高职高专“十二五”规划教材 机械电子类 自动检测技术PDF电子书下载

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单元1 认识传感器与检测技术 1

任务1.1 认识检测技术 1

1.1.1 检测技术的地位与作用 1

1.1.2 检测系统的基本组成 2

任务1.2 测量误差的分析与处理 2

1.2.1 测量与测量方法 3

1.2.2 测量误差及其表示方法 4

1.2.3 测量误差的分类 5

1.2.4 测量误差的分析与处理 5

1.2.5 任务实施 8

任务1.3 认识传感器 10

1.3.1 传感器的组成及其分类 11

1.3.2 传感器的特性 12

1.3.3 传感器的标定 16

1.3.4 传感器的选用 17

1.3.5 任务实施 18

思考与练习 18

单元2 温度检测 19

任务2.1 了解温度检测的主要方法 19

2.1.1 温标 19

2.1.2 温度检测的主要方法 20

2.1.3 温度检测仪表的选用 21

任务2.2 热电偶传感器测温度 21

2.2.1 热电偶的结构 22

2.2.2 热电偶的种类 24

2.2.3 热电偶测温原理 25

2.2.4 热电偶的基本定律 28

2.2.5 热电偶冷端温度补偿 28

2.2.6 常用热电偶测温线路 31

2.2.7 任务实施 33

任务2.3 热电阻传感器测温度 34

2.3.1 金属热电阻测温 34

2.3.2 半导体热敏电阻测温 38

2.3.3 任务实施 40

任务2.4 接触式温度检测装置的安装 41

2.4.1 热电偶或热电阻在管道（设备）上的安装 41

2.4.2 连接导线与补偿导线的安装 43

任务2.5 红外传感器测温度 44

2.5.1 红外检测的物理基础 44

2.5.2 红外测温仪 45

2.5.3 红外测温仪的选用 46

思考与练习 46

单元3 压力检测 47

任务3.1 了解压力检测的主要方法 47

3.1.1 压力的概念及单位 47

3.1.2 压力的表示方法 48

3.1.3 压力检测的主要方法 48

任务3.2 弹性式压力表测压力 49

3.2.1 弹性元件 49

3.2.2 弹簧管压力表 50

3.3.3 电接点压力表 51

3.3.4 弹性式压力表的安装与使用 52

任务3.3 应变式传感器测压力 53

3.3.1 电阻应变片的种类与结构 53

3.3.2 电阻的应变效应 53

3.3.3 测量电路 55

3.3.4 电阻应变片的选择、粘贴 57

3.3.5 温度误差及补偿 58

3.3.6 应变式传感器的应用 60

3.3.7 任务实施 64

任务3.4 压阻式传感器测压力 66

3.4.1 压阻效应 67

3.4.2 压阻式压力传感器的结构 68

3.4.3 压阻式传感器的供电电路 69

任务3.5 电容式传感器测压力 70

3.5.1 电容式传感器的工作原理 70

3.5.2 测量电路 73

3.5.3 电容式传感器测压力 76

任务3.6 电感式传感器测压力 77

3.6.1 自感式传感器 77

3.6.2 差动变压器式传感器 81

3.6.3 电感式传感器测压力 83

任务3.7 霍尔式传感器测压力 84

3.7.1 工作原理 84

3.7.2 霍尔元件及主要特性参数 86

3.7.3 霍尔元件的测量电路及误差补偿 87

3.7.4 霍尔传感器测压力 90

任务3.8 压电式传感器测压力 91

3.8.1 压电效应 91

3.8.2 压电材料 92

3.8.3 测量电路 95

3.8.4 压电式传感器测压力 97

3.8.5 压电式传感器的其他应用 98

思考与练习 100

单元4 流量检测 101

任务4.1 了解流量检测的主要方法 101

4.1.1 流量及其表示方法 101

4.1.2 流量检测的主要方法 102

任务4.2 差压式流量计测流量 102

4.2.1 工作原理 102

4.2.2 标准节流装置 103

4.2.3 标准节流装置的使用条件与管道条件 105

4.2.4 差压计 106

4.2.5 差压式流量计的安装与使用 107

任务4.3 容积式流量计测流量 110

