現(xiàn)代傳感技術(shù)與應(yīng)用
定 價:39.8 元
叢書名:普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材
- 作者:潘雪濤 溫秀蘭
- 出版時間:2019/9/1
- ISBN:9787111631569
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP212
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
械 工 業(yè) 出 版 社本書從信息獲取和系統(tǒng)集成的角度出發(fā),系統(tǒng)地闡述了各類傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、測量電路及其在工業(yè)測試中的典型應(yīng)用,突破了就器件論器件的傳統(tǒng)講解方式。
全書共分11章,緒論及第1章主要介紹傳感器的作用、定義與組成、分類、傳感器與測試系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及基本特性,傳感器與檢測技術(shù)的展望;第2~8章重點介紹了各類常用傳感器的工作原理、組成結(jié)構(gòu)、輸出特性、測量電路、誤差分析與補償以及典型應(yīng)用;第9、10章簡要介紹了集成化智能傳感器和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本知識;第11章詳細介紹了工業(yè)生產(chǎn)自動化儀表和測試系統(tǒng)的信號調(diào)理技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換技術(shù),并通過實例詳細講述了現(xiàn)代測試系統(tǒng)的集成設(shè)計與性能評價方法,講述了基于NI ELVIS平臺的設(shè)計性實驗。
本書可作為普通高等院校自動化、測控技術(shù)與儀器、電子信息、機械設(shè)計制造及其自動化等專業(yè)的教材,也可作為生產(chǎn)企業(yè)一線從事傳感器與檢測技術(shù)的工程技術(shù)人員的參考用書。
本書配有免費電子課件,歡迎選用本教材的教師登錄www.cmpedu.com下載,或發(fā)送郵件到j(luò)inacmp@163com索取。
信息技術(shù)的發(fā)展對人們的生產(chǎn)、生活帶來了巨大的變化?萍荚桨l(fā)達,自動化、智能化程度越高,對傳感器技術(shù)的依賴也就越強。傳感器技術(shù)既是現(xiàn)代信息系統(tǒng)的“源頭”或“感官”,又是信息社會賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。如果沒有性能可靠的傳感器,那么信息的準(zhǔn)確獲取和精密檢測就是一句空話,通信技術(shù)和計算機技術(shù)也就成了無源之水、無木之本。因此,應(yīng)用、研究和發(fā)展傳感器技術(shù)是生產(chǎn)過程自動化、智能化和信息時代的必然要求。
全書共11章,緒論主要介紹了傳感器的作用、定義、組成及分類;第1章主要介紹了傳感器的基本特性、標(biāo)定與校準(zhǔn)、選用原則、改善性能的措施以及傳感器技術(shù)的展望;第2~8章重點介紹了各類常用傳感器(包括應(yīng)變式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、磁電式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器、熱電式傳感器)的轉(zhuǎn)換原理、組成結(jié)構(gòu)、輸出特性、測量電路、誤差分析與補償以及典型應(yīng)用;第9、10章主要介紹了智能傳感器和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本知識;第11章從工業(yè)生產(chǎn)的自動化及測試系統(tǒng)集成設(shè)計的角度出發(fā),詳細介紹了工業(yè)自動化儀表及現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容,并通過系統(tǒng)設(shè)計及實例詳細講述了現(xiàn)代測試系統(tǒng)的集成設(shè)計與性能評價方法。
本書以信息的獲取、轉(zhuǎn)換和處理為主線,從測控系統(tǒng)集成的角度講述了各類傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、測量電路以及在測控系統(tǒng)中的應(yīng)用。書中不但講解傳感器的基礎(chǔ)理論,而且注重實際應(yīng)用,各章節(jié)分別介紹了不同傳感器的驗證性、綜合性和設(shè)計性實驗。希望通過驗證性、綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗多個環(huán)節(jié)的分層次、遞進式反復(fù)訓(xùn)練,實現(xiàn)從基礎(chǔ)層、應(yīng)用層到提高層的跨越,為培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。
本書的電子配套教學(xué)資源十分豐富,目前已初步建成傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,且運行良好,網(wǎng)絡(luò)資源包括課程大綱、課程教案、電子教材、PPT課件、各類動畫、實踐指導(dǎo)、虛擬仿真實驗、自測試題和每章習(xí)題等。
本書由常州工學(xué)院潘雪濤、南京工程學(xué)院溫秀蘭任主編,淮陰工學(xué)院李洪海和常州工學(xué)院張美鳳任副主編,參加編寫工作的還有常州工學(xué)院蔡建文、孟飛、張亞鋒。其中,潘雪濤編寫緒論、第1章,李洪海編寫第4章,溫秀蘭編寫第7章(部分內(nèi)容)和第11章(部分內(nèi)容),張美鳳編寫第2章、第3章、第6章和第8章,蔡建文編寫第5章,孟飛編寫第9章、第10章和第11章(部分內(nèi)容),張亞鋒編寫第7章(部分內(nèi)容)。
本書在編寫過程中參考并引用了一些文獻,在此向各位文獻作者表示衷心感謝!本書為“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點教材,編寫出版過程中,承蒙江蘇大學(xué)李伯全、江蘇科技大學(xué)李濱城、常州大學(xué)石澄賢、南京審計大學(xué)林金官、江蘇理工學(xué)院雷衛(wèi)寧審閱了全稿并提出了很多寶貴意見和建議,在此表示誠摯的謝意!
