自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)(第3版)
定 價:38 元
叢書名:全國高等職業(yè)教育工業(yè)生產(chǎn)自動化技術(shù)系列規(guī)劃教材
- 作者:蘇家健 主編
- 出版時間:2014/4/1
- ISBN:9787121227141
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP274;TP212
- 頁碼:300
- 紙張:膠版紙
- 版次:3
- 開本:16開
本書主要介紹了常用傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的測量電路,并介紹了大量的應(yīng)用實例。在取材上,強調(diào)理論夠用、實用性和先進性,突出基本技能的培養(yǎng),加強了實驗的內(nèi)容。本書內(nèi)容主要包括:檢測技術(shù)的一般概念和測量方法、誤差分析;電阻式、變磁阻式、電容式、熱電式、霍爾式、光電式及壓電式等常用傳感器;新型的光纖傳感器;數(shù)字式傳感器、智能傳感器和過程控制參數(shù)檢測及檢測裝置的信號處理技術(shù)。
本次修訂后,既保持原教材的特色、精選理論教學(xué)內(nèi)容,適用夠用,又重點突出,各章增加例題、習(xí)題和習(xí)題解答,以便更方便、更好地為教學(xué)服務(wù)!
蘇家健,上海震旦職業(yè)學(xué)院機電分院院長,教授,具有幾十年的教學(xué)經(jīng)驗和科研經(jīng)驗,主講課程包括自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)、可編程序控制原理及應(yīng)用、電氣控制技術(shù)與實訓(xùn)等,已出版的教材獲得了讀者的廣泛好評,銷量領(lǐng)先!
第1章檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識
1.1測量的基本概念
1.1.1測量
1.1.2測量方法
1.2測量誤差及其分類
1.2.1測量誤差及其表示方法
1.2.2測量誤差的分類
1.3測量誤差的分析與處理
1.3.1隨機誤差的統(tǒng)計特性
1.3.2粗大誤差
1.3.3系統(tǒng)誤差
1.3.4直接測量數(shù)據(jù)的誤差分析
1.4傳感器及其基本特性
1.4.1傳感器的定義及組成
1.4.2傳感器的分類
第1章檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識
1.1測量的基本概念
1.1.1測量
1.1.2測量方法
1.2測量誤差及其分類
1.2.1測量誤差及其表示方法
1.2.2測量誤差的分類
1.3測量誤差的分析與處理
1.3.1隨機誤差的統(tǒng)計特性
1.3.2粗大誤差
1.3.3系統(tǒng)誤差
1.3.4直接測量數(shù)據(jù)的誤差分析
1.4傳感器及其基本特性
1.4.1傳感器的定義及組成
1.4.2傳感器的分類
1.4.3傳感器的基本特性
1.4.4傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.5彈性敏感元件
1.5.1彈性敏感材料的彈性特性
1.5.2彈性敏感元件的材料及其基本
要求
1.5.3彈性敏感元件的變換原理
小結(jié)
思考與練習(xí)
第2章電阻式傳感器
2.1電位器式傳感器
2.1.1線性電位器
2.1.2電位器式傳感器的應(yīng)用
2.2電阻應(yīng)變式傳感器
2.2.1電阻應(yīng)變片的種類與結(jié)構(gòu)
2.2.2電阻的應(yīng)變效應(yīng)
2.2.3應(yīng)變片測試原理
2.2.4測量電路
2.3電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用
2.4壓阻式傳感器
2.4.1壓阻效應(yīng)與壓阻系數(shù)
2.4.2測量原理
2.4.3溫度補償
2.4.4壓阻式傳感器的應(yīng)用
2.5氣敏電阻傳感器
2.6濕敏電阻傳感器
