本書是高等職業(yè)教育在線開放課程新形態(tài)一體化教材，全書共分8個項目，分別為傳感器基礎認知、溫度檢測、力和位移的檢測、光的檢測、磁性量檢測、數(shù)字式位置檢測、環(huán)境量檢測、無線傳感器網(wǎng)絡。本書詳細介紹了傳感器的結(jié)構(gòu)、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(yǎng)了學生在傳感器選型、應用等方面的技能，同時，也使學生更深刻地感受到新技術(shù)、新器件在自動檢測領域中的應用。
本書可作為高等職業(yè)院校、應用技術(shù)大學、高等�？茖W校、成人教育等的電子信息類專業(yè)、自動化類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教學用書，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)的培訓教材。
前言
二維碼資源清單
項目1傳感器基礎認知1
引導案例航天飛行器上的傳感器1
任務1.1傳感器的認知1
1.1.1傳感器的定義與組成1
1.1.2傳感器的作用與分類3
1.1.3傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢4
任務1.2傳感器的性能指標5
1.2.1傳感器的靜態(tài)特性5
1.2.2傳感器的動態(tài)特性8
任務1.3傳感器的測量誤差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年全球和中國傳感器行業(yè)現(xiàn)狀10
思考與練習12
項目2溫度檢測14
引導案例汽車上的溫度傳感器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(jié)構(gòu)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熱電阻傳感器的測量電路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集成溫度傳感器測溫32
2.3.1工作原理及特點32
2.3.2常用集成溫度傳感器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制作36
2.4.2空調(diào)溫控電路的調(diào)試37
拓展閱讀超聲波測溫技術(shù)和熱成像技術(shù)40
思考與練習44
項目3力和位移的檢測46
引導案例壓電薄膜傳感器、ADX1320雙軸
加速度傳感器和TMD2635數(shù)字
接近傳感器模塊46
知識儲備彈性敏感元件47
任務3.1電阻應變式傳感器測力51
3.1.1電阻應變片的結(jié)構(gòu)及工作原理52
3.1.2電阻應變式傳感器的應用54
任務3.2壓電式傳感器測力58
3.2.1壓電式傳感器原理與壓電材料59
3.2.2壓電式傳感器的測量電路61
3.2.3壓電式傳感器的應用62
任務3.3電容式傳感器測位移63
3.3.1電容式傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)63
3.3.2電容式傳感器的測量電路66
3.3.3電容式傳感器的應用67
任務3.4電感式傳感器測位移69
3.4.1自感式電感傳感器69
3.4.2差動變壓器72
3.4.3電感式傳感器的應用74
任務3.5接近開關(guān)及應用75
3.5.1常用接近開關(guān)及特性75
3.5.2接近開關(guān)的技術(shù)指標80
3.5.3接近開關(guān)的選型81
3.5.4接近開關(guān)的接線81
3.6同步技能訓練82
3.6.1壓電式簡易門鈴的制作與調(diào)試82
3.6.2電容式接近開關(guān)的安裝與調(diào)試83
3.6.3數(shù)顯電子秤的制作與調(diào)試85
拓展閱讀汽車電子中的MEMS傳感器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傳感器和PM2.5
粉塵傳感器100
知識儲備光電傳感器基礎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(guān)114
任務4.3認識紅外線傳感器116
4.3.1紅外線及其應用116
4.3.2熱釋電型紅外線傳感器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(shù)器電路設計127
4.5.3智能環(huán)保小夜燈128
拓展閱讀BH1750數(shù)字式光照度傳感器和TCS3200顏色傳感器131
思考與練習133
項目5磁性量檢測135
引導案例霍爾速度傳感器與汽車防抱死系統(tǒng)135
任務5.1霍爾傳感器135
5.1.1霍爾元件的工作原理及特性136
5.1.2霍爾集成電路137
5.1.3霍爾傳感器的應用139
任務5.2干簧管142
任務5.3其他磁敏傳感器143
5.3.1磁敏電阻144
5.3.2磁敏二極管146
5.3.3磁敏晶體管149
5.4同步技能訓練151
5.4.1霍爾電子轉(zhuǎn)把和閘把的測試151
5.4.2干簧管式水位控制裝置153
5.4.3磁敏電阻綜合應用155
拓展閱讀磁傳感器集成芯片—霍尼韋爾HMC5883L156
思考與練習157
項目6數(shù)字式位置檢測160
引導案例位移傳感器與數(shù)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光柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理161
6.1.3光柵位移傳感器的應用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光電脈沖編碼器的應用166
任務6.3磁柵測位移167
6.3.1磁柵傳感器的組成及類型168
6.3.2磁柵傳感器的工作原理168
6.3.3磁柵傳感器的應用171
6.4同步技能訓練172
6.4.1光柵位移傳感器數(shù)顯系統(tǒng)的安裝與維護172
6.4.2數(shù)控機床主軸光電編碼器的安裝與調(diào)試177
6.4.3數(shù)控機床磁柵的安裝180
思考與練習181
項目7環(huán)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
知識儲備濕度的表示法和聲波183
任務7.1氣敏傳感器與煙霧傳感器184
7.1.1氣敏傳感器的分類185
7.1.2氣敏傳感器的選擇188
7.1.3煙霧傳感器188
7.1.4氣敏傳感器的檢測和應用189
任務7.2濕度與水分傳感器192
7.2.1濕度傳感器基礎192
7.2.2濕度傳感器的分類193
7.2.3含水量檢測195
7.2.4濕度傳感器的檢測和應用196
任務7.3聲敏傳感器及超聲波傳感器198
7.3.1聲敏傳感器198
7.3.2超聲波傳感器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(shù)字溫濕度傳感器DHT11 210
思考與練習212
項目8無線傳感器網(wǎng)絡213
引導案例山體滑坡的無線傳感器監(jiān)測網(wǎng)絡213
任務8.1無線傳感器網(wǎng)絡基礎213
8.1.1無線傳感器體系結(jié)構(gòu)214
8.1.2無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議結(jié)構(gòu)215
8.1.3無線傳感器網(wǎng)絡特點217
8.1.4無線傳感器網(wǎng)絡應用218
任務8.2無線傳感器網(wǎng)絡的關(guān)鍵技術(shù)219
任務8.3應用實例221
8.3.1基于ZigBee的節(jié)水灌溉系統(tǒng)221
8.3.2遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)223
拓展閱讀LoRa技術(shù)224
思考與練習226
附錄 常用傳感器的性能及選擇227
參考文獻229
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