項目1
傳感器與智能檢測技術(shù)基礎(chǔ) /1
任務(wù)1.1 傳感器技術(shù)概述 /1
1.1.1 檢測儀表與傳感器 /1
1.1.2 傳感器技術(shù)的地位及應(yīng)用 /2
1.1.3 傳感器的作用 /3
1.1.4 自動檢測與控制系統(tǒng) /4
1.1.5 傳感器技術(shù)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 /5
任務(wù)1.2 傳感器的概念及命名 /8
1.2.1 傳感器的定義及典型組成 /9
1.2.2 傳感器的輸出與儀器儀表 /9
1.2.3 傳感器的分類 /10
1.2.4 傳感器的命名及表示 /13
任務(wù)1.3 傳感器的基本特性及技術(shù)指標 /14
1.3.1 傳感器的靜態(tài)特性技術(shù)指標 /15
1.3.2 傳感器的穩(wěn)定性及可靠性技術(shù)指標 /18
1.3.3 傳感器的動態(tài)特性技術(shù)指標 /19
1.3.4 傳感器的其他技術(shù)指標 /20
任務(wù)1.4 測量誤差與測量結(jié)果表示 /21
1.4.1 真值 /21
1.4.2 測量誤差的概念及分類 /22
1.4.3 測量結(jié)果的定性表示 /23
1.4.4 測量結(jié)果的定量表示 /24
任務(wù)1.5 測量誤差分析和數(shù)據(jù)處理 /26
1.5.1 隨機誤差的統(tǒng)計特征和正態(tài)分布 /27
1.5.2 隨機誤差和測量值的數(shù)字特征 /28
1.5.3 隨機誤差的處理 /30
1.5.4 粗大誤差的發(fā)現(xiàn)和處理 /31
1.5.5 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和處理 /33
1.5.6 直接測量數(shù)據(jù)的處理 /34
任務(wù)1.6 傳感器的典型轉(zhuǎn)換電路 /36
1.6.1 電橋電路 /36
1.6.2 放大電路 /37
1.6.3 濾波器 /39
1.6.4 振蕩電路 /39
1.6.5 調(diào)制與解調(diào)電路 /40
任務(wù)1.7 傳感器的安裝與調(diào)試 /41
1.7.1 傳感器的輸出形式 /42
1.7.2 傳感器的連接 /42
1.7.3 傳感器的標定與校準 /44
1.7.4 傳感器的通信 /46
任務(wù)1.8 智能傳感器 /47
1.8.1 智能傳感器的概念與發(fā)展歷程 /48
1.8.2 智能傳感器的構(gòu)成及功能 /48
1.8.3 智能傳感器的實現(xiàn)途徑 /49
1.8.4 智能傳感器案例 /51
習(xí)題 /53

項目2
熱學(xué)量傳感器 /56
任務(wù)2.1 溫標及測溫方法 /56
2.1.1 溫標 /57
2.1.2 溫度的檢測方法及分類 /58
任務(wù)2.2 熱膨脹式溫度計 /60
2.2.1 液體膨脹式溫度計 /60
2.2.2 固體膨脹式溫度計 /61
2.2.3 壓力式溫度計 /62
任務(wù)2.3 電阻式溫度傳感器 /63
2.3.1 金屬熱電阻傳感器 /63
2.3.2 半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器 /66
2.3.3 電阻式溫度傳感器的應(yīng)用 /67
任務(wù)2.4 熱電偶傳感器 /70
2.4.1 熱電偶傳感器的工作原理 /71
2.4.2 熱電偶工作的基本定律 /72
2.4.3 熱電偶的種類、結(jié)構(gòu)形式和特點 /74
2.4.4 熱電偶傳感器的冷端延長 /77
2.4.5 熱電偶傳感器的冷端補償 /78
2.4.6 熱電偶傳感器的應(yīng)用 /80
任務(wù)2.5 輻射式溫度傳感器 /83
2.5.1 輻射式測溫的基本原理 /83
2.5.2 輻射式溫度傳感器的典型組成 /84
2.5.3 常見的輻射式溫度傳感器 /84
2.5.4 輻射式溫度傳感器的應(yīng)用 /85
任務(wù)2.6 其他溫度傳感器 /86
2.6.1 PN結(jié)型溫度傳感器 /86
2.6.2 電容式溫度傳感器 /86
2.6.3 諧振式溫度傳感器 /87
2.6.4 熱色式溫度傳感器 /87
2.6.5 超聲波式溫度傳感器 /87
2.6.6 微波式溫度傳感器 /87
2.6.7 光纖式溫度傳感器 /88
2.6.8 測溫方法總結(jié) /88
任務(wù)2.7 智能溫度控制系統(tǒng)與溫度傳感器的特性測試 /88
2.7.1 智能溫度控制系統(tǒng)的調(diào)試 /89
2.7.2 電阻式溫度傳感器的特性測試 /90
2.7.3 熱電偶式溫度傳感器的特性測試 /92
2.7.4 PN結(jié)型溫度傳感器的特性測試 /92
習(xí)題 /94

