿敏电阻式传感器 32 2.3　电阻式传感器的认识 34 2.3.1　气敏传感器的认识 34 2.3.2　电阻应变式传感器的认识 36 2.3.3　湿敏电阻式传感器的认识 37 2.4　项目参考设计方案 39 2.4.1　整体方案设计 39 2.4.2　电路设计 39 2.5　项目实施与考核 42 2.5.1　制作 42 2.5.2　调试 44 2.5.3　评价 44 2.6　习题 46 项目单元3　电感式传感器 ――金属探测器的设计 48 3.1　项目描述 48 3.1.1　任务要求 48 3.1.2　任务分析 48 3.2　相关知识 49 3.2.1　变磁阻式传感器 49 3.2.2　差动变压器式传感器 53 3.2.3　电涡流式传感器 61 3.3　电感式传感器的认识 66 3.3.1　变磁阻式传感器 66 3.3.2　差动变压器式传感器 66 3.3.3　电涡流式传感器 66 3.4　项目参考设计方案 67 3.4.1　整体方案设计 68 3.4.2　电路设计 68 3.5　项目实施与考核 70 3.5.1　制作 70 3.5.2　调试与使用方法 71 3.5.3　评价 72 3.6　习题 73 项目单元4　电容式传感器 ――差压变送器的使用训练 75 4.1　项目描述 75 4.1.1　任务要求 76 4.1.2　任务分析 76 4.2　相关知识 76 4.2.1　电容式传感器的工作原理及结构形式 76 4.2.2　电容式传感器的常用测量电路 80 4.2.3　电容式传感器的基本应用 82 4.3　电容式传感器的认识 85 4.4　项目参考设计方案 86 4.5　项目实施与考核 86 4.5.1　差压变送器选型 86 4.5.2　安装训练 88 4.5.3　调试 90 4.5.4　注意事项 90 4.5.5　安装 91 4.5.6　评价 91 4.6　习题 92 项目单元5　霍尔式传感器 ――转速检测仪的设计 94 5.1　项目描述 94 5.1.1　任务要求 94 5.1.2　任务分析 94 5.2　相关知识 95 5.2.1　霍尔式传感器的工作原理及结构形式 95 5.2.2　霍尔式传感器的误差及其补偿 100 5.2.3　霍尔集成电路 101 5.2.4　霍尔式传感器的应用 104 5.3　霍尔式传感器的认识 108 5.4　项目参考设计方案 109 5.4.1　整体方案设计 109 5.4.2　电路设计 110 5.5　项目实施与考核 111 5.5.1　制作 111 5.5.2　调试 112 5.5.3　评价 112 5.6　习题 113 项目单元6　压电式传感器 ――加速度检测仪的设计制作 115 6.1　项目描述 115 6.1.1　任务要求 115 6.1.2　任务分析 115 6.2　相关知识 116 6.2.1　压电式传感器的理论基础 116 6.2.2　压电材料的分类及特性 116 6.2.3　等效电路和测量电路 124 6.3　压电式传感器的认识 129 6.4　项目参考设计方案 131 6.4.1　整体设计方案 131 6.4.2　电路设计 131 6.5　项目实施与考核 133 6.5.1　制作 133 6.5.2　调试 134 6.5.3　评价 134 6.6　习题 135 项目单元7　超声波传感器 ――超声波测距仪的设计制作 137 7.1　项目描述 137 7.1.1　任务要求 137 7.1.2　任务分析 137 7.2　相关知识 138 7.2.1　超声波的基本知识 138 7.2.2　超声波传感器的材料与结构 141 7.2.3　超声波传感器的应用 143 7.3　超声波传感器的认识 147 7.4　项目参考设计方案 149 7.4.1　超声波测距原理 149 7.4.2　超声波测距的参考设计方案 149 7.5　项目实施与考核 153 7.5.1　制作 153 7.5.2　调试 154 7.5.3　评价 155 7.6　习题 156 项目单元8　热电式传感器 ――燃气热水器加热炉温度检测单元的设计制作 157 8.1　项目描述 157 8.1.1　任务要求 157 8.1.2　任务分析 158 8.2　相关知识 158 8.2.1　温度测量的基本概念 158 8.2.2　热电偶的工作原理及实用电路 160 8.2.3　金属热电阻式传感器的工作原理及实用电路 172 8.2.4　热敏电阻式传感器的工作原理及实用电路 176 8.3　热电式传感器的认识 179 8.3.1　热电偶的认识 179 8.3.2　金属热电阻式传感器的认识 179 8.3.3　热敏电阻式传感器的认识 180 8.4　项目参考设计方案 182 8.4.1　整体方案设计 182 8.4.2　电路设计 182 8.5　项目实施与考核 184 8.5.1　制作 184 8.5.2　调试 185 8.5.3　评价 185 8.6　习题 186 项目单元9　光电式传感器 ――光电开关的应用 189 9.1　项目描述 189 9.1.1　任务要求 189 9.1.2　任务分析 189 9.2　相关知识 190 9.2.1　外光电效应 190 9.2.2　内光电效应 190 9.2.3　光敏电阻 191 9.2.4　光敏二极管和光敏晶体管 193 9.2.5　光电池 197 9.2.6　光电耦合器件 199 9.3　光电式传感器的认识 201 9.4　项目参考设计方案 202 9.4.1　整体方案设计 202 9.4.2　电路设计 202 9.5　项目实施与考核 203 9.5.1　制作 203 9.5.2　调试 204 9.5.3　评价 205 9.6　习题 206 项目单元10　数字式传感器 ―――传感器在数控机床中的应用 208 10.1　项目描述 208 10.1.1　任务要求 208 10.1.2　任务分析 209 10.2　相关知识 209 10.2.1　数字式编码器 209 10.2.2　光栅传感器 212 10.2.3　磁栅传感器 216 10.2.4　感应同步器 217 10.3　数字式传感器的应用实例 221 10.3.1　位置测量及转速测量 221 10.3.2　机械位移的测量 223 10.4　传感器在数控机床中的综合应用实例 226 10.5　习题 230 项目单元11　新型传感器 ――现代检测系统发展简介 231 11.1　项目描述 231 11.2　几种新型传感器 231 11.2.1　光纤传感器 231 11.2.2　图像传感器 237 11.2.3　红外检测 243 11.3　现代检测系统的组成与发展 246 11.3.1　传感器的智能化 247 11.3.2　传感器的微型化 250 11.3.3　传感器的网络化 251 11.4　习题 255 附录A　 Pt100热电阻分度表 257 附录B　 K型镍铬-镍硅(镍铬-镍铝)分度表 259 参考文献 263