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单元一 检测与传感技术的认识1

任务一 检测技术的认识2

一、检测系统的基本组成2

二、开环测量系统和闭环测量系统3

三、测量方法及其分类4

四、测量误差6

五、检测技术的发展趋势7

任务二 传感器的认识8

一、传感器的组成8

二、传感器的分类9

三、传感器的静态特性10

任务布置13

课外学习13

课后习题13

单元二 应变式传感器14

任务一 应变式传感器的工作原理15

一、工作原理分析15

二、应变片的种类、材料及粘贴17

三、应变片的温度误差及补偿20

任务二 应变式传感器的测量电路22

一、直流电桥22

二、交流电桥25

任务三 应变式传感器的应用27

一、柱（筒）式力传感器28

二、应变式压力传感器29

三、应变式容器内液体重量传感器29

四、应变式加速度传感器30

五、半导体力敏应变片在电子皮带秤上的应用31

任务布置32

一、课外学习32

二、实训32

【实训】半导体应变片单臂电桥的测试32

课后习题33

单元三 电容式传感器34

任务一 电容式传感器的类型和工作原理35

一、电容式传感器的类型及原理35

二、电容式传感器的测量电路39

任务二 电容式传感器的应用43

一、电容式加速度传感器43

二、电容式压力传感器44

三、差动式电容测厚传感器44

任务布置45

一、课外学习45

二、实训45

【实训】电容式传感器特性测试45

课后习题46

单元四 电感式传感器47

任务一 变磁阻式传感器48

一、工作原理48

二、测量电路50

三、变磁阻式传感器的应用51

任务二 差动变压器式传感器51

一、差动变压器式传感器的工作原理52

二、差动变压器式传感器的测量电路52

三、差动变压器式传感器的应用53

任务三 电涡流式传感器54

一、电涡流式传感器的工作原理54

二、电涡流式传感器的结构54

三、电涡流式传感器的测量电路55

四、电涡流式传感器的应用56

任务布置57

一、课外学习57

二、实训58

【实训】差动变压器式传感器性能测试与标定58

课后习题60

单元五 电动势传感器61

任务一 磁电感应式传感器62

一、工作原理62

二、测量电路63

三、应用举例63

任务二 霍尔式传感器65

一、霍尔效应及霍尔元件65

二、霍尔元件的应用67

任务三 压电式传感器69

一、正、逆压电效应69

二、石英晶体70

三、压电陶瓷（多晶体）71

四、压电式传感器及测量电路71

五、压电式测力传感器73

六、压电式加速度传感器74

七、压电式金属加工切削力测量74

八、报警器电路74

任务布置75

一、课外学习75

二、实训75

【实训1】霍尔式传感器在直流激励下性能测试与标定75

【实训2】电动自行车中的霍尔电子转把和闸把76

【实训3】压电式加速度计的性能测试79

课后习题79

单元六 光传感器81

任务一 光电式传感器82

一、外光电效应82

二、内光电效应及相应的器件83

三、光电耦合器件88

四、光电传感器的应用90

任务二 光纤传感器92

一、光纤结构及传光原理93

二、光纤的基本特性94

三、光纤传感器95

任务布置98

【实训1】光电器件的检测98

【实训2】光控延迟照明灯的制作100

【实训3】光纤位移传感器101

课后习题102

单元七 温度传感器103

任务一 热电偶传感器104

一、热电偶104

二、热电偶类型和热电偶材料106

三、热电偶的结构形式108

四、热电偶的补偿导线及冷端温度的补偿方法109

五、热电偶测温线路110

任务二 热电阻传感器112

一、常用热电阻112

二、热电阻的结构和测量电路113

三、热敏电阻114

四、PN结和集成温度传感器118

任务布置119

【实训】电冰箱温度超标指示电路的制作119

课后习题120

单元八 超声波和微波传感器121

任务一 超声波传感器的工作原理122

一、超声波及其物理性质122

二、超声波传感器的原理124

任务二 超声波传感器应用126

一、超声波物位传感器126

二、超声波流量传感器127

三、超声波自控淋浴开关电路128

四、无损检测129

任务三 微波传感器130

一、微波传感器的原理与分类131

二、微波传感器的组成131

三、微波传感器的应用132

任务布置135

课外学习135

课后习题135

单元九 半导体传感器136

任务一 气敏传感器137

一、半导体气敏传感器的机理138

二、半导体气敏传感器类型及结构138

三、气敏传感器应用140

任务二 湿敏传感器142

一、氯化锂湿敏电阻143

二、半导体陶瓷湿敏电阻144

三、湿敏传感器的应用145

任务布置148

一、课外学习148

二、实训149

【实训】可燃气体泄漏报警器149

课后习题149

单元十 辐射式传感器151

任务一 红外传感器152

一、红外探测器153

二、红外传感器的应用153

任务二 核辐射传感器162

一、核辐射及其性质162

二、核辐射探测器164

三、核辐射传感器的应用167

任务布置169

课外学习169

课后习题169

单元十一 新型传感器170

任务一 数字式传感器171

一、光栅传感器171

二、编码器175

三、感应同步器177

任务二 智能传感器179

一、智能传感器的分类180

二、智能传感器的功能182

三、智能传感器的特点182

四、智能传感器的应用182

任务布置183

课外学习183

课后习题184

单元十二 信号的放大与处理电路185

任务一 信号的放大电路186

一、电桥与电桥放大器186

二、高输入阻抗放大器187

三、电荷放大器189

四、低漂移直流放大器189

任务二 信号处理电路190

一、绝对值检测电路191

二、峰值保持电路192

三、有效值检测电路194

任务布置198

课外学习198

课后习题198

单元十三 信号的转换199

任务一 D/A转换电路200

一、DAC的基本概念和原理200

二、T形电阻网络DAC201

三、倒T形电阻网络DAC201

四、DAC的主要技术指标203

五、集成DAC器件简介203

任务二A/D转换电路203

一、A/D转换的一般步骤和取样定理204

二、取样—保持电路205

三、逐次逼近型A/D转换器205

四、双积分型ADC206

五、ADC的主要技术指标208

六、集成A/D转换器及其应用209

七、V/F转换电路210

课后习题214

单元十四 典型检测系统简介215

任务一 单片机自动测温系统216

一、硬件的设计216

二、软件设计218

任务二 超声波汽车测距告警装置220

一、工作原理分析220

二、软件设计221

任务三 传感器在MPS系统中的应用222

一、工作站1中使用的来料检测传感器223

二、工作站2中使用的材料检测传感器223

三、工作站3中使用的多种传感器224

四、工作站4中使用的位置传感器225

五、工作站5中使用的光断续器225

参考文献226