傳感器及應(yīng)用技術(shù)(沈聿農(nóng))(三版)
本書主要對工業(yè)自動化專業(yè)所涉及的常用傳感器的基本原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了完整介紹。本教材具有一定的理論深度,較寬的專業(yè)覆蓋面,同時強(qiáng)化技術(shù)性,注重應(yīng)用性,增加了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以方便組織教學(xué)、提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力為其特色。
第一章闡述檢測技術(shù)領(lǐng)域的一些基本概念及測量方法、誤差分析的基礎(chǔ)理論和測量數(shù)據(jù)的誤差分析計算方法,對傳感器的一般特性及評價方法做了理論上的分析及論證,對各種常用傳感器的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。從第二章至第八章主要對電阻式與電容式、自感式、壓電式、熱電式、光電式、霍爾式、超聲波與微波式等常用傳感器,從工作原理、結(jié)構(gòu)、測量電路和應(yīng)用實(shí)例等幾個方面較為詳細(xì)地加以介紹。本書對最新技術(shù)進(jìn)行了介紹,在第九章介紹了物聯(lián)網(wǎng)的基本概念,物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器技術(shù),對物聯(lián)網(wǎng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用由淺入深地進(jìn)行了闡述。在第十章還針對企業(yè)生產(chǎn)工藝流程介紹傳感器的應(yīng)用,對傳感器應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了描述,使學(xué)生了解和掌握常用傳感器使用和工程設(shè)計的主要方法。
本書可作為高職高專院校檢測技術(shù)、儀器儀表、工業(yè)自動化等專業(yè)的教材,也可作為有關(guān)專業(yè)人員的參考書。
第一章測量技術(shù)概述
第一節(jié)測量的一般知識
第二節(jié)誤差理論基礎(chǔ)
第三節(jié)傳感器概述
第四節(jié)傳感器的特性
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第二章電阻與電容式傳感器
第一節(jié)電阻式傳感器
第二節(jié)壓阻式傳感器
第三節(jié)電容式傳感器
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題 第一章測量技術(shù)概述
第一節(jié)測量的一般知識
第二節(jié)誤差理論基礎(chǔ)
第三節(jié)傳感器概述
第四節(jié)傳感器的特性
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第二章電阻與電容式傳感器
第一節(jié)電阻式傳感器
第二節(jié)壓阻式傳感器
第三節(jié)電容式傳感器
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第三章自感式傳感器
第一節(jié)電感式傳感器
第二節(jié)差動變壓器式傳感器
第三節(jié)電渦流式傳感器
第四節(jié)自感式傳感器的應(yīng)用
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第四章壓電式傳感器
第一節(jié)壓電效應(yīng)
第二節(jié)壓電材料
第三節(jié)壓電式傳感器測量電路
第四節(jié)壓電式傳感器應(yīng)用舉例
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第五章熱電式傳感器
第一節(jié)熱電偶溫度傳感器
第二節(jié)電阻式溫度傳感器
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第六章光電式傳感器
第一節(jié)光電器件的基本概念
第二節(jié)光電池
第三節(jié)紅外傳感器
第四節(jié)光纖傳感器
第五節(jié)光電傳感器應(yīng)用舉例
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第七章霍爾式傳感器
第一節(jié)霍爾元件的基本工作原理
第二節(jié)霍爾元件的誤差及其補(bǔ)償
第三節(jié)霍爾式傳感器的應(yīng)用
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第八章超聲波與微波傳感器
第一節(jié)超聲波及其物理性質(zhì)
第二節(jié)微波概述
第三節(jié)超聲波傳感器
第四節(jié)微波傳感器
第五節(jié)傳感器舉例
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第九章物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)
