传感器基础及应用

本书由校企“双元”联合开发，以就业为导向，以能力为本位，基于专业工作领域模块化、工作任务项目化、职业能力具体化的课程理念进行编写。 本书包括1个课程准备、6个工作领域，共14个工作任务。课程准备介绍了传感器及测量的基础知识与应用。工作领域1～工作领域6，围绕压力、温度、位移、环境量、位置及速度的检测，以典型工作任务为驱动，详细讲解热电偶、热敏电阻，以及电阻应变式、压电式、超声波、电涡流式、湿度、气敏、电容式、霍尔式、光电式等传感器的结构、类型、工作原理、测量电路和应用。本书在编写中，注重对接1+X证书标准，体现“书证”融通，强调思政融合及信息化资源配套，便于落实课程思政和实施信息化教学。 本书可作为职业院校机电设备类、自动化类、电子信息类专业的教材，也可作为成人教育、自学考试和职业培训的教材，以及智能制造产业领域相关从业人员的参考用书。

课程准备 传感器基础1工作任务0.1 初识传感器20.1.1 知识准备：传感器的定义、应用及基本特性20.1.1.1 传感器的定义、组成及其分类20.1.1.2 传感器的应用40.1.1.3 传感器的基本特性90.1.2 任务实施：识别实训室及生活中的传感器110.1.2.1 认识实训室中的传感器110.1.2.2 认识日常生活中的传感器120.1.3 学习评价13工作任务0.2 初识测量130.2.1 知识准备：测量及其方法，测量误差及其表示形式140.2.1.1 测量及其方法140.2.1.2 测量误差及其表示形式150.2.1.3 测量误差的分类170.2.2 任务实施：测量及结果分析170.2.2.1 分组实施测量170.2.2.2 数据分析与问题思考170.2.3 学习评价18学习小结20直击工考21工作领域1 压力的检测23工作任务1.1 质量检测——电阻应变式传感器241.1.1 知识准备：电阻应变式传感器的结构、原理及应用241.1.1.1 电阻应变式传感器的结构和原理241.1.1.2 电阻应变片的主要类型261.1.1.3 电阻应变式传感器的测量电路271.1.1.4 电阻应变式传感器的应用291.1.2 任务实施：质量检测电路的组装与调试311.1.2.1 实训器材311.1.2.2 电路组成321.1.2.3 托盘安装321.1.2.4 电路组装与调试331.1.3 学习评价34工作任务1.2 大气压检测——压电式传感器351.2.1 知识准备：压电式传感器及其应用361.2.1.1 压电式传感器361.2.1.2 压电式传感器的测量电路381.2.1.3 压电式传感器的应用401.2.2 任务实施：气压检测电路组装与调试411.2.2.1 实训器材411.2.2.2 电路组成421.2.2.3 传感器的选用421.2.2.4 电路组装与调试421.2.3 学习评价44学习小结45直击工考46工作领域2 温度的检测47工作任务2.1 加热炉温度检测——热电偶传感器482.1.1 知识准备：热电偶传感器结构、原理及应用482.1.1.1 热电偶传感器的结构和原理482.1.1.2 热电偶传感器的主要类型492.1.1.3 热电偶传感器的测量电路512.1.1.4 热电偶传感器的应用522.1.2 任务实施：热电偶制作与性能检测532.1.2.1 实训器材532.1.2.2 热电偶制作532.1.2.3 热电偶性能检测542.1.3 学习评价54工作任务2.2 温度报警器——热敏电阻552.2.1 知识准备：热敏电阻的结构、原理及应用552.2.1.1 热敏电阻的结构、特点及主要技术参数552.2.1.2 热敏电阻的工作原理572.2.1.3 热敏电阻的主要类型572.2.1.4 热敏电阻的测量电路582.2.1.5 热敏电阻的应用582.2.2 任务实施：温度检测电路的组装与调试592.2.2.1 实训器材592.2.2.2 电路组装与调试592.2.3 学习评价61学习小结63直击工考63工作领域3 位移的检测65工作任务3.1 汽车倒车距离检测——超声波传感器663.1.1 知识准备：超声波、超声波传感器及其应用663.1.1.1 超声波663.1.1.2 