第1章 認識傳感器與自動檢測系統(tǒng).................................................................................... 1

1.1 認識自動檢測系統(tǒng).............................................................................................................1

1.1.1 自動檢測系統(tǒng)的基本概念....................................................................................1

1.1.2 自動檢測系統(tǒng)的組成............................................................................................2

1.2 認識傳感器.........................................................................................................................3

1.2.1 傳感器的組成及其分類........................................................................................3

1.2.2 傳感器的特性與指標............................................................................................4

小 結(jié).....................................................................................................................................6

習(xí) 題.....................................................................................................................................6

第2章 溫度的檢測............................................................................................................. 8

2.1 熱電阻傳感器測量溫度.....................................................................................................8

2.1.1 溫度檢測的主要方法及特點................................................................................8

2.1.2 金屬熱電阻............................................................................................................9

2.1.3 半導(dǎo)體熱敏電阻器..............................................................................................14

2.1.4 熱電阻傳感器的應(yīng)用..........................................................................................15

2.2 熱電偶傳感器測量溫度...................................................................................................18

2.2.1 熱電偶測溫原理..................................................................................................18

2.2.2 熱電偶的結(jié)構(gòu)類型和特性..................................................................................20

2.2.3 熱電偶的冷端補償..............................................................................................24

2.2.4 熱電偶傳感器的使用..........................................................................................26

2.3 集成溫度傳感器測量溫度...............................................................................................29

2.3.1 半導(dǎo)體管溫度傳感器..........................................................................................29

2.3.2 集成溫度傳感器..................................................................................................29

2.3.3 幾種常用的集成溫度傳感器..............................................................................31

2.4 紅外傳感器測量溫度.......................................................................................................36

2.4.1 紅外測溫的工作原理..........................................................................................36

2.4.2 紅外測溫儀的結(jié)構(gòu)..............................................................................................37

2.4.3 紅外測溫儀的特點..............................................................................................37

2.4.4 紅外測溫儀的性能指標及選擇..........................................................................38

2.4.5 紅外測溫儀的使用..............................................................................................39

2.5 電動機溫控電路的制作與調(diào)試.......................................................................................40

2.5.1 電路制作..............................................................................................................40

2.5.2 電路調(diào)試..............................................................................................................41

小 結(jié)...................................................................................................................................41

習(xí) 題...................................................................................................................................41

第3章 力與壓力的檢測.................................................................................................... 46

3.1 電阻應(yīng)變式傳感器測量壓力...........................................................................................46

3.1.1 壓力檢測的方法及壓力傳感器的分類..............................................................46

3.1.2 電阻應(yīng)變效應(yīng)......................................................................................................46

3.1.3 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)形式及特性..........................................................................48

3.1.4 電阻應(yīng)變片的測量電路及溫度補償..................................................................50

3.1.5 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用..................................................................................53

3.2 壓電式傳感器測量壓力...................................................................................................57

3.2.1 壓電效應(yīng)及壓電材料..........................................................................................57

3.2.2 壓電式傳感器的等效電路及測量電路..............................................................59

3.2.3 壓電式傳感器的應(yīng)用..........................................................................................60

3.3 簡易電子秤的制作與調(diào)試...............................................................................................62

3.3.1 電路制作..............................................................................................................63

3.3.2 電路調(diào)試..............................................................................................................63

小 結(jié)...................................................................................................................................63

習(xí) 題...................................................................................................................................64

第4章 物位和流量的檢測................................................................................................ 68

4.1 電容式傳感器檢測液位...................................................................................................68

4.1.1 物位檢測的方法..................................................................................................68

4.1.2 電容式傳感器的基本工作原理..........................................................................70

4.1.3 電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路..................................................................................73

4.1.4 差壓式液位檢測..................................................................................................77

4.1.5 電容式傳感器的應(yīng)用..........................................................................................81

4.2 超聲波傳感器檢測物位...................................................................................................84

4.2.1 超聲波傳感器的物理基礎(chǔ)..................................................................................84