由于傳感器是多學(xué)科知識的綜合,種類多、發(fā)展快、應(yīng)用領(lǐng)域廣,而編者的水平和經(jīng)驗有限,書中的錯誤和不當(dāng)之處在所難免,懇請讀者批評指正。
前言
緒論
0.1傳感器的作用
0.2傳感器的定義與組成
0.3傳感器的分類
第1章傳感器技術(shù)的基本概念
1.1傳感器的基本特性
1.1.1傳感器的靜態(tài)特性
1.1.2傳感器的動態(tài)特性
1.2傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)
1.3傳感器的選用原則
1.4改善傳感器性能的主要措施
1.5傳感器技術(shù)的展望
習(xí)題與思考題
第2章應(yīng)變式傳感器
2.1應(yīng)變效應(yīng)
2.2應(yīng)變片
2.3測量電橋
2.3.1直流電橋
2.3.2交流電橋
2.4應(yīng)變片的溫度誤差及補償
2.5應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用
2.6固態(tài)壓阻式傳感器
2.6.1工作原理
2.6.2半導(dǎo)體應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)
2.6.3壓阻式壓力傳感器的接口電路
實例
2.6.4壓阻式壓力傳感器的應(yīng)用
2.7實驗指導(dǎo)
2.7.1CSY系列傳感器與檢測技術(shù)
實驗臺概述
2.7.2應(yīng)變式傳感器測量電橋性能
分析實驗
2.7.3數(shù)字式電子秤設(shè)計實驗
習(xí)題與思考題
第3章電感式傳感器
3.1自感式傳感器
3.1.1工作原理
3.1.2特性分析
3.1.3測量電路
3.1.4誤差分析
3.1.5自感式傳感器的應(yīng)用
3.2差動變壓器式傳感器
3.2.1工作原理
3.2.2螺管式差動變壓器
3.2.3測量電路
3.2.4差動變壓器的應(yīng)用
3.3電渦流式傳感器
3.3.1工作原理
3.3.2結(jié)構(gòu)形式
3.3.3基本特性
3.3.4測量電路
3.3.5電渦流式傳感器的應(yīng)用
3.4實驗指導(dǎo)
3.4.1差動變壓器輸出特性分析實驗
3.4.2電渦流式傳感器特性分析實驗
習(xí)題與思考題
第4章電容式傳感器
4.1工作原理
4.2結(jié)構(gòu)類型
4.3輸出特性
4.3.1變極距型電容傳感器
4.3.2變面積型電容傳感器
4.3.3變介質(zhì)型電容傳感器
4.4測量電路
4.5誤差分析及其補償
4.6電容式傳感器的實際應(yīng)用
4.7實驗指導(dǎo)——電容式傳感器靜態(tài)特性
分析實驗
習(xí)題與思考題
第5章磁電式傳感器
5.1磁電感應(yīng)式傳感器
5.1.1工作原理
5.1.2結(jié)構(gòu)類型
5.1.3基本特性
5.2霍爾傳感器
5.2.1霍爾效應(yīng)
5.2.2霍爾元件
5.2.3誤差與補償
5.2.4霍爾集成傳感器
5.2.5霍爾傳感器的應(yīng)用
5.3實驗指導(dǎo)
5.3.1霍爾傳感器位移特性實驗
5.3.2數(shù)字式霍爾轉(zhuǎn)速計設(shè)計實驗
習(xí)題與思考題
目錄第6章壓電式傳感器
6.1工作原理
6.1.1壓電效應(yīng)
6.1.2壓電常數(shù)和表面電荷
6.2壓電材料
6.2.1壓電晶體
6.2.2壓電陶瓷
6.2.3聚偏二氟乙烯
6.3測量電路
6.3.1壓電晶片的連接
6.3.2等效電路
6.3.3前置放大器
6.4壓電式傳感器的應(yīng)用
6.4.1壓電式加速度傳感器
6.4.2壓電式力傳感器
6.5實驗指導(dǎo)——壓電式傳感器測振動
實驗
習(xí)題與思考題
第7章光電式傳感器
7.1光電效應(yīng)
7.1.1外光電效應(yīng)
