传感器及应用技术

"本书具有以下特点： 1.以项目的形式展开，项目下设若干任务模块，并以典型传感器为载体，内容、结构新颖，具有创新性 2.以传感器应用技术为主线，采用51系列单片机作为控制器，将传感器检测技术与单片机控制技术相结合，注重具体应用 3.书中所有项目都通过了实验验证，并已做出成品电路，方便引导学生动手研发设计实际产品，提高学习的兴趣 4.精选典型项目，并附带传感器及应用实验箱，将五个典型项目集成在一起，便于进行代码的设计调试，大大方便了学习"

本书是一本基于工作过程的传感器课程改革配套教材，内容、结构新颖，具有创新性。书中选取了光电计数传感器、红外测距传感器、温度传感器、霍尔传感器、称重传感器五种常用的传感器，以项目的形式重点讲解五种传感器的特点、测量原理及传感器和单片机的应用系统，并给出了五种传感器的系统原理图、软件程序及应用调试方法，方便教师教学使用。本书以传感器应用技术为主线，采用51系列单片机作为控制器，将传感器检测技术与单片机控制技术相结合，注重培养工作实践能力。
本书可作为全日制高职高专院校电子、电气、自动化等专业的教材，也可作为职业院校和培训学校相关专业的教材，还可供本科学生及工程技术人员参考。

项目1 光电传感器及其应用 / 1
任务1.1认识一般光电传感器 1
1.1.1 常见光电传感器外形封装 1
1.1.2 光电传感器概述 1
1.1.3 光电传感器分类 3
1.1.4 光电传感器的特点 5
1.1.5 光电传感器的应用 6
任务1.2认识红外光电传感器 8
1.2.1 红外线概述 8
1.2.2 红外光电传感器 9
1.2.3 本项目用到的光电传感器 12
任务1.3光电传感器应用 12
1.3.1 项目总电路图 12
1.3.2 电路各部分作用 13
1.3.3 参考程序 14
1.3.4 调试过程 15
任务1.4知识拓展 15
1.4.1 电磁波光谱 15
1.4.2 光电效应 16
1.4.3 光电器件及其特性 17

项目2 红外测距传感器及其应用 / 40
任务2.1认识红外测距传感器 40
2.1.1 红外测距传感器概述 40
2.1.2 红外测距传感器外形封装 41
2.1.3 红外测距传感器的特点 42
2.1.4 红外测距传感器的原理及输出特性 42
2.1.5 红外测距传感器的误差分析 43
任务2.2认识夏普红外测距传感器 43
2.2.1 夏普GP2D12红外测距传感器外形及引脚 44
2.2.2 夏普GP2D12红外测距传感器技术参数 44
2.2.3 夏普GP2D12红外测距传感器输入/输出关系 44
2.3.4 夏普GP2D12红外测距传感器使用性能评价 45
任务2.3红外测距传感器的应用 45
2.3.1 项目总电路 45
2.3.2 电路各部分作用 45
2.3.3 参考程序 47
2.3.4 调试过程 48
任务2.4知识拓展 49
2.4.1 红外辐射基本知识 49
2.4.2 红外传感器 52
2.4.3 红外测温 55
2.4.4 红外成像 59
2.4.5 红外分析仪 61
2.4.6 红外无损检测 65

项目3 温度传感器及其应用 / 68
任务3.1认识热敏电阻 68
3.1.1 热敏电阻概述 68
3.1.2 热敏电阻分类 69
3.1.3 热敏电阻技术参数 72
3.1.4 热敏电阻检测方法 73
任务3.2认识金属热电阻 74
3.2.1 金属热电阻概述 74
3.2.2 金属热电阻工作原理 74
3.2.3 金属热电阻分类 77
任务3.3认识热电偶 77
3.3.1 热电偶概述 77
3.3.2 热电偶工作原理 78
3.3.3 热电偶的基本定律 80
3.3.4 热电偶的冷端处理和补偿 81
3.3.5 标准化热电偶 83
3.3.6 各种误差引起的原因及解决方式 84
3.3.7 热电偶正确使用 88
3.3.8 热电偶安装注意事项 89
任务3.4温度传感器应用 89
3.4.1 项目总电路 89
3.4.2 电路各部分作用 89
3.4.3 参考程序 91
3.4.4 调试过程 92
任务3.5知识拓展 93
3.5.1 温度传感器概述 93
3.5.2 热电阻式温度传感器 95
3.5.3 半导体热敏电阻 96
3.5.4 其他温度传感器 99

项目4 霍尔传感器及其应用 / 109
任务4.1认识霍尔传感器 109
4.1.1 霍尔传感器概述 109
4.1.2 霍尔传感器工作原理 110
4.1.3 霍尔传感器的工作方式 111
4.1.4 霍尔传感器的特性 112
4.1.5 霍尔传感器的主要参数 113
4.1.6 霍尔传感器的应用 114
4.1.7 本项目用到的霍尔传感器 116
任务4.2霍尔传感器应用 117
4.2.1 项目总电路 117
4.2.2 电路各部分作用 117
4.2.3 参考程序 118
4.2.4 调试过程 120
任务4.3知识拓展 121
4.3.1 磁电式传感器 121
4.3.2 霍尔集成传感器 125
4.3.3 磁敏二极管及磁敏三极管 125

项目5 压力/称重传感器及其应用 / 130
任务5.1认识压力传感器 130
5.1.1 压力传感器概述 130
5.1.2 压力传感器的分类及应用 131
5.1.3 压力传感器的使用要求 134
5.1.4 压力传感器的选型步骤 134
任务5.2认识称重传感器 135
5.2.1 称重传感器的起源和发展 135
5.2.2 常见称重传感器外形 136
5.2.3 称重传感器的原理 136
5.2.4 称重传感器的常用技术参数 136
5.2.5 称重传感器的应用 138
5.2.6 称重传感器的分类 138
5.2.7 称重传感器的使用注意事项 139
5.2.8 平行梁应变式称重传感器 141
任务5.3认识HX711 芯片 143
5.3.1 概述 143
5.3.2 特点 144
5.3.3 内部结构及引脚说明 144
5.3.4 电气特性 145
5.3.5 模拟输入 147
5.3.6 供电电源 147
5.3.7 时钟选择 147
5.3.8 串口通信 147
5.3.9 复位和断电 148
5.3.10 应用实例 149
任务5.4认识电子秤专业语音芯片 153
5.4.1 电气特性 153
5.4.2 引脚功能 153
5.4.3 原理图 153
5.4.4 时序图 154
5.4.5 语音内容 155
任务5.5称重传感器应用 155
5.5.1 项目总电路 155
5.5.2 电路各部分作用 155
5.5.3 参考程序 156
5.5.4 调试过程 159
任务5.6知识拓展 159
5.6.1 压力传感器在智能手机中的应用 159
5.6.2 压力传感器在汽车中的应用 160
5.6.3 部分压力传感器/变送器型号 164

附录1 实验箱总体程序 / 169

附录2 实验箱总体电路图 / 177

参考文献 / 180