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本書是高等職業教育線上開放課程新形態一體化教材，全書共分8個項目，分別為感測器基礎認知、溫度檢測、力和位移的檢測、光的檢測、磁性量檢測、數位式位置檢測、環境量檢測、無線感測器網路。本書詳細介紹了感測器的結構、特性與工作原理，引入了典型、實用、有趣的項目案例，不僅培養了學生在感測器選型、應用等方面的技能，同時，也使學生更深刻地感受到新技術、新器件在自動檢測領域中的應用。 本書可作為高等職業院校、應用技術大學、高等專科學校、成人教育等的電子資訊類專業、自動化類專業及相關專業的教學用書，也可作為相關專業技術的培訓教材。
項目1感測器基礎認知1 引導案例航太飛行器上的感測器1 任務1.1感測器的認知1 1.1.1感測器的定義與組成1 1.1.2感測器的作用與分類3 1.1.3感測器技術發展趨勢4 任務1.2感測器的性能指標5 1.2.1感測器的靜態特性5 1.2.2感測器的動態特性8 任務1.3感測器的測量誤差8 1.3.1誤差的類型9 1.3.2誤差的表示方法9 1.3.3精度等級10 拓展閱讀2020年全球和中國感測器行業現狀10 思考與練習12 專案2溫度檢測14 引導案例汽車上的溫度感測器14 知識儲備溫度測量和溫標14 任務2.1熱電偶測溫16 2.1.1熱電偶的工作原理17 2.1.2熱電偶的結構形式與熱電偶材料19 2.1.3熱電偶的冷端補償23 2.1.4熱電偶測溫基本電路24 任務2.2熱電阻測溫25 2.2.1常用熱電阻25 2.2.2熱電阻感測器的測量電路26 2.2.3熱敏電阻29 2.2.4熱敏電阻的檢測和應用29 任務2.3集成溫度感測器測溫32 2.3.1工作原理及特點32 2.3.2常用集成溫度感測器33 2.4同步技能訓練36 2.4.1電冰箱溫度超標指示電路的製作36 2.4.2空調溫控電路的調試37 拓展閱讀超聲波測溫技術和熱成像技術40 思考與練習44 項目3力和位移的檢測46 引導案例壓電薄膜感測器、ADX1320雙軸 加速度感測器和TMD2635數字 接近感測器模組46 知識儲備彈性敏感元件47 任務3.1電阻應變式感測器測力51 3.1.1電阻應變片的結構及工作原理52 3.1.2電阻應變式感測器的應用54 任務3.2壓電式感測器測力58 3.2.1壓電式感測器原理與壓電材料59 3.2.2壓電式感測器的測量電路61 3.2.3壓電式感測器的應用62 任務3.3電容式感測器測位移63 3.3.1電容式感測器的工作原理與結構63 3.3.2電容式感測器的測量電路66 3.3.3電容式感測器的應用67 任務3.4電感式感測器測位移69 3.4.1自感式電感感測器69 3.4.2差動變壓器72 3.4.3電感式感測器的應用74 任務3.5接近開關及應用75 3.5.1常用接近開關及特性75 3.5.2接近開關的技術指標80 3.5.3接近開關的選型81 3.5.4接近開關的接線81 3.6同步技能訓練82 3.6.1壓電式簡易門鈴的製作與調試82 3.6.2電容式接近開關的安裝與調試83 3.6.3數顯電子秤的製作與調試85 拓展閱讀汽車電子中的MEMS感測器92 思考與練習95 項目4光的檢測100 引導案例手機中的光線感測器和PM2.5 粉塵感測器100 知識儲備光電感測器基礎100 任務4.1認識光電器件102 4.1.1常用光電器件103 4.1.2光電器件的特性與比較106 4.1.3光電器件的應用111 任務4.2認識光電耦合器件113 4.2.1光電耦合器113 4.2.2光電開關114 任務4.3認識紅外線感測器116 4.3.1紅外線及其應用116 4.3.2熱釋電型紅外線感測器117 4.3.3紅外探測器119 任務4.4認識光纖傳感器123 4.4.1光纖傳感元件123 4.4.2常用光纖傳感器124 4.5同步技能訓練126 4.5.1自動水龍頭電路設計126 4.5.2可逆計數器電路設計127 4.5.3智慧環保小夜燈128 拓展閱讀BH1750數字式光照度感測器和TCS3200顏色感測器131 思考與練習133 專案5磁性量檢測135 引導案例霍爾速度感測器與汽車防抱死系統135 任務5.1霍爾感測器135 5.1.1霍爾元件的工作原理及特性136 5.1.2霍爾積體電路137 5.1.3霍爾感測器的應用139 任務5.2幹簧管142 任務5.3其他磁敏感測器143 5.3.1磁敏電阻144 5.3.2磁敏二極體146 5.3.3磁敏電晶體149 5.4同步技能訓練151 5.4.1霍爾電子轉把和閘把的測試151 5.4.2幹簧管式水位控制裝置153 5.4.3磁敏電阻綜合應用155 拓展閱讀磁感測器集成晶片—霍尼韋爾HMC5883L156 思考與練習157 專案6數字式位置檢測160 引導案例位移感測器與數控機床160 任務6.1光柵測位移160 6.1.1莫爾條紋160 6.1.2光柵位移感測器的結構及工作原理161 6.1.3光柵位移感測器的應用162 6.1.4長光柵尺的安裝162 任務6.2光電編碼器測角位移162 6.2.1增量式編碼器163 6.2.2絕對式光電編碼器164 6.2.3光電脈衝編碼器的應用166 任務6.3磁柵測位移167 6.3.1磁柵感測器的組成及類型168 6.3.2磁柵感測器的工作原理168 6.3.3磁柵感測器的應用171 6.4同步技能訓練172 6.4.1光柵位移感測器數顯系統的安裝與維護172 6.4.2數控機床主軸光電編碼器的安裝與調試177 6.4.3數控機床磁柵的安裝180 思考與練習181 專案7環境量檢測183 引導案例天津港“8.12”特別重大火災爆炸事故183 知識儲備濕度的標記法和聲波183 任務7.1氣敏感測器與煙霧感測器184 7.1.1氣敏感測器的分類185 7.1.2氣敏感測器的選擇188 7.1.3煙霧感測器188 7.1.4氣敏感測器的檢測和應用189 任務7.2濕度與水分感測器192 7.2.1濕度感測器基礎192 7.2.2濕度感測器的分類193 7.2.3含水量檢測195 7.2.4濕度感測器的檢測和應用196 任務7.3聲敏感測器及超聲波感測器198 7.3.1聲敏感測器198 7.3.2超聲波感測器202 7.4同步技能訓練207 7.4.1火災自動報警電路207 7.4.2實用酒精檢測報警器208 7.4.3超聲波倒車防撞報警電路209 拓展閱讀數字溫濕度感測器DHT11 210 思考與練習212 專案8無線感測器網路213 引導案例山體滑坡的無線感測器監測網路213 任務8.1無線感測器網路基礎213 8.1.1無線感測器體系結構214 8.1.2無線感測器網路通訊協定結構215 8.1.3無線感測器網路特點217 8.1.4無線感測器網路應用218 任務8.2無線感測器網路的關鍵技術219 任務8.3應用實例221 8.3.1基於ZigBee的節水灌溉系統221 8.3.2遠端醫療監護系統223 拓展閱讀LoRa技術224 思考與練習226 附錄 常用感測器的性能及選擇227 參考文獻229
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