基本信息
书名:传感器与自动检测技术 第2版
定价:33.00元
作者:张玉莲
出版社:机械工业出版社
出版日期:2012-07-01
ISBN:9787111379768
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装-胶订
开本:16开
商品重量:0.400kg
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内容提要
本书是高职高专“十一五”规划教材。全书共分14章,主要介绍了传感器的基本知识,力、压力、温度、位移、物位、光电式、磁电式、波式、生物、化学物质、机器人等传感器的基本工作原理及其在工业生产和日常生活中的应用,传感器输出信号的处理技术,传感器的标定以及传感器的发展展望,传感器的综合应用——小制作,*后实战演练介绍了常见参数的检测方法。全书主要根据被测参数进行分类讲解,以便于使用者根据被测参数选取相应的传感器。
本书可作为高职高专院校电气自动化、机电一体化、楼宇智能化、仪器仪表、计算机控制以及电子与信息技术类等专业用书;由于教材中各章节具有的独立性,所以其他有关专业如数控、机械、汽车、航空电子等专业也可根据需要选用不同章节。《高职高专“十一五”电子信息类专业规划教材:传感器与自动检测技术(第2版)》亦可供从事检测、控制等方面的工程技术人员参考。
目录
前言
章 传感器的基本知识
1.1 传感器的作用与地位
1.2 传感器的应用与发展
1.3 传感器的定义与组成
1.3.1 传感器的定义
1.3.2 传感器的组成
1.4 传感器的分类
1.4.1 按被测物理量分类
1.4.2 按传感器工作原理分类
1.5 传感器的命名及代号
1.5.1 传感器命名法的构成
1.5.2 传感器代号的标记方法
1.6 传感器的基本特性
1.6.1 传感器的静态特性
1.6.2 传感器的动态特性
习题
第2章 力、压力传感器
2.1 概述
2.2 弹性敏感元件
2.2.1 弹性敏感元件的特性
2.2.2 弹性敏感元件的分类
2.3 电阻应变式传感器
2.3.1 电阻应变片的结构
2.3.2 电阻应变片的分类
2.3.3 电阻应变片的工作原理
2.3.4 电阻应变片的测量电路
2.3.5 应变片的温度误差及补偿
2.3.6 应变片的粘接剂及粘贴、固化和检查
2.3.7 电阻应变片传感器的应用
2.3.8 常见电阻应变式传感器
2.4 压电式传感器
2.4.1 压电式传感器的工作原理--压电效应
2.4.2 压电式传感器的等效电路
2.4.3 压电式传感器的测量电路
2.4.4 压电式传感器的应用
2.4.5 常见压电式传感器
2.5 电容式传感器
2.5.1 变间隙式电容传感器
2.5.2 变面积式电容传感器
2.5.3 变介电常数式电容传感器
2.5.4 电容式传感器的测量转换电路
2.5.5 电容式传感器的应用
2.5.6 常见电容式传感器
2.6 电感式传感器
2.6.1 自感式电感传感器
2.6.2 互感式电感传感器--差动变压器式传感器
2.6.3 电感式传感器的应用
2.6.4 常见电感式传感器
2.6.5 电涡流式传感器及其应用
2.6.6 常见电涡流传感器
2.7 压阻式压力传感器
2.7.1 压阻式压力传感器的工作原理
2.7.2 常见压阻式压力传感器
习题
第3章 温度传感器
3.1 温标及温度的测量方法
3.1.1 温标
3.1.2 温度的测量方法
3.2 膨胀式温度计
3.2.1 玻璃液体温度计
3.2.2 固体膨胀式温度计
3.2.3 气体膨胀式温度计
3.3 电阻式温度传感器
3.3.1 金属热电阻传感器
3.3.2 半导体热敏电阻
3.4 热电偶温度传感器
