普通高等教育“十三五”规划教材 传感器与检测技术实践训练教程PDF电子书下载

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第1篇 基础性实验 2

第1章 力、压力传感器实验 2

1.1 应变片桥路特性实验 2

1.1.1 实验目的 2

1.1.2 基本原理 2

1.1.3 需用器件与单元 5

1.4 实验步骤 6

1.1.5 思考题 8

1.2 应变片数字电子秤实验 8

1.2.1 实验目的 8

1.2.2 基本原理 8

1.2.3 需用器件与单元 9

1.2.4 实验步骤 9

1.3 应变片温度特性及补偿实验 10

1.3.1 实验目的 10

1.3.2 基本原理 10

1.3.3 需用器件与单元 10

1.3.4 实验步骤 10

1.4 应变片振动测量实验 11

1.4.1 实验目的 11

1.4.2 基本原理 12

1.4.3 需用器件与单元 12

1.4.4 实验步骤 12

1.5 压阻式传感器压力测量实验 13

1.5.1 实验目的 13

1.5.2 基本原理 14

1.5.3 需用器件与单元 14

1.5.4 实验步骤 14

1.6 CSY-XS-01传感器系统实验箱说明 15

1.6.1 实验箱简介 15

1.6.2 实验箱组成 16

1.6.3 实验箱参数 17

第2章 位移、振动传感器实验 18

2.1 电容式传感器位移测量实验 18

2.1.1 实验目的 18

2.1.2 基本原理 18

2.1.3 需用器件与单元 20

2.1.4 实验步骤 20

2.2 差动变压器的性能实验与振动测量 22

2.2.1 实验目的 22

2.2.2 基本原理 22

2.2.3 需用器件与单元 24

2.2.4 实验步骤 24

2.2.5 思考题 27

2.3 电涡流传感器特性实验 27

2.3.1 实验目的 27

2.3.2 基本原理 27

2.3.3 需用器件与单元 30

2.3.4 实验步骤 30

2.4 电涡流和压电式传感器测量振动实验 31

2.4.1 实验目的 31

2.4.2 基本原理 32

2.4.3 需用器件与单元 34

2.4.4 实验步骤 34

第3章 温度传感器实验 37

3.1 温度源的温度控制调节实验 37

3.1.1 实验目的 37

3.1.2 基本原理 37

3.1.3 需用器件与单元 37

3.1.4 实验步骤 37

3.2 K型热电偶测温特性实验 40

3.2.1 实验目的 40

3.2.2 基本原理 40

3.2.3 需用器件与单元 41

3.2.4 实验步骤 41

3.3 Pt100铂电阻测温特性实验 45

3.3.1 实验目的 45

3.3.2 基本原理 45

3.3.3 需用器件与单元 45

3.3.4 实验步骤 46

3.3.5 思考题 48

3.4 集成温度传感器（AD590）温度特性实验 49

3.4.1 实验目的 49

3.4.2 基本原理 49

3.4.3 需用器件与单元 49

3.4.4 实验步骤 49

3.5 NTC热敏电阻温度特性实验 50

3.5.1 实验目的 50

3.5.2 基本原理 50

3.5.3 需用器件与单元 51

3.5.4 实验步骤 51

3.6 PN结温度传感器温度特性实验 52

3.6.1 实验目的 52

3.6.2 基本原理 53

3.6.3 需用器件与单元 53

3.6.4 实验步骤 53

第4章 磁敏、气敏和湿敏传感器实验 55

4.1 线性霍尔式传感器位移特性实验 55

4.1.1 实验目的 55

4.1.2 基本原理 55

4.1.3 需用器件与单元 56

4.1.4 实验步骤 56

4.2 霍尔和磁电式传感器测量转速实验 57

4.2.1 实验目的 57

4.2.2 基本原理 57

4.2.3 需用器件与单元 58

4.2.4 实验步骤 58

4.2.5 思考题 59

4.3 气敏和湿敏传感器实验 60

4.3.1 实验目的 60

4.3.2 基本原理 60

4.3.3 需用器件与单元 61

4.3.4 实验步骤 61

第5章 光电传感器实验 63

5.1 光敏电阻特性参数测量实验 63

5.1.1 实验目的 63

5.1.2 需用器件与单元 63

5.1.3 实验步骤 63

5.2 光电二极管特性及光照灵敏度测量实验 65

5.2.1 实验目的 65

5.2.2 需用器件与单元 65

5.2.3 实验步骤 65

5.3 热敏器件与热释电探测器实验 69

5.3.1 实验目的 69

5.3.2 需用器件与单元 69

5.3.3 实验步骤 69

5.4 PSD位置传感器特性参数测量实验 71

5.4.1 实验目的 71

5.4.2 需用器件与单元 71

5.4.3 实验步骤 71

5.5 四象限光电传感器特性参数测量实验 73

5.5.1 实验目的 73

5.5.2 需用器件与单元 73

5.5.3 实验步骤 73

5.6 光电传感器电机转速测量与控制实验 74

5.6.1 实验目的 74

5.6.2 基本原理 75

5.6.3 需用器件与单元 75

5.6.4 实验步骤 75

5.7 光纤传感器位移特性实验 77

5.7.1 实验目的 77

5.7.2 基本原理 77

5.7.3 需用器件与单元 78

5.7.4 实验步骤 78

