本書根據職業(yè)本科人才培養(yǎng)目標與定位編寫,面向電子信息工程技術、機械電子工程技術、智能制造工程技術、自動化技術與應用、現(xiàn)代通信工程、物聯(lián)網工程技術等專業(yè)的核心課程。全書共8章。第1章為傳感器與測量的基礎知識;第2~6章分別對溫度傳感器、壓力傳感器、光傳感器、位置和位移傳感器、環(huán)境傳感器的理論知識和工程應用進行介紹;第7章為新型傳感器應用項目案例,選取車聯(lián)網、人體體態(tài)、智能農業(yè)中的典型項目對智能傳感器、運動傳感器、無線傳感器的應用進行分析;第8章為傳感器綜合應用項目案例,選取可穿戴電子產品和AI機器人項目對血氧、心率生物傳感器和雙目視覺傳感器加以闡述。本書可作為職業(yè)本科技術大學電子信息類、機電類各專業(yè)的傳感檢測控制類教材,也可作為應用型本科院校相關課程的教材和相關工程技術人員的參考用書。為方便教學,本書配有電子課件、動畫視頻(以二維碼的形式嵌入)等教學資源,凡選用本書作為授課教材的老師,均可通過QQ(2314073523)咨詢。
本書遵循職業(yè)教育教材編寫規(guī)律和職業(yè)院校學生學習規(guī)律,配套齊全
本書面向電子信息工程技術、物聯(lián)網工程技術等現(xiàn)代信息技術和智能制造領域相關專業(yè)的核心課程“傳感器技術”編寫,旨在幫助學生深入理解常用傳感器的原理,掌握傳感器的選型、應用、測試和分析方法,使其具備較強的傳感器工程應用能力。本書適應電子應用系統(tǒng)與控制系統(tǒng)智能化和集成化新技術發(fā)展需求,融合傳感器技術應用和智能控制系統(tǒng)技術,進行創(chuàng)新與改革。本書注重培養(yǎng)職業(yè)本科學生的“雙創(chuàng)能力”,使其成為具有一定創(chuàng)新能力的高層次技術技能人才;以課程思政理念為指引,著力提升學生的全面素養(yǎng)。本書面向職業(yè)本科教學,對教學內容進行革新和架構,努力填補同類課程的空白。本書遵循“理論適度、培養(yǎng)技能、拓展思維、突出應用”的原則,將理論知識、工程應用、思考與練習有機結合,使知識內容更貼近崗位技能的需要。本書所選內容與現(xiàn)代科技的發(fā)展相結合,突出新工藝、新技術,力求內容新穎、敘述簡練、應用性強。本書重在理論聯(lián)系實際,選取典型的應用項目為載體,闡述傳感器的基本原理、傳感器的選用、信號處理、接口電路、控制系統(tǒng)智能化的實現(xiàn)。書中主要內容都具有實際工程應用背景,各個項目中配套的案例、習題均來源于實際工程應用,實現(xiàn)“教、學、做、創(chuàng)”的統(tǒng)一,體現(xiàn)“教中做,做中學,學中創(chuàng)”的一體化教學模式。本書內容緊跟傳感器技術的發(fā)展,內容體系優(yōu)化源于編者課程建設的經驗積累、長期的課程教學實踐和持續(xù)改進。通過各章的學習,學生可以逐步提高記憶、理解、應用、分析、評價、創(chuàng)造的能力,培養(yǎng)團隊合作等職業(yè)能力。本書配套有精品在線開放課程(https://mooc.icve.com.cn/cms/courseDetails/index.htm?classld=68891082ddce4fd2a8cf27ae2c09a148),以優(yōu)質資源建設助力教材建設,進一步提升教學和學習效果。本書由楊燕任主編,賈秀玲、程麗媛、李鎮(zhèn)、朱大偉任副主編,何智勇、徐佳琛、楊代飛、嚴成成參編。其中,楊燕編寫了第7章、第8章,賈秀玲編寫了第3章、第5章,程麗媛編寫了第2章、第6章,李鎮(zhèn)編寫了第1章,朱大偉編寫了第4章,何智勇、徐佳琛、楊代飛、嚴成成參與技術資料收集、圖表繪制、資源制作,全書由賈秀玲統(tǒng)稿。本書由張登銀、常建華協(xié)助審稿,在此一并表示衷心的感謝!在本書的編寫過程中,編者參閱了多種同類教材、專著、企業(yè)實例和網絡資料,在此向其作者致謝。由于技術的發(fā)展日新月異,加之編者學識和水平有限,書中錯誤和不足之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正。編?者
職業(yè)院校教師
前言二維碼清單第1章 傳感器與測量的基礎知識 1理論知識 11.1 傳感器的基礎知識 11.1.1 傳感器的基本概念 11.1.2 傳感器的組成 11.1.3 傳感器的分類 21.1.4 傳感器的主要作用及特點 31.1.5 傳感器的主要功能 41.1.6 傳感器的主要特性 41.1.7 傳感器的選用原則 51.1.8 小結 61.2 測量誤差的基礎知識 71.2.1 誤差的分類 71.2.2 誤差的表示方法 71.2.3 準確度等級 81.2.4 小結 91.3 傳感器輸出信號調理與接口電路 91.3.1 傳感器的輸出信號 91.3.2 輸出信號的特點 91.3.3 輸出信號的調理方法 101.3.4 傳感器的檢測電路 101.3.5 