3.4.1 热电偶温度传感器的工作原理
3.4.2 热电极的材料及常用热电偶
3.4.3 热电偶传感器的结构
3.4.4 热电偶冷端温度补偿
3.4.5 热电偶测温电路
3.4.6 热电偶温度传感器的应用
3.5 集成温度传感器
3.5.1 集成温度传感器的基本工作原理
3.5.2 电压输出型集成温度传感器
3.5.3 电流输出型集成温度传感器
3.5.4 集成温度传感器的应用
3.5.5 常见集成温度传感器
3.6 辐射式温度传感器
3.6.1 辐射测温的原理
3.6.2 红外线温度传感器
3.6.3 亮度式温度传感器
3.6.4 比色温度传感器
习题
第4章 位移、物位传感器
4.1 电位器式位移传感器
4.1.1 电位器的基本概念
4.1.2 电位器的类型、结构与材料
4.1.3 电位器的主要技术指标
4.1.4 线位移传感器
4.1.5 角位移传感器
4.1.6 电位器式传感器的应用
4.1.7 常见电位器式位移传感器
4.2 光栅位移传感器
4.2.1 光栅的概念
4.2.2 光栅位移传感器的工作原理--莫尔条纹
4.2.3 光栅位移传感器的结构
4.2.4 光栅位移传感器的特点及应用
4.3 磁栅位移传感器
4.3.1 磁栅的概念
4.3.2 磁栅的种类
4.3.3 磁栅位移传感器的结构和工作原理
4.3.4 磁栅位移传感器的应用
4.4 接近传感器
4.4.1 电容式接近传感器
4.4.2 电感式接近传感器
4.4.3 接近传感器的应用
4.5 液位传感器
4.5.1 导电式水位传感器
4.5.2 压差式液位传感器
4.5.3 常见液位传感器
4.5.4 磁致伸缩液位(位移)传感器
4.6 电容式物位传感器
4.6.1 电容式液位传感器的
工作原理
4.6.2 电容式物位传感器
4.6.3 电容式物位传感器的应用
4.7 流量传感器
4.7.1 电磁流量计
4.7.2 涡轮式流量传感器
习题
第5章 光电式传感器
5.1 光电效应及光电器件
5.1.1 光电效应
5.1.2 光电管、光电倍增管
5.1.3 光敏电阻
5.1.4 光敏二极管、光敏晶体管
5.1.5 光电池
5.2 光电式传感器的测量电路
5.2.1 光电管路灯自动控制器
5.2.2 光敏电阻控制的报警电路
5.2.3 光敏二极管测量电路
5.2.4 光敏晶体管测量电路
5.2.5 光电池的测量电路
5.3 光纤传感器
5.3.1 光纤的结构和传光原理
5.3.2 光纤传感器的工作原理
5.3.3 光纤传感器的特点
5.3.4 光纤传感器的应用
5.4 电荷耦合摄影器件
5.4.1 电荷耦合器件的基本工作原理
5.4.2 电荷耦合器件图像传感器
5.5 红外传感器
5.5.1 红外光电探测器
5.5.2 红外热敏探测器
5.5.3 热释电红外传感器
5.6 光电式传感器的应用
5.6.1 光电式传感器的类型
5.6.2 光电式传感器的应用
5.6.3 光电开关
习题
第6章 磁电式传感器
6.1 概述
6.2 霍尔传感器的工作原理与特性
6.2.1 霍尔效应
6.2.2 霍尔元件的结构和主要参数
6.2.3 霍尔集成传感器
6.3 磁敏传感器
6.3.1 磁敏电阻
6.3.2 磁敏二极管
6.3.3 磁敏晶体管
6.4 磁电式传感器的应用
6.4.1 霍尔传感器的应用
6.4.2 磁敏电阻的应用
6.4.3 磁敏二极管和磁敏晶体管的应用
6.4.4 半导体磁传感器的特点及应用
习题
第7章 波式传感器
7.1 超声波传感器
7.1.1 超声波的物理基础
7.1.2 超声波换能器及耦合技术
7.1.3 各种超声波探头
7.1.4 超声波传感器的应用
7.2 微波传感器
7.2.1 微波的性质与特点