小結(jié)
思考與練習(xí)
第3章變磁阻式傳感器
3.1自感式傳感器
3.1.1基本自感式傳感器
3.1.2差動變間隙式傳感器
3.1.3螺管型自感式傳感器
3.1.4測量電路
3.2變壓器式傳感器
3.2.1螺線管式差動變壓器
3.2.2測量電路
3.3電渦流式傳感器
3.3.1電渦流式傳感器的工作原理
3.3.2電渦流式傳感器種類
3.3.3測量電路
3.4變磁阻式傳感器的應(yīng)用
3.4.1自感式傳感器的應(yīng)用
3.4.2變壓器式傳感器的應(yīng)用
3.4.3電渦流式傳感器的應(yīng)用
小結(jié)
思考與練習(xí)
第4章電容式傳感器
4.1電容式傳感器的工作原理
4.1.1變面積式電容傳感器
4.1.2變間隙式電容傳感器
4.1.3變介電常數(shù)式電容傳感器
4.2測量電路
4.2.1調(diào)幅型電路
4.2.2差動脈沖寬度調(diào)制電路
4.2.3調(diào)頻型電路
4.3電容式傳感器的應(yīng)用
小結(jié)
思考與練習(xí)
第5章熱電偶傳感器
5.1熱電偶工作原理
5.1.1熱電偶工作原理
5.1.2熱電偶的基本定律
5.2熱電偶的材料、結(jié)構(gòu)及種類
5.2.1熱電偶材料
5.2.2熱電偶結(jié)構(gòu)
5.2.3熱電偶種類及分度表
5.3熱電偶的冷端補償
5.4熱電偶測溫線路
5.5熱電阻
5.5.1金屬熱電阻
5.5.2半導(dǎo)體熱敏電阻
5.5.3集成溫度傳感器
小結(jié)
思考與練習(xí)
第6章光電式傳感器
6.1光電效應(yīng)及光電器件
6.1.1光電效應(yīng)
6.1.2光電管
6.1.3光敏電阻
6.1.4光敏晶體管
6.1.5光電池
6.2紅外傳感器
6.2.1紅外輻射
6.2.2紅外探測器
6.3光電式傳感器應(yīng)用舉例
6.3.1光敏電阻傳感器的應(yīng)用
6.3.2光敏晶體管的應(yīng)用
6.3.3光電池的應(yīng)用
6.3.4紅外測溫儀
6.4光電開關(guān)和光電斷續(xù)器
6.4.1光電開關(guān)
6.4.2光電斷續(xù)器
6.5CCD圖像傳感器及應(yīng)用
6.5.1CCD圖像傳感器的工作原理
6.5.2CCD圖像傳感器的分類
6.5.3CCD圖像傳感器的應(yīng)用
小結(jié)
思考與練習(xí)
第7章霍爾傳感器
7.1霍爾元件工作原理
7.2霍爾元件的基本結(jié)構(gòu)和主要特性參數(shù)
7.2.1基本結(jié)構(gòu)
7.2.2主要特性參數(shù)
7.3霍爾元件的測量電路及補償
7.3.1基本測量電路
7.3.2溫度誤差的補償
7.3.3不等位電勢的補償
7.4霍爾集成電路
7.5霍爾傳感器的應(yīng)用
小結(jié)
思考與練習(xí)
第8章壓電式傳感器
8.1壓電效應(yīng)
8.1.1石英晶體的壓電效應(yīng)
8.1.2石英晶體
8.1.3壓電陶瓷的壓電效應(yīng)
8.1.4壓電陶瓷
8.2壓電材料
8.3壓電式傳感器測量電路
8.3.1壓電器件的串聯(lián)與并聯(lián)
8.3.2壓電式傳感器的等效電路
8.3.3壓電式傳感器的測量電路
8.4壓電式傳感器應(yīng)用舉例
小結(jié)
思考與練習(xí)
第9章光纖傳感器
9.1光纖傳感器的原理、結(jié)構(gòu)及種類
9.1.1光纖傳感器的原理
9.1.2光纖的結(jié)構(gòu)
9.1.3光纖的種類
9.2光的傳輸原理
9.2.1光的全反射定律
9.2.2光纖的傳光原理
9.3光纖傳感器的類型
9.3.1光纖傳感器的分類
9.3.2功能型和非功能型光纖傳感器
9.3.3光纖傳感器的主要部件
9.4功能型光纖傳感器
9.4.1相位調(diào)制型光纖傳感器
9.4.2光強調(diào)制型光纖傳感器
9.5非功能型光纖傳感器
9.5.1遮斷光路的光強調(diào)制型光纖
傳感器
9.5.2改變光纖相對位置的光強調(diào)
制型光纖傳感器
9.6光纖傳感器的應(yīng)用
9.6.1光纖微位移測量傳感器
9.6.2光纖流量傳感器
9.6.3光纖圖像傳感器
小結(jié)
思考與練習(xí)