第6章 无损检测技术实验 80

6.1 电磁波测厚实验 80

6.1.1 实验目的 80

6.1.2 基本原理 80

6.1.3 实验设备 80

6.1.4 实验步骤 80

6.2 钢筋直径和保护层厚度检测实验 81

6.2.1 实验目的 81

6.2.2 基本原理 81

6.2.3 实验设备 82

6.2.4 实验步骤 82

6.3 钢筋扫描探测实验 83

6.3.1 实验目的 83

6.3.2 基本原理 83

6.3.3 实验设备 83

6.3.4 实验步骤 83

6.4 混凝土裂缝检测实验 84

6.4.1 实验目的 84

6.4.2 基本原理 85

6.4.3 实验设备 86

6.4.4 实验步骤 86

第2篇 工业传感器与自动化仪器仪表生产实习 88

第7章 工业传感器 88

7.1 金属热电阻系列 88

7.1.1 WZ系列装配式热电阻 88

7.1.2 WZ系列铠装热电阻 89

7.1.3 WZCM、WZPM系列端面热电阻 90

7.2 热电偶系列 90

7.2.1 WR系列装配式热电偶 90

7.2.2 WR系列铠装热电偶 91

7.2.3 防爆热电偶 91

7.3 物位计 92

7.3.1 ULM-SY21A1系列超高频微波物位计 92

7.3.2 SYLW3X系列导波雷达物位计 93

7.3.3 Level-Ease智能开关式射频导纳物位计 93

7.3.4 SY-CDQLS23001型干熄焦炉红焦高温料位计 95

7.3.5 LHDG700系列电感式液位变送器 95

7.3.6 SYCW系列超声波物（液）位仪 96

7.4 流量计 97

7.4.1 SY-FLU2000超声波流量计 97

7.4.2 LD系列电磁流量计 99

7.4.3 LUGB系列涡街流量计 100

7.4.4 YRTGY涡轮流量计 101

7.4.5 SYLWQ系列气体涡轮流量计 102

7.4.6 SYB靶式智能流量计 102

7.5 压力（差压）变送器 103

7.5.1 LH系列压力（差压）变送器 104

7.5.2 LH-3851/1851GP型压力含负压变送器 105

7.5.3 LH-3851/1851DR型微差压变送器 105

第8章 自动化仪器仪表 107

8.1 气体检测仪表 107

8.1.1 SY-QT-2000NDIR红外气体检测仪 107

8.1.2 SY-QT-2000VOC探测仪 108

8.1.3 泵吸便携式可燃气体检测报警仪 109

8.1.4 CCZ-1000全自动粉尘检测仪 110

8.2 校验（标定）仪表 111

8.2.1 HG2000压力仪表自动校验系统 111

8.2.2 HG2000-RZJ热工全自动检定系统 112

8.2.3 CPC2000 Ⅲ-A压力校验仪 114

8.2.4 HG-5301热电偶校验仪 114

8.2.5 HG系列压力发生装置 115

8.3 显示调节仪表 115

8.3.1 XMTA-9000系列智能数字显示调节仪 115

8.3.2 XMGA-9000智能光柱显示调节仪 116

8.3.3 XMPA-9000智能PID调节仪 116

8.3.4 XMYA智能电接点液位显示控制仪 117

8.4 无线仪表 118

8.4.1 SY-SPRM-W智能无线网关 118

8.4.2 SY-SPRM-IO智能无线转换设备 118

8.4.3 SY-SPRM-P智能无线压力变送器 119

8.4.4 SY-SPRM-T智能无线温度变送器 119

8.4.5 SY-SPRM-TP智能无线温压仪 120

8.4.6 SY-SPRM-P系列智能无线压力变送器 120

8.4.7 SY-SPRM-M系列智能无线执行机构 121

第3篇 创意性与综合性设计 124

第9章 创意性设计 124

9.1 人体智能电子秤 124

9.1.1 设计要求 124

9.1.2 系统功能及主要技术指标 124

9.1.3 参考文献 125

9.2 金属厚度测量仪 125

9.2.1 设计要求 125

9.2.2 系统功能及主要技术指标 125

9.2.3 参考文献 126

9.3 电子罗盘 126

9.3.1 设计要求 126

9.3.2 系统功能及主要技术指标 126

9.3.3 参考文献 126

9.4 PM2.5测量仪 127

9.4.1 设计要求 127

9.4.2 系统功能及主要技术指标 127

9.4.3 参考文献 127

9.5 无线防盗报警器 127

9.5.1 设计要求 127

9.5.2 系统功能及主要技术指标 128

9.5.3 参考文献 128

9.6 智能语音导盲杖 128

9.6.1 设计要求 128

9.6.2 系统功能及主要技术指标 129

9.6.3 参考文献 129

9.7 心率测量仪 129

9.7.1 设计要求 129

9.7.2 系统功能及主要技术指标 129

9.7.3 参考文献 130

9.8 肺活量检测仪 130

9.8.1 设计要求 130

9.8.2 系统功能及主要技术指标 130

9.8.3 参考文献 130

9.9 水质检测仪 131

9.9.1 设计要求 131

9.9.2 系统功能及主要技术指标 131

9.9.3 参考文献 131

9.10 太阳墙采暖控制器 131

9.10.1 设计要求 131

9.10.2 系统功能及主要技术指标 132

