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绪论1

1 检测技术的作用和地位1

2 传感器及其基本特性2

3 课程的内容、任务和学习方法5

思考与练习6

项目一 温度检测与信号调理7

任务1 轧钢加热炉温度检测8

任务背景8

相关知识9

1 热电偶的外形、特性及种类9

2 热电偶的工作原理11

3 热电偶的基本定律12

4 热电偶冷端补偿方法14

5 热电偶的使用及配套仪表17

拓展知识——基于冷端补偿和非线性校正的热电偶信号调理电路20

任务2 管道温度检测22

任务背景22

相关知识23

1 热电阻的外形、种类23

2 热电阻工作原理23

3 正确使用热电阻测温24

拓展知识——热电阻用于管道流量检测26

任务3 数字电冰箱温度检测27

任务背景27

相关知识27

1 热敏电阻的外形28

2 热敏电阻的分类与工作原理28

3 正确使用热敏电阻传感器29

拓展知识——汽车空调温度控制器电路31

任务4 非接触式体温检测32

任务背景32

相关知识33

1 红外辐射33

2 红外传感器的分类与工作原理34

3 正确使用红外测温传感器35

拓展知识35

思考与练习38

项目二 力检测39

任务1 电子地磅检测重量40

任务背景40

相关知识40

1 测力传感器的弹性敏感元件40

2 电阻应变式传感器43

3 压阻式传感器49

4 正确使用测力传感器50

拓展知识——便携式数显电子秤的设计52

任务2 桥墩水下部位缺陷的检测54

任务背景54

相关知识54

1 压电传感器的外形、技术指标和压电材料的外形54

2 压电传感器的工作原理55

3 压电传感器的等效电路与测量电路57

4 正确使用压电传感器58

拓展知识——压电传感器在燃气灶电子点火器上的应用60

思考与练习61

项目三 位移检测62

任务1 轴承滚柱的直径检测63

任务背景63

相关知识63

1 电感测微传感器的外形64

2 自感式电感传感器64

3 互感式电感传感器69

4 正确使用电感传感器74

拓展知识——电感式接近开关传感器的选型及其使用、调试方法77

任务2 振动和偏心检测79

任务背景79

相关知识80

1 电涡流传感器的外形结构和性能指标80

2 电涡流传感器的工作原理80

3 高频反射式电涡流传感器81

4 低频透射式电涡流传感器81

5 电涡流传感器的测量电路82

6 正确使用电涡流传感器83

拓展知识——电涡流式传感器的应用84

任务3 数控机床的位移检测（光栅传感器）86

任务背景86

相关知识87

1 光栅传感器的外形和结构87

2 光栅的分类与结构89

3 莫尔条纹和特性90

4 光栅传感器测量位移的原理91

5 光栅传感器的测量电路92

6 正确使用光栅位移传感器93

拓展知识——数控机床的位移检测（磁栅传感器）94

思考与练习99

项目四 速度检测101

任务1 机床转轴的转速检测101

任务背景101

相关知识101

1 霍尔传感器的外形结构102

2 霍尔传感器的工作原理102

3 霍尔集成传感器109

4 霍尔转速表111

拓展知识——光电传感器测速度113

思考与练习113

项目五 液位检测114

任务1 汽车油箱的油位检测114

任务背景114

相关知识115

1 电容式液位传感器的外形115

2 几种电容传感器的结构115

3 电容传感器的工作原理116

4 电容式传感器的测量电路120

5 正确使用电容式液位传感器125

拓展知识——土壤湿度检测126

任务2 高压密闭容器的液位检测127

任务背景127

相关知识127

1 超声波传感器的外形结构和特性127

2 超声波的特性129

3 正确使用超声波液位传感器132

拓展知识——超声波测距系统133

思考与练习135

项目六 气体检测136

任务1 厨房可燃气体泄漏检测137

任务背景137

相关知识138

1 气敏电阻的外形和结构138

2 气敏电阻的组成、工作原理及特性139

3 接触燃烧式气敏传感器144

4 正确使用气敏传感器和报警器147

拓展知识——酒精测试仪的设计149

思考与练习152

项目七 传感器在现代检测系统中的应用155

任务1 现代检测系统的基本结构156

任务背景156

相关知识156

1 现代检测系统的三种基本结构156

2 现代检测系统设计的关键技术159

任务2 现代汽车中的传感器应用165

任务背景165

相关知识166

1 汽车传感器的工作环境、种类和特点166

2 汽车中的各种传感器的应用167

拓展知识——车用传感器的故障检测方法174

任务3 现代机器人中的传感器应用175

任务背景175

相关知识175

1 机器人传感器的分类175

2 机器人的触觉传感器176

3 机器人的其他类型传感器178

拓展知识——智能循迹机器人小车179

思考与练习180

附录182

附录A K型热电偶分度表182

附录B Pt100铂电阻分度表188

附录C 基于MATLAB最小二乘法的K型热电偶线性拟合192

参考文献193