本教材依托以钢铁智能冶金技术、智能轧钢技术、机电一体化技术为基础,根据企业需要,按照组群逻辑实时开发金属材料检测技术、钢铁冶金设备维护、智能控制技术等相关专业共同组成的冶金类高水平专业群建设项目,与建龙西林钢铁有限公司一线工程师双元合作开发,使学生能够获得生产一线必须掌握的传感器和检测仪表方面的知识和技能,并实现从知识到技能的有效过渡。 本教材共分为传感器基础部分(12个课题)、传感器综合实训部分(12个任务)和仪表进阶部分(5个课题)三个模块,避免了以往传感器教材只注重知识讲解、学生到工作岗位感觉学到的传感器知识与生产一线使用的仪表没有关系的弊端,使学生就业时能够从容上手。 编写形式上采用课题、任务式,老师和学生可以根据人才培养方案和个人需要选择相关的课题和任务教学和学习。
张旭,伊春职业学院工程应用技术学院,高级工程师,从事传感器技术教学十余年,从教前来自生产一线。曾出版教材:《电工电子技术》,湖南大学出版社2021.8,副主编。,李传鸿,教授,伊春职业学院工程应用技术学院院长。曾出版教材:1.《单片机基础教程》,东北林业大学出版社,第二主编;2.《单片机应用技术》,哈尔滨地图出版社,主编。
传感器基础部分 11课题1 检测技术基础 111.1 检测系统和测量概论 111.1.1 检测及自动检测系统 111.1.2 测量及测量方法 131.1.3测量误差及分析 141.2 传感器认知及选用 191.2.1 传感器的定义与组成 191.2.2 传感器的种类 201.2.3 传感器的基本特性 211.2.4传感器的选用 26【知识拓展】 281. 3 电阻电桥电路设计 301.3.1电桥电路 311.3.2调制电路 351.3.3滤波电路 36思考与练习1 41课题2 应变电阻式传感器 422.1 应变电阻式传感器概述 422.2 电阻应变片的原理、类型以及特性 432.2.1应变效应 432.2.2 电阻应变片种类 452.2.3 应变片的主要特性 482.3 应变式传感器测量电路 502.3.1金属电阻应变片测量电路 502.3.2压阻式传感器的测量电路 512.4 电阻应变片温度误差补偿方法 532.5 应变片交流全桥处理电路 54思考与练习2 57课题3 压电式传感器 583.1压电式传感器工作原理 583.1.1压电效应 583.1.2压电效应机理 593.2 压电材料 623.2.1压电材料特性 623.2.2常见的压电材料 633.3压电式传感器测量电路 643.3.1压电式传感器的等效电路 643.3.2压电式传感器的测量电路 663.4压电元件的连接形式 69思考与练习3 70课题4 电感式传感器 714.1 自感式传感器 714.1.1工作原理 714.1.2结构形式及特性 724.1.3测量电路 764.2 差动变压器式传感器 794.2.1工作原理 804.2.2测量电路 814.2.3零点残余电压 854.3电涡流式传感器 874.3.1电涡流式传感器工作原理 874.3.2电涡流传感器基本特性 894.3.3 电涡流传感器测量电路 91思考与练习4 93课题5 磁电式传感器 945.1磁电感应传感器 945.1.1磁电感应传感器的工作原理和结构形式 955.2霍尔传感器 985.2.1霍尔传感器工作原理 985.2.2霍尔传感器基本测量电路 1015.2.3霍尔集成传感器 1045.2.4 霍尔元件的误差及其补偿 1065.2.5霍尔式传感器的应用实例 1085.3 其它磁敏元件 1105.3.1 磁敏电阻 1105.3.2 磁敏二极管(锗管2ACM系列,硅管2DCM系列) 1125.3.3 磁敏三极管(锗管3ACM、3BCM系列,硅管3CCM、4CCM系列) 114思考与练习5 116课题6 电容式传感器 1176.1电容式传感器工作原理 1176.2 电容式传感器的类型及特性 1186.2.1变极距型电容式传感器 1186.2.2变面积型电容式传感器 1196.2.3变介质型电容式传感器 1216.2.4差动电容式传感器 1246.3 电容式传感器的测量电路 1256.3.1交流电桥电路 1266.3.2调频测量电路 1276.3.3运算放大器电路 1286.3.4脉冲宽度调制电路 1296.3.5双T型电桥电路 132思考与练习6 133课题7 超声波传感器 1347.1 超声波简介 1357.2超声波传播特性 1367.3 超声波传感器 1407.4超声波物位传感器 1437.5 超声波测量电路设计 1457.6超声波其他参数测量 1467.7 多普勒效应 150思考与练习7 151课题8 热电偶 1518.1热电偶的工作原理 1528.1.1热电效应 1528.1.2热电偶测温原理 1548.1.3热电偶基本定律 1558.2 热电偶的结构及类型 1588.2.1热电偶的结构 1588.2.2热电偶的类型 1588.3 热电偶的冷端温度补偿 1628.4 热电偶的实用测温电路 1698.5 热电偶的常见故障及处理 172思考与练习8 173课题9 热电阻 1749.1 金属热电阻 1749.2 半导体热敏电阻 1789.3测量与转换电路 1829.3.1金属热电阻的测量与转换电路 1829.3.2半导体热敏电阻的测量与转换电路 1849.4 金属热电阻使用中的注意事项和故障处理 187思考与练习9 188课题10