項目3
光、磁與電學(xué)量傳感器 /97
任務(wù)3.1 光學(xué)量傳感器 /97
3.1.1 光電效應(yīng)及光敏元件 /98
3.1.2 光敏元件的基本應(yīng)用電路 /107
3.1.3 光學(xué)量傳感器的應(yīng)用 /109
任務(wù)3.2 磁學(xué)量傳感器 /112
3.2.1 電磁感應(yīng)式傳感器 /113
3.2.2 霍爾傳感器 /115
3.2.3 磁阻傳感器 /119
3.2.4 結(jié)型磁敏傳感器 /121
3.2.5 磁學(xué)量傳感器的應(yīng)用 /121
任務(wù)3.3 電學(xué)量傳感器 /122
3.3.1 電流傳感器 /122
3.3.2 電壓傳感器 /125
3.3.3 功率傳感器 /127
3.3.4 頻率傳感器 /129
3.3.5 電學(xué)量傳感器的應(yīng)用 /130
任務(wù)3.4 光纖傳感器 /131
3.4.1 傳光型光纖傳感器 /131
3.4.2 傳感型光纖傳感器 /133
3.4.3 光纖傳感器的應(yīng)用 /134
任務(wù)3.5 光、磁學(xué)量傳感器的應(yīng)用及特性測試 /136
3.5.1 光學(xué)量傳感器的特性測試 /136
3.5.2 光電式轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)調(diào)試 /137
3.5.3 霍爾傳感器測位移 /138
3.5.4 霍爾傳感器測轉(zhuǎn)速 /138
3.5.5 電磁感應(yīng)式傳感器測轉(zhuǎn)速 /139
3.5.6 光纖傳感器測位移 /139
3.5.7 光纖傳感器測轉(zhuǎn)速 /140
習(xí)題 /141

項目4
位移傳感器與物位傳感器 /144
任務(wù)4.1 電位器式傳感器 /145
4.1.1 電位器式傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理 /145
4.1.2 電位器式傳感器的應(yīng)用 /146
任務(wù)4.2 電感式傳感器 /146
4.2.1 自感式傳感器 /147
4.2.2 差動變壓器式位移傳感器 /152
4.2.3 自感式與差動變壓器式傳感器的應(yīng)用 /154
4.2.4 電渦流式傳感器及其應(yīng)用 /157
任務(wù)4.3 電容式傳感器 /161
4.3.1 電容式傳感器的工作原理和特性 /161
4.3.2 電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路 /166
4.3.3 電容式傳感器的應(yīng)用 /168
任務(wù)4.4 超聲波傳感器 /171
4.4.1 超聲波及其物理性質(zhì) /172
4.4.2 超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)及分類 /173
4.4.3 超聲波傳感器的發(fā)射和接收電路 /174
4.4.4 超聲波傳感器的應(yīng)用 /175
任務(wù)4.5 數(shù)字式位移傳感器 /181
4.5.1 編碼器及其應(yīng)用 /181
4.5.2 光柵傳感器及其應(yīng)用 /184
4.5.3 磁柵傳感器 /187
4.5.4 其他電磁感應(yīng)式位移傳感器 /188
任務(wù)4.6 物位傳感器 /189
4.6.1 接觸式物位傳感器 /190
4.6.2 接近開關(guān)的類型及工作原理 /190
4.6.3 接近開關(guān)的特點及主要性能指標 /193
4.6.4 接近開關(guān)的選型及應(yīng)用 /193
任務(wù)4.7 位移傳感器的應(yīng)用及特性測試 /194
4.7.1 差動螺線管式傳感器的標定及頻率特性測試 /194
4.7.2 差動變壓器式傳感器的標定及頻率特性測試 /195
4.7.3 電渦流式傳感器的標定及頻率特性測試 /196
4.7.4 電容式傳感器的標定及位移特性測試 /197
4.7.5 超聲波傳感器的標定及位移特性測試 /198
習(xí)題 /198