7.1.2內(nèi)光電效應(yīng)
7.2光電器件
7.2.1光電管
7.2.2光敏電阻
7.2.3光電池
7.2.4光電二極管和光電晶體管
7.2.5光電器件的應(yīng)用
7.3光電式編碼器
7.3.1工作原理
7.3.2類型與結(jié)構(gòu)
7.3.3實際應(yīng)用
7.4光纖傳感器
7.4.1光纖的結(jié)構(gòu)和傳輸原理
7.4.2工作原理
7.4.3實際應(yīng)用
7.5光柵式傳感器
7.5.1結(jié)構(gòu)與分類
7.5.2工作原理
7.5.3辨向和細分技術(shù)
7.6光固態(tài)圖像傳感器
7.6.1CCD的結(jié)構(gòu)和工作原理
7.6.2CCD的分類
7.6.3CCD圖像傳感器的應(yīng)用
7.7實驗指導(dǎo)
7.7.1CSY型光電傳感器系統(tǒng)實驗臺
簡介
7.7.2光電器件特性測試實驗
習(xí)題與思考題
第8章熱電式傳感器
8.1熱電偶
8.1.1測溫原理
8.1.2基本定律
8.1.3類型與結(jié)構(gòu)
8.1.4冷端誤差及其補償
8.1.5測溫電路
8.2熱電阻
8.2.1金屬熱電阻
8.2.2熱敏電阻
8.2.3工作電路
8.3集成溫度傳感器
8.3.1集成溫度傳感器LM35
8.3.2集成溫度傳感器AD590
8.3.3一線數(shù)字溫度計DS1820
8.4實驗指導(dǎo)
8.4.1鉑電阻測溫性能實驗
8.4.2熱電偶溫度測量及冷端補償
實驗
習(xí)題與思考題
第9章智能傳感器
9.1智能傳感器概述
9.1.1智能傳感器的概念
9.1.2智能傳感器的功能
9.1.3智能傳感器的特點和發(fā)展趨勢
9.2智能傳感器的組成與實現(xiàn)
9.2.1智能傳感器的組成
9.2.2智能傳感器的實現(xiàn)
9.3典型智能傳感器及其應(yīng)用
9.3.1智能溫度傳感器
9.3.2輪胎壓力傳感器
9.3.3智能差壓變送器
習(xí)題與思考題
第10章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
10.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點和發(fā)展
10.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和節(jié)點組成
10.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)
10.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
10.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用設(shè)計
習(xí)題與思考題
第11章工業(yè)自動化儀表與現(xiàn)代檢測
系統(tǒng)設(shè)計
11.1工業(yè)自動化儀表
11.1.1工業(yè)自動化儀表簡介
11.1.2儀表的發(fā)展及其趨勢
11.1.3工業(yè)自動化儀表的分類
11.1.4信號制
11.1.5檢測儀表
11.1.6變送器
11.2現(xiàn)代檢測系統(tǒng)
11.2.1現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的組成
11.2.2信號調(diào)理技術(shù)
11.2.3信號采集與轉(zhuǎn)換
11.3現(xiàn)代檢測系統(tǒng)設(shè)計及實例
11.3.1現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的設(shè)計
11.3.2基于1Wire總線的多點溫濕度
測量系統(tǒng)應(yīng)用實例
習(xí)題與思考題
參考文獻