4.2.2 超聲波換能器及耦合技術(shù)..................................................................................87

4.2.3 超聲波傳感器的應(yīng)用..........................................................................................90

4.3 流量的檢測.......................................................................................................................97

4.3.1 流量檢測的方法..................................................................................................97

4.3.2 差壓式節(jié)流流量計..............................................................................................99

4.3.3 超聲波流量計....................................................................................................104

4.4 光纖傳感器測量液位.....................................................................................................108

4.4.1 光纖.....................................................................................................................109

4.4.2 光纖傳感器........................................................................................................110

4.4.3 光纖液位傳感器................................................................................................112

4.5 超聲波測距裝置的制作和調(diào)試.....................................................................................113

4.5.1 電路制作............................................................................................................113

4.5.2 電路調(diào)試............................................................................................................115

小 結(jié).................................................................................................................................116

習(xí) 題.................................................................................................................................116

第5章 速度的檢測......................................................................................................... 121

5.1 電渦流式傳感器測量轉(zhuǎn)速.............................................................................................121

5.1.1 高頻反射式和低頻透射式電渦流傳感器........................................................121

5.1.2 電渦流式傳感器測量轉(zhuǎn)換電路........................................................................122

5.1.3 電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標................................................................123

5.1.4 電渦流式傳感器的應(yīng)用....................................................................................125

5.2 霍爾傳感器測量轉(zhuǎn)速.....................................................................................................128

5.2.1 霍爾傳感器的基本工作原理............................................................................128

5.2.2 霍爾元件............................................................................................................130

5.2.3 霍爾傳感器........................................................................................................133

5.2.4 霍爾傳感器的應(yīng)用............................................................................................134

5.3 光電傳感器測量轉(zhuǎn)速.....................................................................................................137

5.3.1 光電效應(yīng)和光電元件........................................................................................137

5.3.2 光電傳感器的應(yīng)用............................................................................................148

5.4 微波傳感器測速.............................................................................................................155

5.4.1 微波的基本知識................................................................................................155

5.4.2 微波傳感器........................................................................................................156

5.4.3 微波多普勒測速傳感器....................................................................................157

5.4.4 微波傳感器的其他應(yīng)用....................................................................................158

5.5 光電式測速裝置的制作和調(diào)試.....................................................................................161

5.5.1 電路制作............................................................................................................161

5.5.2 電路調(diào)試............................................................................................................162

小 結(jié).................................................................................................................................163

習(xí) 題.................................................................................................................................163

第6章 位移的檢測......................................................................................................... 168

6.1 電感式傳感器測量位移.................................................................................................168

6.1.1 位移檢測的主要方法及特點............................................................................168

6.1.2 自感式傳感器....................................................................................................169

6.1.3 差分變壓器........................................................................................................173

6.1.4 電感式測微儀....................................................................................................176

6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用........................................................................................177

6.2 光柵傳感器測量位移.....................................................................................................178

6.2.1 光柵的結(jié)構(gòu)和種類............................................................................................179

6.2.2 光柵傳感器的工作原理....................................................................................1796.2.3 光柵傳感器的使用............................................................................................182

6.3 光電編碼器測量角位移.................................................................................................185

6.3.1 增量式光電編碼器............................................................................................186

6.3.2 式編碼器....................................................................................................187

6.3.3 光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的使用................................................................................188

6.3.4 光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用................................................................................190

6.4 磁柵傳感器測量位移.....................................................................................................190

6.4.1 磁柵的組成及類型............................................................................................191

6.4.2 磁柵傳感器的工作原理....................................................................................191

6.4.3 信號處理方式....................................................................................................192

6.4.4 磁柵數(shù)顯裝置....................................................................................................193

6.5 感應(yīng)同步器.....................................................................................................................193

6.5.1 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)............................................................................................193

6.5.2 感應(yīng)同步器的工作原理....................................................................................194

6.5.3 感應(yīng)同步器的信號處理方式............................................................................195

6.5.4 感應(yīng)同步器數(shù)顯表............................................................................................196

