传感器应用技术(十二五职业教育国家规划教材)

本书介绍了工业生产现场常用传感器的原理与应用技术，以传感器的检测对象为主线构建模块，选取工业生产中的实际检测任务，采用适合于项目教学的形式编写，力求让学生在“做中学”的学习情境中总结、理解传感器的工作原理、特性，通过“技能训练”学会传感器的选用、安装、使用，突出技能培养。

前言 模块一认识传感器1 任务一认识生产、生活中的传感器2 任务二传感器及其组成5 任务三测量误差与分析处理7 应知应会要点归纳13 阅读材料一传感器的基本特性13 模块二温度测量16 项目一利用金属热电阻测量温度16 任务一认识金属热电阻17 任务二热电阻检测中、低温区的温度18 项目二利用热电偶测量温度21 项目三热敏电阻及其应用26 任务一认识热敏电阻26 任务二利用热敏电阻测量温度28 任务三制作简易热敏电阻温度计30 项目四双金属片及其应用32 任务一认识双金属片32 任务二利用双金属片制作水开音乐报警器33 应知应会要点归纳35 阅读材料二PN结温度传感器36 阅读材料三红外线传感器37 阅读材料四集成温度传感器39 模块三气体成分和湿度的测量43 项目一酒精的检测44 任务一认识气敏传感器44 任务二简易酒精测试器的安装与调试48 阅读材料五了解烟雾传感器51 项目二湿度检测52 应知应会要点归纳56 模块四物位检测57 项目一金属物体位置的检测58 任务一认识电感式接近开关58 任务二金属物体位置的检测62 项目二磁性物体位置的检测66 任务一利用霍尔接近开关检测磁性物体66 任务二利用干簧管接近开关检测磁性物体68 项目三一般物体位置的检测70 任务一认识电容式接近开关71 任务二利用电容式接近开关检测物体位置73 任务三认识光电器件78 任务四简易路灯控制器的制作82 任务五利用光电接近开关检测物体位置84 任务六利用光纤传感器区分颜色86 任务七认识热释电红外传感器88 应知应会要点归纳92 模块五力和压力的检测94 项目一利用电阻应变式传感器测力95 任务一认识电阻应变片95 任务二认识弹性敏感元件97 任务三电阻应变式传感器98 任务四简易电子秤的制作105 项目二利用压电式传感器测力108 任务一认识压电式传感器108 任务二简易压电式传感器的制作111 应知应会要点归纳113 模块六位移检测115 项目一利用机械位移传感器检测位移115 任务一利用电位器式传感器检测位移115 任务二利用差动变压器式传感器检测位移119 项目二利用超声波传感器检测距离124 *项目三利用光栅位移传感器检测位移130 任务一认识光栅位移传感器130 任务二光栅位移传感器的安装与维护132 应知应会要点归纳135 *模块七新型传感器137 任务一CCD图像传感器的认识与应用137 任务二智能传感器的认识与应用139 任务三生物传感器的认识与应用141 应知应会要点归纳145 *模块八传感器抗干扰技术146 任务一认识干扰的来源与途径146 任务二干扰的抑制技术148 应知应会要点归纳152 附录153 附录A常用传感器的性能比较153 附录B热电偶分度表154 附录C热电阻分度表156 参考文献157 模块一认识传感器1 任务一认识生产、生活中的传感器2 任务二传感器及其组成5 任务三测量误差与分析处理7 应知应会要点归纳13 阅读材料一传感器的基本特性13 模块二温度测量16 项目一利用金属热电阻测量温度16 任务一认识金属热电阻17 任务二热电阻检测中、低温区的温度18 项目二利用热电偶测量温度21 项目三热敏电阻及其应用26 任务一认识热敏电阻26 任务二利用热敏电阻测量温度28 任务三制作简易热敏电阻温度计30 项目四双金属片及其应用32 任务一认识双金属片32 任务二利用双金属片制作水开音乐报警器34 应知应会要点归纳36 阅读材料二PN结温度传感器37 阅读材料三红外线传感器38 阅读材料四集成温度传感器39 模块三气体成分和湿度的测量43 项目一酒精的检测44 任务一认识气敏传感器44 任务二简易酒精测试器的安装与调试48 阅读材料五了解烟雾传感器51 项目二湿度检测52 应知应会要点归纳56 模块四物位检测58 项目一金属物体位置的检测58 任务一认识电感式接近开关58 任务二金属物体位置的检测62 项目二磁性物体位置的检测66 任务一利用霍尔接近开关检测磁性物体66 任务二利用干簧管接近开关检测磁性物体68 项目三一般物体位置的检测70 任务一认识电容式接近开关71 任务二利用电容式接近开关检测物体位置73 任务三认识光电器件78 任务四简易路灯控制器的制作82 任务五利用光电接近开关检测物体位置84 任务六利用光纤传感器区分颜色86 任务七认识热释电红外传感器88 应知应会要点归纳92 模块五力和压力的检测95 项目一利用电阻应变式传感器测力95 任务一认识电阻应变片95 任务二认识弹性敏感元件97 任务三电阻应变式传感器98 任务四简易电子秤的制作105 项目二利用压电式传感器测力108 任务一认识压电式传感器108 任务二简易压电式传感器的制作111 应知应会要点归纳113 模块六位移检测115 项目一利用机械位移传感器检测位移115 任务一利用电位器式传感器检测位移115 任务二利用差动变压器式传感器检测位移119 项目二利用超声波传感器检测距离124 项目三*利用光栅位移传感器检测位移130 任务一认识光栅位移传感器130 任务二光栅位移传感器的安装与维护132 应知应会要点归纳135 *模块七新型传感器137 任务一CCD图像传感器的认识与应用137 任务二智能传感器的认识与应用139 任务三生物传感器的认识与应用141 *模块八传感器抗干扰技术145 应知应会要点归纳145 任务一认识干扰的来源与途径146 任务二干扰的抑制技术148 应知应会要点归纳152 附录153 附录A常用传感器的性能比较153 附录B热电偶分度表154 附录C热电阻分度表156 参考文献157