第一節(jié)物聯(lián)網(wǎng)概念
第二節(jié)傳感器應(yīng)用技術(shù)
第三節(jié)自動識別技術(shù)
第四節(jié)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用舉例
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
第十章常用傳感器的應(yīng)用
第一節(jié)可燃性氣體報警器
第二節(jié)壓力測量
第三節(jié)液位測量
第四節(jié)流量測量
第五節(jié)溫度測量
本章小結(jié)
習(xí)題及思考題
附錄一傳感器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變片特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二電感傳感器特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三電容式傳感器特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)四光電轉(zhuǎn)速傳感器、霍爾傳感器
實(shí)驗(yàn)五熱電式傳感器
附錄二傳感器實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)
實(shí)訓(xùn)一電冰箱溫度超標(biāo)指示器
實(shí)訓(xùn)二家用電子秤
實(shí)訓(xùn)三測光文具盒電路
實(shí)訓(xùn)四太陽能熱水器水位報警器
參考文獻(xiàn)
第三版前言
根據(jù)教育部高等教育司的要求,化學(xué)工業(yè)出版社在2001年陸續(xù)出版了電類專業(yè)教材共20種。此套教材立足高職高專教育培養(yǎng)目標(biāo),遵循社會的發(fā)展需求,突出應(yīng)用性和針對性,加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng),為高職高專教育事業(yè)的發(fā)展起了很好的推動作用。一些教材多次重印,受到了廣大院校的好評。通過近四年的教學(xué)實(shí)踐和全國高等職業(yè)教育如何適應(yīng)各院校各學(xué)科體制的整合、專業(yè)調(diào)整的需求,于2004年底對此套教材組織了修訂工作。
2013年本教材為適應(yīng)這種新形勢,在滿足教學(xué)大綱要求和新技術(shù)發(fā)展的需要,大部分保持原教材內(nèi)容不變的情況下,也對部分內(nèi)容作出了相應(yīng)的增減,使其更加符合職業(yè)教育教學(xué)的要求。
傳感器作為測控系統(tǒng)中對象信息的入口,它在現(xiàn)代化事業(yè)中的重要性已被人們所認(rèn)識。隨著信息時代的到來,國內(nèi)外已將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。國內(nèi)也有很多高等院校開設(shè)了相應(yīng)的課程,所使用的教材在原理性與實(shí)用性、傳統(tǒng)性與新型性,以及廣度與深度上各有側(cè)重。
針對近年來傳感器新技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)狀,本書通過精選內(nèi)容,以有限的篇幅取得比現(xiàn)有教材更大的覆蓋面,在不削弱傳統(tǒng)的較為成熟傳感器基本內(nèi)容的前提下,以較大的篇幅充實(shí)了新技術(shù)和目前使用較多的傳感器內(nèi)容,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展增加了第九章物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)的基本知識的內(nèi)容、第七章霍爾式傳感器和第八章超聲波微波式傳感器的內(nèi)容,目的是適應(yīng)本教材的專業(yè)應(yīng)用面,同時也更加適應(yīng)傳感器的開發(fā)和應(yīng)用的需要。
鑒于傳感器的種類繁多,涉及的學(xué)科廣泛,不可能也沒有必要對各種具體傳感器逐一剖析。本書在編寫中力求突出共性基礎(chǔ)及誤差分析;對各類傳感器則注重機(jī)理分析與應(yīng)用介紹,并在附錄中增加常用傳感器的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,以配合教材的使用,使本書更加適應(yīng)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)。
本書由沈聿農(nóng)主編,王永紅為副主編,沈聿農(nóng)編寫了第四、五、七、九章,王永紅編寫了第二、六、八、十章,王彤編寫了第一、三章,王永紅和李劍編寫了附錄部分,張媛媛、蔣有斌為第三版教材的出版做了大量的工作。全書由沈聿農(nóng)負(fù)責(zé)統(tǒng)稿,并由南京航空航天大學(xué)董爾令教授負(fù)責(zé)審稿。
本書在編寫過程中,得到了參編老師所在院校的大力支持,在此深表謝意。傳感器技術(shù)涉及的學(xué)科眾多,而作者學(xué)識有限,書中難免有不足之處,懇請讀者批評指正!
編者
2013年12月