7.2.2 微波传感器的工作原理及其分类
7.2.3 微波传感器的应用
7.3 多普勒传感器
7.3.1 多普勒效应
7.3.2 多普勒效应的应用
习题
第8章 生物传感器
8.1 生物传感器的工作原理
8.2 常用的生物传感器
8.2.1 酶传感器
8.2.2 葡萄糖传感器
8.2.3 微生物传感器
8.2.4 免疫传感器
8.3 常见生物传感器
8.4 生物传感器的应用
习题
第9章 化学物质传感器
9.1 气敏传感器
9.1.1 气敏传感器的分类
9.1.2 电阻型半导体气敏传感器
9.1.3 非电阻型半导体气敏传感器
9.1.4 气敏传感器的应用
9.1.5 常见气敏传感器
9.2 湿度传感器
9.2.1 湿度的表示方法
9.2.2 湿度传感器的分类
9.2.3 电阻式湿度传感器
9.2.4 电容式湿度传感器
9.2.5 常见湿度传感器
9.2.6 湿度传感器的应用
习题
0章 机器人传感器
10.1 概述
10.1.1 机器人的类型
10.1.2 机器人的特征
10.1.3 机器人的进化过程
10.1.4 常见机器人的种类与外形
10.2 视觉传感器
10.3 听觉传感器
10.4 触觉传感器
10.5 压觉传感器
10.6 力觉传感器
10.7 接近觉传感器
10.8 滑觉传感器
10.9 感觉传感器
习题
1章 传感器输出信号的处理技术
11.1 传感器输出信号的特点
11.1.1 传感器输出信号的形式
11.1.2 传感器输出信号具有的特点
11.1.3 输出信号的处理方法
11.2 传感器输出信号的检测电路
11.2.1 检测电路的形式
11.2.2 常用信号的检测电路
11.3 输出信号的干扰及控制技术
11.3.1 干扰的类型与要素
11.3.2 干扰控制的方法
习题
2章 传感器的标定和传感器的发展展望
12.1 传感器的静态标定和动态标定
12.1.1 标定
12.1.2 静态标定
12.1.3 动态标定
12.2 传感器的发展展望
12.2.1 传感器性能的改进
12.2.2 传感器的发展
习题
3章 传感器的综合应用--
小制作22113.1 电阻应变式力传感器制作的数显电子秤
13.1.1 工作原理
13.1.2 元器件选择
13.1.3 制作与调试
13.2 敲击式电子门铃
13.2.1 工作原理
13.2.2 元器件选择
13.2.3 制作与调试
13.3 超温报警电路
13.3.1 工作原理
13.3.2 元器件选择
13.3.3 制作与调试
13.4 水位指示及水满报警器
13.4.1 工作原理
13.4.2 元器件选择
13.4.3 制作与调试
13.5 光控延时照明灯
13.5.1 工作原理
13.5.2 元器件选择
13.5.3 制作与调试
13.6 热释电红外探头报警器
13.6.1 工作原理
13.6.2 元器件选择
13.6.3 制作与调试
13.7 超声波遥控照明灯
13.7.1 工作原理
13.7.2 元器件选择
13.7.3 制作与调试
13.8 感应式防盗报警器
13.8.1 工作原理
13.8.2 元器件选择
13.8.3 制作与调试
13.9 吸烟报警器
13.9.1 工作原理
13.9.2 元器件选择
13.9.3 制作与调试
13.1 0触摸式延时照明灯
13.1 0.1 工作原理
13.1 0.2 元器件选择
13.1 0.3 制作与调试
4章 实战演练--常见参数的检测
14.1 CSY系列传感器与检测技术实验台简介
14.1.1 实验台组成
14.1.2 传感器的简要特性
14.2 实验项目简介
实验一 应变式力传感器重量测量--电子秤
实验二 压电式传感器振动测量
实验三 电容式传感器的位移测量
实验四 差动变压器式传感器位移测量
