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项目1 检测技术基础1

教学导航1

项目背景2

任务1.1 测量数据处理2

任务描述2

相关知识2

1.1.1 检测及自动检测系统2

1.1.2 测量及测量方法4

1.1.3 测量误差及分析5

1.1.4 测量数据处理8

任务实施8

知识拓展9

1.1.5 测量误差的估计和校正9

1.1.6 测量结果的数学处理11

任务1.2 传感器认知及选用11

任务描述12

相关知识12

1.2.1 传感器的定义和组成12

1.2.2 传感器的分类13

1.2.3 传感器的基本特性14

1.2.4 传感器的选用17

任务实施18

知识拓展18

1.2.5 传感器中弹性元件形式18

1.2.6 传感器的命名与代号21

任务1.3 电阻电桥电路设计22

任务描述23

相关知识23

1.3.1 电桥电路23

1.3.2 调制电路26

1.3.3 滤波电路27

任务实施31

知识拓展32

1.3.4 干扰的类型和抑制措施32

项目小结35

思考与练习135

项目2 压力检测38

教学导航38

项目背景39

任务2.1 重量检测39

任务描述39

相关知识39

2.1.1 电阻应变片的原理及类型40

2.1.2 应变片的主要特性42

2.1.3 应变式传感器测量电路44

任务实施44

知识拓展46

2.1.4 电阻应变式传感器的温度误差及补偿方法46

2.1.5 电阻应变式传感器的典型应用47

任务2.2 汽车发动机吸气压力检测51

任务描述51

相关知识51

2.2.1 半导体材料的压阻效应51

2.2.2 压阻式传感器的结构与特性52

2.2.3 压阻式传感器的测量电路53

任务实施54

知识拓展55

2.2.4 压阻式传感器的典型应用55

2.2.5 电位器式传感器及其应用56

任务2.3 大气压检测58

任务描述59

相关知识59

2.3.1 压电式传感器的工作原理59

2.3.2 压电材料61

2.3.3 压电式传感器的测量电路63

任务实施66

知识拓展68

2.3.4 玻璃破碎报警装置68

2.3.5 压电式振动加速度传感器68

2.3.6 压电式测力传感器69

项目小结70

思考与练习270

项目3 位移检测72

教学导航72

项目背景73

任务3.1 电机转轴直径的检测73

任务描述73

相关知识74

3.1.1 自感式传感器74

3.1.2 差动变压器式传感器81

任务实施85

知识拓展86

3.1.3 自感式传感器的典型应用86

3.1.4 差动变压器式传感器的典型应用88

任务3.2 金属表面镀膜厚度测量90

任务描述90

相关知识91

3.2.1 电涡流式传感器工作原理91

3.2.2 电涡流式传感器基本特性93

3.2.3 电涡流式传感器测量电路94

任务实施96

知识拓展97

3.2.4 电涡流式传感器典型应用97

任务3.3 数控机床工作台位移检测99

任务描述99

相关知识99

3.3.1 光栅的基本结构99

3.3.2 光栅式传感器工作原理101

3.3.3 光栅辨向及细分102

任务实施104

知识拓展106

3.3.4 光栅数显表及应用106

项目小结108

思考与练习3109

项目4 速度检测111

教学导航111

项目背景112

任务4.1 动感单车速度检测112

任务描述112

相关知识113

4.1.1 霍尔传感器工作原理113

4.1.2 霍尔传感器基本测量电路116

4.1.3 霍尔集成传感器118

4.1.4 霍尔元件的误差及其补偿120

任务实施121

知识拓展123

4.1.5 其他霍尔传感器的工作原理123

任务4.2 机床主轴转速检测125

任务描述125

相关知识125

4.2.1 增量式编码器126

4.2.2 绝对式编码器128

4.2.3 光电编码器测速132

任务实施133

知识拓展135

4.2.4 转盘工位编码原理135

4.2.5 交流伺服电动机控制原理136

任务4.3 直流电机转速检测137

任务描述137

相关知识137

4.3.1 光纤结构及其传光原理137

4.3.2 光纤传感器的分类140