傳感器與計算機的連接 111.3.6 傳感器接口電路應用實例 111.3.7 小結 12思考與練習 13第2章 溫度傳感器 14理論知識 142.1 熱電阻 142.1.1 熱電阻的工作原理 142.1.2 常用熱電阻 152.2 熱敏電阻 172.2.1 熱敏電阻的工作原理 182.2.2 熱敏電阻的主要特性 212.2.3 熱敏電阻的主要參數(shù) 222.3 熱電偶 222.3.1 熱電偶的工作原理 222.3.2 熱電偶的基本定律 252.3.3 熱電偶的材料 272.3.4 熱電偶的種類與結構 282.3.5 熱電偶的冷端處理方法 30工程應用 33項目2.1 熱電偶溫度傳感器在爐溫測量中的應用 33項目2.2 熱電阻溫度傳感器在石油提煉中的應用 43項目2.3 熱敏電阻溫度傳感器在恒溫燒水壺中的應用 50思考與練習 57第3章 壓力傳感器 58理論知識 583.1 應變式傳感器 583.1.1 應變式傳感器的工作原理 583.1.2 電阻應變片的分類與粘貼 603.1.3 測量轉換電路 623.2 電容式傳感器 673.2.1 電容式傳感器的工作原理 673.2.2 電容式傳感器的分類及其工作原理 713.2.3 測量電路 723.3 壓電式傳感器 743.3.1 壓電式傳感器的工作原理與壓電材料 743.3.2 壓電式傳感器的測量電路 77工程應用 78項目3.1 壓力傳感器在稱重測量中的應用 78項目3.2 壓阻式傳感器在工業(yè)自動化中的應用 84項目3.3 抗沖擊型壓力傳感器在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中的應用 89思考與練習 94第4章 光傳感器 95理論知識 954.1 光敏電阻傳感器 954.1.1 光敏電阻傳感器的工作原理 954.1.2 光敏電阻傳感器的結構特性 984.1.3 光敏電阻的工作電路原理 1014.2 光電二極管 1044.2.1 光電二極管的工作原理 1044.2.2 光電二極管的結構和分類 1044.2.3 光電二極管的工作特性和性能參數(shù) 1064.2.4 光電二極管的工作電路原理 1084.3 熱釋電傳感器 1104.3.1 熱釋電傳感器的工作原理 1104.3.2 熱釋電傳感器的設計材料和組成結構 1124.3.3 影響熱釋電傳感器效能的因素 1134.3.4 熱釋電傳感器的工作電路原理 1154.4 顏色傳感器 1174.4.1 顏色傳感器的工作原理 1174.4.2 顏色傳感器的工作模式 1174.4.3 顏色傳感器的解析方法 1184.4.4 顏色傳感器的結構和特性 1194.4.5 顏色傳感器的工作電路原理 121工程應用 122項目4.1 光敏電阻傳感器在LED自動燈中的應用 122項目4.2 光電二極管在溫室環(huán)境中的應用 127項目4.3 熱釋電傳感器在人體探測報警中的應用 138思考與練習 141第5章 位置和位移傳感器 142理論知識 1425.1 霍爾式接近開關傳感器 1425.1.1 霍爾式接近開關傳感器的工作原理、分類和特點 1425.1.2 霍爾式接近開關傳感器的應用 1445.2 超聲波接近開關傳感器 1455.3 電容式接近開關傳感器 1465.4 光電開關 1465.5 光柵位移傳感器 1485.5.1 光柵位移傳感器和光柵 1485.5.2 工作原理和測量電路 1495.6 磁柵位移傳感器 1565.6.1 磁柵位移傳感器的結構和工作原理 1565.6.2 磁柵的測量方式 157工程應用 159項目5.1 霍爾式接近開關傳感器在電動機轉速測試中的應用 159項目5.2 光柵位移傳感器在數(shù)控機床中的應用 163項目5.3 超聲波接近開關傳感器在測距中的應用 166思考與練習 171第6章 環(huán)境傳感器 172理論知識 1726.1 氣體傳感器 1726.1.1 氣體傳感器的特性參數(shù) 1726.1.2 氣體傳感器的分類及工作原理 1746.2 濕度傳感器 1806.2.1 濕度傳感器的特性參數(shù) 1816.2.2 濕度傳感器的工作原理 1836.3 聲敏傳感器 188工程應用 194項目6.1 氣體傳感器在家用氣體監(jiān)控系統(tǒng)中的應用 194項目6.2 溫濕度傳感器在工廠溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中的應用 198項目6.3 聲敏傳感器在聲光雙控路燈中的應用 202思考與練習 207第7章 新型傳感器應用項目案例 208工程應用 208項目7.1 智能傳感器在車聯(lián)網中的應用 208項目7.2 運動傳感器在人體體態(tài)中的應用 213項目7.3 無線傳感網在智能農業(yè)中的應用 219思考與練習 230第8章 傳感器綜合應用項目案例 231工程應用 231項目8.1 可穿戴電子產品中的傳感器綜合應用 232項目8.2 AI機器人中的傳感器綜合應用 243思考與練習 255參考文獻 256