第10章過程參數(shù)的控制
10.1壓力測量
10.1.1彈簧管壓力表
10.1.2壓力、差壓變送器的基本原理
10.2液位測量
10.2.1浮力式液位儀表
10.2.2光纖液位計
10.2.3靜壓式液位計
10.2.4電阻式液位計
10.3流量測量
10.3.1容積式流量傳感器
10.3.2差壓式流量傳感器
10.3.3速度式流量傳感器
10.3.4流體阻力式流量傳感器
小結(jié)
思考與練習(xí)
第11章檢測裝置的信號處理及接口技術(shù)
11.1信號的放大與隔離技術(shù)
11.1.1運算放大器
11.1.2測量放大器
11.1.3隔離放大器
11.1.4程控測量放大器PGA
11.2信號變換技術(shù)
11.2.10~10mA的電壓/電流變換
(V/I變換)
11.2.24~20mA的電壓/電流變換
(V/I變換)
11.3過程輸入通道
11.3.1模擬量輸入通道
11.3.2A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機的
接口
11.4信號的非線性補償技術(shù)
11.4.1線性化處理方法
11.4.2利用微機進行非線性化處理
小結(jié)
思考與練習(xí)
第12章自動檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用
12.1傳感器的選用原則
12.2綜合應(yīng)用舉例
12.2.1高爐煉鐵自動檢測與控制
12.2.2蒸餾塔自動檢測與控制
12.2.3傳感器在汽車中的應(yīng)用
12.2.4傳感器在空氣污染監(jiān)測中的
應(yīng)用
12.2.5IC卡智能水表的應(yīng)用
12.2.6傳感器在全自動洗衣機中的
應(yīng)用
12.2.7傳感器在電冰箱中的應(yīng)用
12.2.8傳感器在空調(diào)器中的應(yīng)用
12.2.9傳感器在廚具中的應(yīng)用23212.2.10傳感器在燃氣熱水器中的
應(yīng)用
12.2.11傳感器在家用吸塵器中的
應(yīng)用
12.2.12家用電器中常用的部分國
產(chǎn)熱敏電阻
小結(jié)
思考與練習(xí)
第13章數(shù)字式傳感器技術(shù)
13.1光柵傳感器
13.1.1光柵的基本知識
13.1.2莫爾條紋及其測量原理
13.1.3光柵測量系統(tǒng)
13.1.4光柵測量系統(tǒng)的應(yīng)用
13.2磁柵傳感器
13.2.1磁柵及其分類
13.2.2磁頭及其結(jié)構(gòu)
13.2.3信號處理方式
13.2.4磁柵傳感器的應(yīng)用
13.3數(shù)字編碼器
13.3.1接觸式碼盤編碼器
13.3.2光電式編碼器
13.3.3光電編碼傳感器的應(yīng)用
13.4感應(yīng)同步器
13.4.1感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)
13.4.2感應(yīng)同步器的工作原理
13.4.3數(shù)字位置測量系統(tǒng)
小結(jié)
習(xí)題與思考題
第14章自動檢測技術(shù)的新發(fā)展
14.1智能傳感器
14.1.1智能傳感器發(fā)展的歷史背景
14.1.2智能傳感器的功能與特點
14.1.3智能傳感器實現(xiàn)的途徑
14.2虛擬儀器
14.2.1虛擬儀器的定義
14.2.2虛擬儀器的應(yīng)用
14.2.3虛擬儀器的特點
14.2.4虛擬儀器的產(chǎn)生
14.2.5虛擬儀器的分類
14.2.6虛擬儀器的體系結(jié)構(gòu)
14.2.7虛擬儀器的發(fā)展趨勢
14.3微型傳感器
14.3.1微機電系統(tǒng)(MEMS)
14.3.2微型傳感器
14.4網(wǎng)絡(luò)傳感器
14.4.1基于現(xiàn)場總線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
測控系統(tǒng)
14.4.2面向Internet網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)