項目5
力學(xué)量傳感器 /202
任務(wù)5.1 電阻應(yīng)變式傳感器 /202
5.1.1 應(yīng)變片的構(gòu)成及工作原理 /203
5.1.2 應(yīng)變片的布片和組橋形式 /204
5.1.3 溫漂及其補償 /206
5.1.4 應(yīng)變片的選用與粘貼 /207
5.1.5 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用 /207
任務(wù)5.2 壓電式傳感器 /209
5.2.1 壓電式傳感器的工作原理 /210
5.2.2 壓電材料 /210
5.2.3 壓電式傳感器的轉(zhuǎn)換電路 /211
5.2.4 壓電式傳感器的應(yīng)用 /214
任務(wù)5.3 其他力敏傳感器 /216
5.3.1 諧振式力敏傳感器 /216
5.3.2 壓磁式力敏傳感器 /217
5.3.3 差動變壓器式力敏傳感器 /217
5.3.4 電容式力敏傳感器 /218
任務(wù)5.4 力學(xué)量傳感器的應(yīng)用及特性測試 /218
5.4.1 金屬箔式應(yīng)變式傳感器稱重 /219
5.4.2 半導(dǎo)體壓阻式傳感器測壓力 /220
5.4.3 壓電式傳感器的標定 /220
習(xí)題 /221

項目6
化學(xué)傳感器與生物傳感器 /224
任務(wù)6.1 氣體傳感器 /225
6.1.1 氣體傳感器的分類 /225
6.1.2 電阻式氣體傳感器 /226
6.1.3 氣體傳感器的應(yīng)用 /227
任務(wù)6.2 濕度傳感器 /229
6.2.1 濕度及其表示 /229
6.2.2 濕度的測量 /230
6.2.3 濕度傳感器的應(yīng)用 /231
任務(wù)6.3 離子傳感器 /233
6.3.1 離子傳感器的結(jié)構(gòu)與分類 /233
6.3.2 電極型離子傳感器 /234
6.3.3 場效應(yīng)晶體管型離子傳感器 /234
6.3.4 離子傳感器的應(yīng)用 /234
任務(wù)6.4 生物傳感器 /235
6.4.1 生物傳感器概述 /236
6.4.2 生物傳感器的發(fā)展歷程 /236
6.4.3 生物傳感器的特點 /237
6.4.4 典型生物傳感器及其應(yīng)用 /238
6.4.5 生物傳感器的發(fā)展趨勢 /239
任務(wù)6.5 氣體傳感器與濕度傳感器的特性測試 /239
6.5.1 氣體傳感器的特性測試 /240
6.5.2 電阻式濕度傳感器的特性測試 /240
習(xí)題 /241

項目7
傳感器技術(shù)綜合應(yīng)用 /243
任務(wù)7.1 傳感器與智能家居 /243
7.1.1 智能家居的發(fā)展歷程 /244
7.1.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居 /244
7.1.3 智能家居中的傳感器 /246
7.1.4 智能家居的發(fā)展趨勢 /248
任務(wù)7.2 傳感器與現(xiàn)代汽車 /248
7.2.1 傳感器在汽車發(fā)動機中的作用 /249
7.2.2 傳感器在底盤控制中的應(yīng)用 /251
7.2.3 傳感器在車身控制中的應(yīng)用 /251
7.2.4 傳感器在汽車環(huán)境感知中的應(yīng)用 /252
7.2.5 傳感器在汽車自動駕駛中的應(yīng)用 /252
7.2.6 汽車傳感器的發(fā)展趨勢 /253
任務(wù)7.3 傳感器與機器人 /254
7.3.1 機器人的概念、構(gòu)成及分類 /254
7.3.2 機器人中的傳感器 /256
7.3.3 機器人內(nèi)部傳感器 /257
7.3.4 機器人外部傳感器 /258
7.3.5 機器人及其傳感器的發(fā)展 /262
習(xí)題 /262

附錄 /265