传感器与自动检测技术(第三版)
书号:9787113322175 套系名称:“十四五”高等职业教育机电类专业系列教材
作者:刘丽 出版日期:2025-09-01
定价:49.80 页码 / 开本: /16
策划编辑:祁云 责任编辑:祁云
适用专业:自动化类 适用层次:高职教育
最新印刷时间:2025-09-01
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本书为 “十四五” 高等职业教育机电类专业系列教材之一。 全书以传感器的应用技术为主线安排内容, 分为认识传感器与自动检测系统、 温度的检测、 力与压力的检测、 物位和流量的检测、 速度的检测、 位移的检测、 气体成分与湿度的检测、 检测系统的抗干扰技术、 检测技术的综合应用 9 个单元, 将传感器的工作原理、 基本结构、 性能特点和应用案例贯穿于检测过程中。 本书强调职业技能、 专业技术应用能力的培养, 突出了现代新型传感器与检测技术, 给出了较多的应用实践案例, 符合实际岗位应用的需求。 本书适合作为高等职业院校机电类、 电子信息类、 仪器仪表类、 自动化类等专业的教材, 也可供企业生产一线从事技术、 管理、 运维等工作的相关技术人员参考。
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党的二十大报告提出:“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。”为贯彻落实党的二十大报告对职业教育做出的部署和要求,努力培养出更多堪当民族复兴重任的高素质技术技能人才,需要不断更新修订对人才培养起着重要支撑作用的教材,更好地服务于高水平技能创新人才培养。 本书在第二版的基础上进行修订。在修订过程中,我们广泛听取使用者的建议,坚持第一、二版的编写思路,更加紧密结合高等职业教育培养目标的要求,遵循职业教育校企合作、产教融合的理念,对接职业标准和岗位,选取企业生产实践中的实际工程应用项目和案例,将知识点和技能融于其中,为学生今后从事企业生产中的技术、管理、运维等工作提供系统性的知识和技能。 全书共9个单元。单元1介绍了传感器与自动检测系统的概念、组成和基本特性;单元2~7根据工业生产中检测参数划分,包括温度的检测、力与压力的检测、物位和流量的检测、速度的检测、位移的检测、气体成分和湿度的检测,将传感器的工作原理、基本结构、性能特点和应用案例等知识点贯穿于检测过程中;单元8介绍了检测系统的抗干扰技术;单元9分析了各种传感器在机器人、汽车和数控机床实际系统中的应用。 本书的修订,在内容上注重经典知识和前沿技术相结合,顺应智能检测技术发展趋势,增加采用新技术、新工艺的传感器,将单元6中的光纤传感器和单元5中的微波传感器位置做了调整;单元9保留了传感器在汽车中的应用和传感器在数控机床中的应用,增加了传感器在工业机器人中的应用。在目标上强调操作技能的培养,以具有实用性的单元形式展开,重在传感器的选型、安装和应用,适当加入了集成应用内容,单元实训中给出了方案分析和制作方法,便于学生进行实践操作。在形式上符合高等职业院校学生的学习特点和学习规律,删减了过深的理论,对传感器基本原理和应用的介绍配有图例,使内容更容易理解。 本书配有丰富的学习资源,微课视频可通过扫描二维码观看;PPT演示文稿、Flash动画、习题库、试题库、在线开放课程等,可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台https://www.tdpress.com/51eds获取。 本书适合作为高等职业院校机电类、电子信息类、仪器仪表类、自动化类等专业的教材,也可供在企业生产一线从事技术、管理、运维等工作的相关技术人员参考。 本书由安徽职业技术大学刘丽任主编,安徽职业技术大学盛灿、杜选福任副主编,安徽职业技术大学杨洁霞参与编写。其中:单元1、3由杨洁霞编写,单元2、4、5由杜选福编写,单元6、8由刘丽编写,单元7、9由盛灿编写,安徽创新检测技术有限公司提供企业岗位要求、部分生产实例等技术支持。在编写过程中,编者参阅了国内外多位专家、学者的著作,参考了同行的相关教学经验,以及企业的生产实例资料,在此对相关专家和作者表示崇高的敬意和衷心的感谢! 由于编者水平有限,书中错漏和不妥之处在所难免,恳请专家、同行和读者批评指正。
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单元 1 认识传感器与自动检测系统 1 1.1 认识自动检测系统 1 1.1.1 自动检测系统的基本概念 1 1.1.2 自动检测系统的组成 1 1.2 认识传感器 3 1.2.1 传感器的组成及分类 3 1.2.2 传感器的基本特性 4 习 题 6 单元 2 温度的检测 7 2.1 热电阻传感器测量温度 9 2.1.1 金属热电阻 9 2.1.2 半导体热敏电阻 13 2.1.3 热电阻传感器的应用 14 2.2 热电偶传感器测量温度 16 2.2.1 热电偶测温原理 16 2.2.2 热电偶的冷端补偿 21 2.2.3 热电偶传感器的使用 23 2.3 集成温度传感器测量温度 26 2.3.1 集成温度传感器 26 2.3.2 几种常用的集成温度传感器 27 2.4 红外传感器测量温度 33 2.4.1 红外传感器工作原理 33 2.4.2 红外测温仪 33 2.4.3 红外传感器的应用 35 单元实训 电动机温度检测 37 习 题 39 单元 3 力与压力的检测 