实验五 差动变压器零点残余电压补偿
实验六 电涡流式传感器位移测量
实验七 被测体材质对电涡流传感器的特性影响检测
实验八 电涡流传感器振动测量
实验九 压阻式压力传感器压力测量
实验十 热电阻温度传感器温度测量
实验十一 热电偶温度传感器温度测量
实验十二 热电偶冷端温度补偿
实验十三 集成温度传感器温度测量
实验十四 光纤传感器位移测量
实验十五 光纤传感器转速测量
实验十六 光电式转速传感器的转速测量
实验十七 霍尔传感器位移测量
实验十八 霍尔转速传感器转速测量
实验十九 气体流量的测定
实验二十 气体成分检测--气敏(酒精)传感器
实验二十一 湿度检测
实验二十二 超声波传感器测距
附录
附录A 传感器分类表
附录B 热电阻分度表
附录C 热电偶分度对照表
附录D 常用传感器中英文对照表
部分习题参考答案
参考文献
作者介绍
文摘
序言
我在学习电子工程的过程中,对于各种传感器和检测技术有着浓厚的兴趣,并希望能找到一本能够系统性地学习相关知识的书籍。《传感器与自动检测技术 第2版》恰好满足了我的这一需求。这本书的章节划分非常清晰,从传感器基础理论,到各种类型传感器的详细介绍,再到自动检测系统的设计与应用,循序渐进,非常适合学生学习。我特别喜欢书中关于信号处理和数据采集的部分。这部分内容详细介绍了放大器、滤波器、模数转换器等关键器件的工作原理及其在传感器信号处理中的作用。书中还讲解了常用的通信接口和协议,如RS232、RS485、CAN总线等,这些都是在实际工程中非常重要的知识。通过对这部分内容的学习,我不仅理解了如何将传感器采集到的原始信号转化为可用的数字信息,还掌握了如何将这些信息传输到控制器进行处理。这本书为我构建了完整的自动化检测系统的知识框架,让我能够更好地理解和掌握相关技术。
评分我是一名从事产品质量检测的研究员,对于高精度、高可靠性的检测技术有着极高的要求。《传感器与自动检测技术 第2版》这本书,在满足我这一需求方面,表现得尤为出色。书中在介绍各类传感器时,都非常注重对其测量精度和分辨率的探讨。例如,在讲解光学测量传感器时,书中详细分析了干涉仪、激光扫描仪等技术在精密测量中的应用,并对影响测量精度的因素,如激光波长稳定性、环境温度变化、机械振动等,进行了深入的分析和探讨。更令我惊喜的是,书中还提供了多种提高测量精度的策略,例如,采用差分测量技术、补偿温度影响、优化数据处理算法等。这些内容对于我在实验室进行高精度测量实验,或者在生产线上开发精密质量检测设备,都提供了非常有价值的指导。另外,书中关于传感器融合和多传感器协同工作的章节,也让我看到了如何通过整合不同传感器的数据,来提升检测系统的整体性能和鲁棒性,这对于解决复杂测量问题提供了新的思路。
评分作为一个对自动化检测领域充满好奇的大学在读研究生,我一直在寻找一本能够系统性梳理整个学科脉络,同时又不失深度和广度的教材。《传感器与自动检测技术 第2版》无疑满足了我的需求。这本书的结构安排非常合理,从传感器基础知识的介绍,到具体传感器类型的详解,再到自动检测系统的设计与应用,层层递进,逻辑清晰。在阅读过程中,我发现书中对传感器分类的视角非常独特,它不仅仅按照物理量分类(如温度、压力、位移),更深入地探讨了传感器在不同应用场景下的功能性划分,例如,用于状态监测的传感器、用于过程控制的传感器、以及用于质量检测的传感器等。这种从应用出发的分类方式,让我更容易理解各种传感器在实际工业生产中的定位和价值。书中对各种传感器的工作原理的阐述,虽然包含一定的物理和数学公式,但讲解得非常到位,配以大量的示意图和实例,使得原本抽象的原理变得生动易懂。我特别喜欢书中关于信号调理和数据采集的部分,这部分内容对于初学者来说至关重要,它讲解了如何将传感器原始信号转换为可供后续处理的数字信号,以及常用的接口标准和通信协议。这为我后续的学习和项目实践打下了坚实的基础,也让我对整个自动化检测系统的“从传感器到控制器”的完整流程有了更深刻的认识。