14.4.3網(wǎng)絡(luò)化檢測儀器與系統(tǒng)實例
14.4.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)
14.5多傳感器數(shù)據(jù)融合
14.5.1工作原理
14.5.2多傳感器數(shù)據(jù)融合的意義
14.5.3融合方法
14.5.4多傳感器信息融合的實例
14.6軟測量技術(shù)
小結(jié)
思考與習(xí)題
附錄A思考與練習(xí)部分答案
參考文獻
本書是在“淡化理論,夠用為度,培養(yǎng)技能,重在運用,能力本位”的教學(xué)改革的指導(dǎo)思想下,對前2版的不足之處進行修改的情況下編寫而成的。本書第3版在保持第2版的基本結(jié)構(gòu)、基本內(nèi)容不變的前提下,跟蹤自動檢測和傳感器的新發(fā)展、新動向、新技術(shù),對全書的內(nèi)容做了調(diào)整和補充,使本書第3版內(nèi)容更加翔實,編排更加合理,實例更加豐富,更有利于教學(xué)的組織及學(xué)生的自學(xué)閱讀!
本書針對高職的特點,以崗位核心能力為目標(biāo),精選內(nèi)容,力圖使學(xué)生通過對本課程的學(xué)習(xí),能掌握生產(chǎn)一線技術(shù)人員和運行人員必須具備的傳感器和檢測技術(shù)的基本知識和應(yīng)用、操作技能!
本書于2013年被上海市教委列為高職市級精品課程,并建立了相應(yīng)的網(wǎng)站,網(wǎng)址是wwwauroracollegecn!
本書的主要特點如下!
(1)更加注重理論適度夠用,注重實例介紹,壓縮大量的理論推導(dǎo),突出教材的實用性。
(2)增加傳感器的應(yīng)用實例,特別是日常生活中的應(yīng)用!
(3)在取材方面,既考慮了傳感器和檢測技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展趨勢和新技術(shù)的應(yīng)用,又考慮高職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和特點,使本書既有一定的深度,又有一定的廣度!
本書各章具有一定的獨立性,在教學(xué)中,教師可以根據(jù)專業(yè)的方向和特點選用不同的章節(jié)。本書參考學(xué)時為48~80學(xué)時。其他有關(guān)專業(yè)(如教控、汽車等專業(yè))可根據(jù)需要選用不同的章節(jié),安排課時!
本書共有14章。第1章介紹檢測技術(shù)的基本知識,第2~8章介紹各種常用的傳感器,如電阻應(yīng)變片、熱電阻、氣敏電阻、濕敏電阻、電感式、電容式、熱電偶、壓電式、光電式各種傳感器,第9章介紹光纖傳感器,第10章介紹過程參數(shù)的控制,第11章介紹檢測裝置的信號處理及接口技術(shù),第12章介紹自動檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用,第13章介紹數(shù)字式傳感器技術(shù),第14章介紹自動檢測技術(shù)的新發(fā)展!
本書由上海震旦職業(yè)學(xué)院蘇家健任主編,上海震旦職業(yè)學(xué)院徐文文、上海不二越精密軸承有限公司張磊任副主編!
其中,徐文文編寫了第2、3、4、6、9、10、11章及附錄A,張磊編寫了第12、13、14章,蘇家健編寫了第1、5、7、8章并統(tǒng)稿!
本書可作為高職高專工業(yè)生產(chǎn)自動化技術(shù)、電氣自動化技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、機電一體化技術(shù)、計算機控制技術(shù)及相近專業(yè)的教材,也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書!
本書在編寫過程中,參閱了許多專家的著作、論文和教材,還得到電子工業(yè)出版社和同行的大力支持,在此表示衷心的感謝!
由于編者的水平有限,對于在本版中存在的錯誤和不妥之處,懇請廣大讀者批評指正。
編者