超声波传感器683.1.1.3 超声波传感器的应用703.1.2 任务实施：超声波测距电路安装与调试723.1.2.1 实训器材723.1.2.2 电路组成733.1.2.3 传感器的选用733.1.2.4 电路组装与调试733.1.3 学习评价75工作任务3.2 金属表面镀膜厚度检测——电涡流式传感器763.2.1 知识准备：电涡流式传感器773.2.1.1 电涡流式传感器773.2.1.2 电涡流式传感器的测量电路793.2.1.3 电涡流式传感器的工程应用803.2.2 任务实施：金属表面镀膜厚度检测电路的组装与调试813.2.2.1 实训器材813.2.2.2 电路组成813.2.2.3 电路组装与调试813.2.3 学习评价82学习小结84直击工考84 工作领域4 环境量的检测86工作任务4.1 湿度检测——湿度传感器874.1.1 知识准备：湿度、湿度传感器原理及其应用884.1.1.1 湿度概述884.1.1.2 湿度传感器的结构884.1.1.3 湿度传感器的主要类型及工作原理894.1.1.4 湿度传感器的测量电路914.1.1.5 湿度传感器的应用924.1.2 任务实施：土壤湿度检测电路的组装与调试944.1.2.1 实训器材944.1.2.2 电路组成944.1.2.3 土壤湿度检测仪组装944.1.3 学习评价96工作任务4.2 酒驾检测——气敏传感器974.2.1 知识准备：气敏传感器的结构、原理及应用974.2.1.1 气敏传感器的结构974.2.1.2 气敏传感器的工作原理984.2.1.3 气敏传感器的种类984.2.1.4 气敏传感器的测量电路1004.2.1.5 气敏传感器的应用1004.2.2 任务实施：酒精检测电路的组装与调试1014.2.2.1 实训器材1014.2.2.2 电路组成1024.2.2.3 酒精浓度测试仪安装1024.2.3 学习评价105学习小结107直击工考107工作领域5 位置的检测109工作任务5.1 位置的检测——电容式接近传感器1105.1.1 知识准备：电容式传感器的结构、原理及应用1105.1.1.1 电容式传感器的结构和原理1105.1.1.2 电容式传感器分类1125.1.1.3 电容式传感器的测量电路1145.1.1.4 电容式传感器的应用1175.1.2 任务实施：电容式接近传感器检测电路的组装与调试1205.1.2.1 实训器材1205.1.2.2 电路组成1215.1.2.3 电路组装与调试1215.1.3 学习评价123工作任务5.2 液位的检测——电容式液位传感器1235.2.1 知识准备：电容式液位传感器的结构与工作原理1245.2.2 任务实施：水位高度检测电路的组装与调试1245.2.2.1 实训器材1245.2.2.2 电路组成1245.2.2.3 水位高度检测电路组装与调试1245.2.3 学习评价127学习小结129直击工考129工作领域6 速度的检测131工作任务6.1 电动机转速检测——霍尔式传感器1326.1.1 知识准备：霍尔效应、霍尔式传感器的类型及应用1326.1.1.1 霍尔效应及霍尔式传感器1326.1.1.2 霍尔式传感器的主要类型1346.1.1.3 霍尔式传感器的测量电路1346.1.1.4 霍尔式传感器的应用1356.1.2 任务实施：霍尔三叶指尖陀螺电路的组装与调试1366.1.2.1 实训器材1366.1.2.2 电路组成1366.1.2.3 电路组装与调试1386.1.3 学习评价143工作任务6.2 车速检测——光电式传感器1456.2.1 知识准备：光电效应、光电式传感器的结构及应用1456.2.1.1 光电效应1456.2.1.2 光电式传感器的结构及工作原理1466.2.1.3 常用的光电元件1466.2.1.4 光电式传感器的类型1486.2.1.5 光电式传感器的应用1496.2.2 任务实施：数字电动机转速表电路的组装与调试1516.2.2.1 实训器材1516.2.2.2 电路组装与调试1526.2.3 学习评价154学习小结155直击工考156参考答案157参考文献164