本书是根据教育部《关于中等职业教育专业技能课教材选题立项的函》（教职成司［2012］95号），由全国机械职业教育教学指导委员会和机械工业出版社联合组织编写的“十二五”职业教育国家规划教材，是根据教育部于2014年公布的《中等职业学校机电技术应用专业教学标准》，同时参考机电设备安装、调试与维修职业资格标准编写的。 本书贴近教学实际与生产实践，主要介绍了工业生产现场常用传感器的原理与应用技术，重点强调学生职业能力的培养，编写过程中力求体现以下特色。 1执行新标准。本书依据最新教学标准和课程大纲要求，更新教学内容，以应用为主，弱化理论分析，简化过多的公式、定理、原理推导，体现基本原理对具体实践操作的指导和应用。选取工业生产中的实际检测任务作为项目教学内容，紧密联系生产与生活实际，对接职业标准和岗位需求，注重学生实践能力的培养。 2体现新模式。本书采用项目形式编写，将专业理论知识融于各个项目教学中，理实融合，提升技能，突出“做中教，做中学”的职业教育特色，书中大幅增加了实训课时，使理论课与实训课之比接近1∶1。教材通过“做中学”栏目引领学生进行实验操作，总结、理解传感器的工作原理、特性，通过“技能训练”栏目为学生构建工作情境，提升学生选用、安装、使用传感器的技能，加强技能和职业能力的培养。 3图文并茂。各种传感器配有丰富的实物图片和安装接线图，表达了职业教育中过程性、操作性的内容，克服了枯燥、难以理解的单一文字描述，适合中职学生阅读，能帮助学生轻松入门。每个教学项目提出了明确具体的“职业岗位应知应会目标”，指导学生有的放矢地学习，并可根据目标要求进行自我检查；每个模块的“应知应会要点归纳”栏目，可帮助学生整理本模块的知识点，有利于学生复习，掌握知识；每个项目后设置了“思考与提高”，针对性地结合主要工种的考核要求，选择一定数量的习题，帮助学生从应用的角度理解、掌握所学知识。 “传感器应用技术”是机电技术应用专业的专业核心课程，实践性强，采用项目教学法，将理论实践融为一体，可收到较好的效果。教学过程中，可将学生分为2～4人的小组，共同协作、学习，完成项目学习任务，培养学生相互学习、相互合作的团队精神。 本书内容分为必学与选学，以适应不同地区、不同专业与学制的教学要求。书中标注“*”的项目或模块表示选学内容。此外，本书还安排了五个阅读材料，介绍了传感器的新技术、新工艺与新器件。 本书计划学时数为必修64学时，选修10学时，各模块的参考学时见下表。 模块学时分配理论实践模块一认识传感器42模块二温度测量86模块三气体成分和湿度的测量44模块四物位检测1010模块五力和压力的检测64模块六位移检测3+1*3+1*模块七*新型传感器4*模块八*传感器抗干扰技术3*1*学时总计（*为选修学时）35+8*29+2*全书共八个模块，由湖北信息工程学校刘伦富和武汉市机电工程学校周志文任主编。具体分工如下：湖北信息工程学校任华玲、向春薇编写模块一，周志文与湖北信息工程学校王银生编写模块二，刘伦富编写模块三、四，湖北信息工程学校刘明军与江汉油田职业技术学校王平编写模块五，湖北信息工程学校蔡继红、张磷英编写模块六，武汉市机电工程学校阮鹏编写模块七，湖北信息工程学校熊宗莉编写模块八。本书经全国职业教育教材审定委员会审定，评审专家对本书提出了宝贵的建议，在此对他们表示衷心的感谢！编写过程中，编者参阅了国内外出版的有关教材和资料，在此一并表示衷心感谢！ 由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。 编者