4.3.1 椭圆齿轮流量计 110

4.3.2 腰轮流量计 111

4.3.3 旋转活塞式流量计 111

4.3.4 刮板流量计 112

4.3.5 容积式流量计的特性及使用 112

任务4.4 速度式流量计测流量 113

4.4.1 涡轮流量计 113

4.4.2 涡街流量计 115

4.4.3 电磁流量计 118

4.4.4 超声波流量计 120

4.4.5 转子流量计 122

任务4.5 流量检测仪表的选用 124

4.5.1 流量测量仪表的选用 124

4.5.2 各种流量计的特点 125

思考与练习 126

单元5 物位检测 127

任务5.1 了解物位检测的主要方法 127

5.1.1 物位检测的一般概念 127

5.1.2 物位检测的工艺特点和主要问题 128

5.1.3 物位检测的主要方法 128

任务5.2 直读式液位计测液位 128

任务5.3 浮力式液位计测液位 129

5.3.1 恒浮力式液位计 130

5.3.2 变浮力式液位计 132

任务5.4 静压式液位计测液位 133

5.4.1 差压式变送器工作原理 134

5.4.2 差压式液位变送器的零点迁移 134

5.4.3 法兰式差压（压力）变送器测量液位 135

5.4.4 静压式液位计的特点及选型 136

任务5.5 电容式传感器测物位 136

5.5.1 电容式传感器测物位原理 136

5.5.2 电容式传感器测物位 137

任务5.6 超声波传感器测物位 139

5.6.1 超声波的特性 140

5.6.2 超声波传感器 140

5.6.3 超声波传感器测物位 141

思考与练习 143

单元6 位移检测 144

任务6.1 了解位移检测的主要方法 144

任务6.2 电位器式传感器测位移 144

6.2.1 电位器的结构、类型 145

6.2.2 电位器式传感器测位移 146

任务6.3 电涡流传感器测位移 147

6.3.1 电涡流传感器的工作原理 148

6.3.2 电涡流传感器的结构 148

6.3.3 测量电路 149

6.3.4 电涡流传感器测位移 150

6.3.5 电涡流传感器的其他应用 151

任务6.4 光纤传感器测位移 152

6.4.1 光纤的结构及种类 152

6.4.2 光纤的传光原理 153

6.4.3 光纤传感器的结构、特点及种类 155

6.4.4 功能型光纤传感器测位移 156

6.4.5 非功能型光纤传感器测位移 158

6.4.6 光纤传感器的其他应用 162

思考与练习 165

单元7 速度、位置检测 166

任务7.1 光电式传感器测转速 166

7.1.1 光电效应 166

7.1.2 光电器件 167

7.1.3 常用光电传感器 174

7.1.4 光电传感器测转速 178

任务7.2 接近开关位置检测 179

7.2.1 接近开关的概念 179

7.2.2 接近开关的特点、种类 180

7.2.3 接近开关的主要特性 181

7.2.4 电容式接近开关 182

7.2.5 电感式接近开关 182

7.2.6 接近开关的选型与应用 183

7.2.7 电涡流式接近开关应用实例 184

思考与练习 185

单元8 传感器的综合应用 186

任务8.1 传感器在高炉炼铁生产中的应用 186

8.1.1 高炉本体检测和控制 186

8.1.2 送风系统检测和控制 188

8.1.3 热风炉煤气燃烧自动控制 188

任务8.2 传感器在智能楼宇中的应用 190

8.2.1 空调系统的监控 191

8.2.2 给排水系统 192

8.2.3 供配电与照明系统监控 193

8.2.4 火灾监视、控制系统 193

8.2.5 门禁、防盗系统 193

8.2.6 停车监控系统 194

8.2.7 电梯运行管理 194

任务8.3 传感器在家用电器中的应用 198

8.3.1 传感器在电冰箱中的应用 198

8.3.2 传感器在洗衣机中的应用 201

8.3.3 传感器在燃气热水器中的应用 202

思考与练习 203

参考文献 204

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