6.6 位移檢測控制系統(tǒng)的制作和調(diào)試.................................................................................197

6.6.1 系統(tǒng)設(shè)計目的....................................................................................................197

6.6.2 系統(tǒng)的工作原理................................................................................................197

6.6.3 系統(tǒng)的主要器件................................................................................................198

6.6.4 系統(tǒng)設(shè)計步驟....................................................................................................198

小 結(jié).................................................................................................................................199

習(xí) 題.................................................................................................................................199

第7章 氣體成分與濕度的檢測....................................................................................... 203

7.1 氣敏傳感器測量氣體成分.............................................................................................203

7.1.1 氣體成分檢測的主要方法及特點....................................................................203

7.1.2 半導(dǎo)體氣敏傳感器............................................................................................204

7.1.3 半導(dǎo)體氣敏傳感器的應(yīng)用................................................................................208

7.2 濕度檢測.........................................................................................................................211

7.2.1 濕度檢測的主要方法及特點............................................................................211

7.2.2 常見的濕度傳感器............................................................................................213

7.2.3 濕度傳感器的特性參數(shù)....................................................................................217

7.2.4 濕度傳感器的使用............................................................................................218

7.2.5 濕度傳感器的應(yīng)用實例....................................................................................219

7.2.6 結(jié)露傳感器........................................................................................................221

7.3 糧食濕度檢測器的制作與調(diào)試.....................................................................................223

7.3.1 電路制作............................................................................................................223

7.3.2 電路調(diào)試............................................................................................................224

小 結(jié).................................................................................................................................224

習(xí) 題.................................................................................................................................225

第8章 檢測系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)....................................................................................... 227

8.1 干擾的類型及形成要素.................................................................................................227

8.1.1 干擾源的類型....................................................................................................227

8.1.2 電磁干擾的途徑................................................................................................228

8.1.3 電子測量裝置的兩種干擾................................................................................229

8.2 抑制干擾措施.................................................................................................................230

8.2.1 硬件抑制干擾措施............................................................................................230

8.2.2 軟件抗干擾實施................................................................................................233

小 結(jié).................................................................................................................................233

習(xí) 題.................................................................................................................................233

第9章 檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用........................................................................................... 235

9.1 傳感器在家用電器中的應(yīng)用.........................................................................................235

9.1.1 傳感器在電冰箱中的應(yīng)用................................................................................235

9.1.2 傳感器在電壓力鍋中的應(yīng)用............................................................................236

9.1.3 傳感器在模糊控制洗衣機中的應(yīng)用................................................................237

9.1.4 傳感器在筆記本式計算機中的應(yīng)用................................................................239

9.2 傳感器在汽車中的應(yīng)用.................................................................................................241

9.2.1 汽車電子控制系統(tǒng)............................................................................................241

9.2.2 汽車中的溫度傳感器........................................................................................246

9.2.3 汽車中的流量傳感器........................................................................................247

9.2.4 汽車中的壓力傳感器........................................................................................249

9.2.5 汽車中的位置和轉(zhuǎn)速傳感器............................................................................250

9.3 傳感器在數(shù)控機床中的應(yīng)用.........................................................................................250

9.3.1 數(shù)控機床中的傳感器........................................................................................250

9.3.2 位置檢測傳感器................................................................................................252

9.3.3 溫度檢測傳感器................................................................................................255

9.3.4 振動檢測傳感器................................................................................................257

9.4 傳感器在智能樓宇中的應(yīng)用.........................................................................................258

9.4.1 空調(diào)系統(tǒng)............................................................................................................258

9.4.2 給排水系統(tǒng)........................................................................................................260

9.4.3 電梯監(jiān)控系統(tǒng)....................................................................................................260

9.4.4 照明監(jiān)控系統(tǒng)....................................................................................................262

9.4.5 防火監(jiān)控系統(tǒng)....................................................................................................262

9.4.6 安全防范系統(tǒng)....................................................................................................264

小 結(jié).................................................................................................................................267

習(xí) 題.................................................................................................................................267

參考文獻............................................................................................................................ 268