9.10.3 参考文献 132

9.11 电动车速度测量仪 132

9.11.1 设计要求 132

9.11.2 系统功能及主要技术指标 132

9.11.3 参考文献 133

9.12 风速风向测试仪 133

9.12.1 设计要求 133

9.12.2 系统功能及主要技术指标 133

9.12.3 参考文献 133

第10章 综合性设计 134

10.1 火灾探测报警与联动系统 134

10.1.1 设计要求 134

10.1.2 系统功能及主要技术指标 134

10.1.3 参考文献 135

10.2 小型气象站系统 135

10.2.1 设计要求 135

10.2.2 系统功能及主要技术指标 135

10.2.3 参考文献 136

10.3 智能家居系统 136

10.3.1 设计要求 136

10.3.2 系统功能及主要技术指标 136

10.3.3 参考文献 137

10.4 智能路灯控制系统 137

10.4.1 设计要求 137

10.4.2 系统功能及主要技术指标 137

10.4.3 参考文献 138

10.5 智能停车场管理系统 138

10.5.1 设计要求 138

10.5.2 系统功能及主要技术指标 138

10.5.3 参考文献 139

10.6 车辆追踪定位系统 139

10.6.1 设计要求 139

10.6.2 系统功能及主要技术指标 139

10.6.3 参考文献 140

10.7 智能农业大棚控制系统 140

10.7.1 设计要求 140

10.7.2 系统功能及主要技术指标 140

10.7.3 参考文献 141

10.8 住宅小区安防系统 141

10.8.1 设计要求 141

10.8.2 系统功能及主要技术指标 141

10.8.3 参考文献 142

10.9 酒店传菜机器人系统 142

10.9.1 设计要求 142

10.9.2 系统功能及主要技术指标 142

10.9.3 参考文献 143

10.10 住宅小区巡逻机器人系统 143

10.10.1 设计要求 143

10.10.2 系统功能及主要技术指标 143

10.10.3 参考文献 144

第4篇 测控系统与仪器设计案例 146

第11章 智能仪器与机器人设计 146

11.1 汽车智能防撞防盗报警系统 146

11.1.1 设计要求 146

11.2 系统方案设计 146

11.1.3 硬件电路设计 147

11.1.4 系统软件设计 149

11.2 太阳能光伏转换智能控制器 149

11.2.1 设计要求 149

11.2.2 系统方案设计 149

11.2.3 系统硬件设计 150

11.2.4 系统软件设计 151

11.3 基于虚拟仪器和USB接口的数据采集器 151

11.3.1 设计要求 151

11.3.2 系统方案设计 151

11.3.3 系统硬件设计 152

11.3.4 系统软件设计 154

11.4 基于虚拟仪器的电动机性能综合测试平台 156

11.4.1 设计要求 156

11.4.2 系统方案设计 156

11.4.3 系统硬件设计 157

11.4.4 系统软件设计 158

11.5 引导机械手抓取棒料的定位测量 159

11.5.1 设计要求 159

11.5.2 建立机械手结构与棒料数学关系模型 160

11.5.3 图像处理 160

11.5.4 测量结果分析 162

11.6 环境监测遥控机器人 162

11.6.1 设计要求 162

11.6.2 系统方案设计 162

11.6.3 系统硬件设计 163

11.6.4 系统软件设计 165

11.6.5 实物制作及实验 166

第12章 无线传感器网络与物联网系统设计 167

12.1 基于WSN的火灾探测报警系统 167

12.1.1 设计要求 167

12.1.2 系统硬件设计 167

12.1.3 系统软件设计 169

12.1.4 系统测试 169

12.1.5 结论 170

12.2 基于WSN和GPRS技术的扬尘及噪声远程监测系统 170

12.2.1 设计要求 170

12.2.2 系统方案设计 170

12.2.3 数据采集模块 172

12.2.4 远程监控平台设计 173

12.2.5 系统测试 173

12.2.6 结论 174

12.3 基于物联网技术的太阳能路灯远程智能控制系统 174

12.3.1 设计要求 174

12.3.2 系统方案设计 174

12.3.3 无线传感器节点硬件设计 175

12.3.4 系统软件设计 176

12.3.5 系统调试 178

12.4 桥梁健康状态远程在线监测系统 179

12.4.1 设计要求 179

12.4.2 系统方案设计 180

12.4.3 系统关键技术 181

12.4.4 系统硬件设计 181

12.4.5 物联网云平台配置与数据上传 182

12.4.6 NB-IoT通信 183

12.4.7 GPRS与NB-IoT通信测试对比 185

12.4.8 Android APP开发 186

12.4.9 远程计算机监测软件开发 189

12.4.10 神经网络数据分析算法设计 190

12.4.11 结论 193

参考文献 194

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