40 3.1 电阻应变式传感器测量压力 41 3.1.1 电阻应变片 41 3.1.2 电阻应变式传感器的应用 47 3.2 压电式传感器测力 50 3.2.1 压电效应及压电材料 50 3.2.2 压电传感器的测量电路 52 3.2.3 压电式传感器的应用 54 单元实训 物品重量检测 56 习 题 57 单元 4 物位和流量的检测 58 4.1 电容式传感器检测液位 59 4.1.1 电容式传感器的基本工作原理 59 4.1.2 电容式传感器的转换电路 63 4.1.3 电容式传感器的应用 66 4.2 超声波传感器检测物位 70 4.2.1 超声波传感器的物理基础 70 4.2.2 超声波换能器及耦合技术 72 4.2.3 超声波传感器的应用 74 4.3 流量的检测 81 4.3.1 流量检测的方法 81 4.3.2 电磁流量计 82 4.3.3 差压式节流流量计 85 4.3.4 超声波流量计 87 单元实训 超声波测距 91 习 题 93 单元 5 速度的检测 95 5.1 电涡流式传感器测量转速 95 5.1.1 电涡流传感器工作原理和结构 95 5.1.2 电涡流传感器测量转换电路 97 5.1.3 电涡流传感器的应用 98 5.2 霍尔传感器测量转速 100 5.2.1 认识霍尔传感器 101 5.2.2 霍尔传感器的应用 105 5.3 光电式传感器测量转速 108 5.3.1 光电效应和光电元件 108 5.3.2 光电式传感器的应用 115 5.4 微波传感器测速 120 5.4.1 认识微波传感器 120 5.4.2 微波传感器的应用 122 单元实训 涡轮转速检测 126 习 题 127 单元 6 位移的检测 129 6.1 电感式传感器测量位移 130 6.1.1 自感式传感器 131 6.1.2 差动变压器 134 6.1.3 电感式传感器的应用 137 6.2 光栅传感器测量位移 139 6.2.1 认识光栅传感器 139 6.2.2 光栅传感器的使用 143 6.3 光电编码器测量角位移 145 6.3.1 认识光电编码器 145 6.3.2 光电脉冲编码器的应用 150 6.4 磁栅传感器和感应同步器测量位移 151 6.4.1 磁栅的组成及类型 151 6.4.2 感应同步器测量位移 153 6.5 光纤传感器测量位移 156 6.5.1 认识光纤传感器 157 6.5.2 光纤传感器的应用 159 单元实训 工件位移的检测及控制 162 习 题 163 单元 7 气体成分与湿度的检测 165 7.1 气敏传感器测量气体成分 165 7.1.1 气体成分检测的主要方法及特点 165 7.1.2 半导体气敏传感器 166 7.1.3 半导体气敏传感器的应用 170 7.2 湿度检测 171 7.2.1 湿度检测的主要方法及特点 171 7.2.2 认识湿度传感器 173 7.2.3 湿度传感器的应用 178 单元实训 粮食湿度检测 181 习 题 182 单元 8 检测系统的抗干扰技术 184 8.1 干扰的类型及形成要素 184 8.1.1 干扰源的类型 184 8.1.2 电磁干扰的途径 185 8.1.3 电子测量装置的两种干扰 186 8.2 抑制干扰措施 187 8.2.1 硬件抑制干扰措施 187 8.2.2 软件抗干扰技术 190 习 题 190 单元 9 检测技术的综合应用 191 9.1 传感器在工业机器人中的应用 191 9.1.1 工业机器人传感器的分类 191 9.1.2 工业机器人传感器的使用要求 194 9.1.3 工业机器人多传感器信息融合技术 195 9.2 传感器在汽车中的应用 198 9.2.1 汽车电子控制系统 198 9.2.2 汽车中的温度传感器 203 9.2.3 汽车中的流量传感器 204 9.2.4 汽车中的压力传感器 206 9.2.5 汽车中的位置和转速传感器 207 9.3 传感器在数控机床中的应用 207 9.3.1 数控机床中的传感器 207 9.3.2 位置检测传感器 209 9.3.3 温度检测传感器 212 9.3.4 振动检测传感器 214 9.4 知识拓展 ——— 智能传感器 215 9.4.1 智能传感器概述 215 9.4.2 智能传感器的功能和结构 216 9.4.3 智能传感器的形式 216 9.4.4 集成智能传感器及其发展方向 217 习 题 218 参考文献 219 把目录中各级标题的字体格式设置为不同的字号 如何快速生成规范的目录格式? 有没有目录自动生成工具推荐? 深度思考 技能 图像生成 4.0 模型全新上线 指令响应更精准、人像处理更自然、画面保持更稳定。同时支持多图参考,一键生成组图,解锁无限创意。 试一试 生成文
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刘丽,安徽职业技术学院,副教授。2004年9月至2007年6月就读于中国科学技术大学,电子科学与技术,硕士。1997年至今就职于安徽职业技术学院,智能制造学院专业教师。2019年主持安徽省教育厅质量工程大规模在线开放课程(MOOC)示范项目“自动检测与转换技术”课程,2021年安徽省高校重点研究项目基于云平台的敞开式工业循环冷却水水质监测系统研究。
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本书的修订, 在内容上注重经典知识和前沿技术相结合, 顺应智能检测技术发展趋势,增加采用新技术、 新工艺的传感器。