评分初次翻阅这本《传感器与自动检测技术 第2版》,就被其严谨的学术态度和丰富的实践案例深深吸引。我是一名在工业自动化领域摸爬滚打多年的工程师,深知理论与实践相结合的重要性。这本书恰恰在这一点上做得尤为出色。它并没有止步于对传感器原理的泛泛而谈,而是深入剖析了各类传感器的物理基础、工作机制以及在实际应用中的性能表现。比如,在介绍光学传感器时,书中不仅仅讲解了光电效应、红外感应等基本原理,更细致地阐述了不同类型光源(如LED、激光)与探测器(如光电二极管、CCD、CMOS)的特性匹配,以及它们在光照强度、颜色、距离测量等方面的应用考量。特别令我印象深刻的是,书中关于环境光补偿和抗干扰设计的章节,提供了许多实用的工程经验,这对于我们在复杂工业环境下部署传感器至关重要。例如,在连续生产线上,光照条件可能随时变化,而杂散光、电磁干扰更是家常便饭,本书提供的滤波算法和硬件设计建议,能够切实帮助我们规避这些潜在问题,确保检测系统的稳定性和准确性。此外,对于一些新兴的传感器技术,如MEMS传感器在微机电系统中的应用,书中也有详尽的介绍,这对于我们这些需要不断更新知识体系的从业者来说,无疑是一笔宝贵的财富。它不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的前辈,循循善诱地将他宝贵的知识和经验倾囊相授,让我受益匪浅。
评分作为一名退休多年的老工程师,我对自动化和检测技术的发展历程有着特殊的感情。我年轻时,传感器技术远不如现在这般成熟,许多检测任务需要依靠人工,效率低下且容易出错。《传感器与自动检测技术 第2版》的出现,让我看到了科技发展的巨大力量。这本书在技术深度和理论高度上都达到了相当的水准,但更让我欣慰的是,它并没有忘记“技术”的根本——解决实际问题。书中对各种先进传感器技术的介绍,比如光学测量、超声波检测、磁性传感器等,都不仅仅停留在理论层面,而是结合了大量实际应用案例,详细说明了这些技术是如何在工业生产、环境保护、医疗健康等领域发挥作用的。我特别欣赏书中对不确定度分析和误差补偿方法的讲解,这在任何精密测量领域都是不可或缺的。作者们通过具体的计算实例,展示了如何评估和控制检测系统的精度,这对于保证产品质量和工艺稳定性至关重要。此外,书中还提及了智能传感器和物联网在自动检测系统中的应用,这让我感受到了技术的日新月异,也对未来的自动化发展充满了期待。虽然我已不再一线工作,但通过这本书,我仍然能感受到这个领域蓬勃发展的活力。
评分对于任何一个想要深入了解自动化检测技术的人来说,理解传感器的工作原理是基础。《传感器与自动检测技术 第2版》这本书,在这一点上做得非常扎实。它不仅仅是罗列各种传感器的名称和用途,而是深入到每一个传感器背后的物理原理。比如,在讲解压电传感器时,书中详细阐述了压电效应的微观机制,并以此解释了传感器如何将压力转化为电信号。同样,对于霍尔效应传感器,书中也清晰地解释了霍尔效应的产生过程以及如何利用它来检测磁场。我尤其欣赏书中在讲解每个传感器类型时,都会附带清晰的原理图和数学模型,这使得我们可以从根本上理解传感器的性能极限和适用范围。这些基础知识对于我们后续进行传感器选型、系统设计以及故障排除都至关重要。在我接触过的同类书籍中,《传感器与自动检测技术 第2版》对基础原理的讲解深度和严谨性是首屈一指的,这为我打下了坚实的理论基础。