4.3.3 光纤传感器的工作原理141

任务实施143

知识拓展144

4.3.4 光纤传感器测液位144

4.3.5 光纤传感器测温145

项目小结146

思考与练习4146

项目5 物位检测148

教学导航148

项目背景149

任务5.1 汽车油箱油位检测149

任务描述149

相关知识150

5.1.1 电容传感器的工作原理150

5.1.2 电容传感器的类型及特性151

5.1.3 电容传感器的测量电路154

5.1.4 电容传感器应用中的注意事项159

任务实施161

知识拓展162

5.1.5 电容传感器其他参数测量162

任务5.2 液化气罐液位检测165

任务描述165

相关知识165

5.2.1 声波与超声波165

5.2.2 超声波的传播特性166

5.2.3 超声波传感器169

5.2.4 超声波物位传感器170

任务实施172

知识拓展174

5.2.5 超声波其他参数测量174

项目小结177

思考与练习5178

项目6 温度检测179

教学导航179

项目背景180

任务6.1 冶金加热炉温度检测180

任务描述180

相关知识181

6.1.1 热电偶的工作原理181

6.1.2 热电偶的结构及类型184

6.1.3 热电偶的温度补偿188

6.1.4 热电偶的实用测温电路191

任务实施193

知识拓展194

6.1.5 与热电偶配套的仪表194

任务6.2 汽车空调温度控制器设计196

任务描述196

相关知识196

6.2.1 金属热电阻197

6.2.2 半导体热敏电阻198

6.2.3 测量与转换电路200

任务实施201

知识拓展202

6.2.4 基于金属热电阻的流量检测202

6.2.5 基于热敏电阻的电机过载保护203

任务6.3 红外体温计设计203

任务描述203

相关知识204

6.3.1 红外辐射204

6.3.2 红外探测器205

6.3.3 红外体温计的工作原理206

任务实施207

知识拓展208

6.3.4 红外自动干手器工作原理208

6.3.5 红外线气体分析仪工作原理209

项目小结210

思考与练习6211

项目7 环境量检测212

教学导航212

项目背景213

任务7.1 有毒气体浓度检测213

任务描述213

相关知识214

7.1.1 半导体气敏传感器214

7.1.2 气敏传感器的主要特性参数217

7.1.3 气敏传感器的应用217

7.1.4 气敏传感器的选用原则218

任务实施218

知识拓展219

7.1.5 酒精检测报警器工作原理219

7.1.6 家用煤气（CO）安全报警器工作原理220

7.1.7 火灾烟雾报警器工作原理221

任务7.2 蔬菜大棚湿度检测221

任务描述221

相关知识222

7.2.1 湿度222

7.2.2 湿敏传感器的性能223

7.2.3 常用的湿敏传感器225

任务实施228

知识拓展230

7.2.4 浴室镜面水汽清除器工作原理230

7.2.5 婴儿尿湿报警电路工作原理231

任务7.3 公路夜间电子路标231

任务描述231

相关知识232

7.3.1 光电效应及参数232

7.3.2 光电器件234

7.3.3 光电传感器238

任务实施238

知识拓展240

7.3.4 火焰探测报警器工作原理240

7.3.5 光电式纬线探测器工作原理240

7.3.6 燃气器具的点火控制241

项目小结241

思考与练习7242

项目8 检测技术综合应用244

教学导航244

项目背景245

任务8.1 简易智能电动小车245

任务描述245

相关知识247

8.1.1 现代检测系统247

8.1.2 现代检测系统设计250

任务实施251

知识拓展257

8.1.3 现代检测系统设计的关键技术257

任务8.2 智能家居系统258

任务描述258

相关知识259

8.2.1 物联网系统259

8.2.2 传感网技术261

8.2.3 物联网的主要应用领域263

任务实施265

知识拓展269

8.2.4 物联网的形成与发展269

项目小结270

思考与练习8271

附录A 热电偶分度表272

附录B 热电阻分度表275

参考文献276