评分在选择一本传感器与自动检测技术的书籍时,我更倾向于那些能够提供清晰的原理讲解和丰富的工程实践指导的内容。《传感器与自动检测技术 第2版》在这两方面都做得非常出色。这本书的优点在于其内容的全面性,它覆盖了从基本的传感器原理到复杂的系统集成,几乎涵盖了该领域的主要技术和应用。我特别喜欢书中对各个传感器类型进行的详细对比分析,例如,在介绍位移传感器时,书中对比了电感式、电容式、光学式、磁致伸缩式等多种传感器的优缺点,并给出了在不同工况下的选择建议,这对于工程师在实际项目中进行技术选型非常有帮助。另外,书中关于传感器网络和分布式检测系统的章节,也展现了作者对前沿技术趋势的把握。通过对这些内容的学习,我不仅加深了对传感器工作原理的理解,更重要的是,我学会了如何从系统整体的角度去思考问题,如何将不同的传感器技术有机地结合起来,构建出高效、可靠的自动检测系统。书中提供的设计流程和评估方法,也为我今后的项目开发提供了宝贵的参考。
评分作为一名在企业中负责自动化设备升级改造的技术经理,我一直关注如何利用新技术来提升生产效率和产品质量。《传感器与自动检测技术 第2版》这本书,为我提供了大量有价值的参考信息。书中对各类传感器在不同工业场景下的应用进行了详细的介绍,并着重分析了它们在提高生产自动化程度、优化工艺流程、保障产品质量等方面的作用。我特别感兴趣的是书中关于智能传感器和物联网在工业4.0时代的应用前景的探讨。例如,书中介绍了如何利用无线传感器网络来构建柔性制造系统,如何通过边缘计算技术实现数据的实时分析和决策,以及如何将传感器数据与大数据分析相结合来预测设备故障和优化生产计划。这些前沿技术的发展趋势,为我们企业的技术升级提供了重要的方向指引。书中提供的案例研究,也让我能够更清晰地看到这些技术在实际应用中的优势和挑战,从而能够更明智地做出技术投资决策。
评分对于一名刚刚接触自动化检测技术的学生来说,选择一本合适的入门教材至关重要。《传感器与自动检测技术 第2版》的出现,无疑为我们提供了一个绝佳的学习平台。这本书的讲解风格深入浅出,语言通俗易懂,即使是初学者也能够快速掌握核心概念。我印象最深刻的是书中对不同类型传感器的物理基础和工作原理的阐述。例如,在讲解温度传感器时,书中不仅介绍了热电偶、热敏电阻、红外测温仪等常见类型,还对其响应速度、测量精度、工作范围等关键性能参数进行了详细的对比分析,并配以大量的图示和表格,使得抽象的物理概念变得直观易懂。此外,书中关于传感器选择、安装、校准和维护的章节,也为我们提供了非常实用的工程指导。这些内容虽然看似基础,但在实际应用中却至关重要,能够帮助我们避免很多不必要的麻烦。我尤其喜欢书中提供的案例分析,通过对实际工程问题的剖析,让我能够更好地理解理论知识在实践中的应用,也激发了我对这个领域更深入探索的兴趣。
评分在工业自动化领域,传感器的可靠性和稳定性是衡量一个系统性能的关键。《传感器与自动检测技术 第2版》在这一点上给予了我很大的启发。书中对传感器的性能指标,如灵敏度、线性度、迟滞、重复性等,进行了非常详尽的阐述,并讲解了这些指标如何影响检测系统的整体精度。我尤其关注书中关于传感器在恶劣环境下的应用章节,例如在高温、高湿、强腐蚀性介质以及强电磁干扰等环境下,如何选择合适的传感器以及采取相应的防护措施。书中提供的多种解决方案,如选用耐腐蚀材料、加装屏蔽层、使用光纤传输信号等,都具有很高的工程参考价值。我曾经在炼油厂的设备监测项目中遇到过类似的挑战,当时耗费了大量精力才找到合适的解决方案,如果早些接触到这本书,我想会事半功倍。此外,书中关于传感器故障诊断和预测性维护的讨论,也让我看到了如何通过技术手段提高系统的可用性和降低维护成本,这对于任何一个追求高效生产的企业来说都具有重要的意义。
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