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編輯推薦: |
本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律,配套齐全
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內容簡介: |
本书是“十四五”职业教育国家规划教材、“十二五”职业教育国家规划教材、普通高等教育“十一五”国家级规划教材。主要内容包括:检测技术的基本知识;工业、生活等领域常用传感器的基本原理、转换电路及其应用;检测系统信号的处理、变换及抗干扰技术;智能视觉系统及其应用等。
本书突出了传感器应用和制造工艺方面的内容,特别介绍了新技术、新器件在自动检测领域的新应用,具有较强的实用性和可参考性,旨在帮助读者提高理论联系实际的能力。
本书可作为高等职业院校电气自动化类、仪器仪表类、电子技术类、智能制造类、机电技术及数控类、计算机类等专业的教材,也可供生产技术、管理、运行人员及其他工程技术人员参考。
为方便教学,本书提供免费电子课件、习题解答、短视频等,凡选用本书作为授课用教材的教师,均可登录机械工业出版社教育服务网(www.cmpedu.com),注册后下载。
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目錄:
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前言
绪论1
第1章检测技术的基本知识5
11测量的基本概念5
111测量5
112测量方法6
113测量方法的选择原则6
12测量误差及其分类7
121误差的表达方式7
122测量误差的分类8
123测量仪表的精确度与分辨率9
13测量结果的数据分析及处理11
131测量结果的数据分析11
132测量结果的数据处理12
133测量系统静态误差的合成15
14传感器及其基本特性15
141传感器的定义及组成15
142传感器的分类16
143传感器的基本特性17
144传感器的技术指标20
15传感器的选用要求与原则20
151传感器的选用要求20
152传感器的选用原则21
16传感器中的弹性敏感元件22
161弹性敏感元件的基本特性22
162弹性敏感元件的形式及应用
范围23
复习思考题27
第2章电阻式传感器及其应用28
21电阻应变片式传感器28
211电阻应变片的结构和粘贴28
212电阻应变片的工作原理32
213测量转换电路34
214应用37
22电位器式传感器41
221工作原理及特点41
222结构及测量转换电路41
223电位器式电阻传感器应用举例42
23测温热电阻式传感器43
231热电阻的工作原理43
232热电阻材料及结构44
233常用热电阻46
234热电阻的应用——热电阻式
流量计47
24其他电阻式传感器48
241热敏电阻式传感器48
242湿敏电阻式传感器50
243气敏电阻式传感器52
复习思考题55
第3章电感式传感器及其应用56
31自感式传感器56
311工作原理56
312自感式电感传感器的转换电路60
313应用63
32差动变压器式传感器65
321工作原理65
322主要性能66
323测量电路67
324应用69
33电涡流式传感器70
331电涡流式传感器的基本结构与
工作原理71
332转换电路74
333应用76
复习思考题79
第4章电容式传感器及其应用80
41电容式传感器的工作原理及
结构形式80
411变面积(A)式电容传感器81
412变极距(d)式电容传感器82
413变介电常数(ε)式电容
传感器83
414差动电容传感器85
42电容式传感器的测量转换电路85
421电桥电路85
422调频电路86
423差动脉宽调制电路86
424运算放大器式电路88
425二极管T型网络89
426转换电路的使用注意事项89
43电容式传感器的应用90
431电容式传感器的优缺点90
432电容式传感器的设计改善措施91
433应用实例92
复习思考题95
第5章热电偶传感器及其应用97
51热电偶的工作原理97
511工作原理97
512热电偶定律99
52热电偶的结构和种类102
521热电偶的结构102
522热电偶的种类103
523常用热电偶简介及镍铬-镍硅热
电偶分度表104
53热电偶的冷端温度补偿和测温电路105
531热电偶的冷端温度补偿105
532热电偶的测温电路106
54热电偶的应用及配套仪表109
541伺服式温度表110
542动圈式仪表110
543数字式温度表111
544热电偶用于金属表面温度的
测量111
545热电偶用于管道内温度的测量111
546热电偶用于测量小氮肥厂中
转化炉的温度112
复习思考题112
第6章光电传感器及其应用113
61光电效应及光电元器件114
611光电效应及其分类114
612光电元器件特性及基本测量
电路114
62光电开关及光电断续器126
621光电开关126
622光电断续器127
63光电式传感器的应用127
631模拟式光电传感器128
632脉冲式光电传感器130
64热释电元件及红外人体检测132
641热释电效应及传感器结构132
642用于人体探测的热释电传感器133
复习思考题134
第7章霍尔传感器及其应用135
71霍尔效应原理与霍尔元件的结构135
711霍尔效应原理135
712霍尔元件的结构136
72霍尔元件的特性参数及误差137
721霍尔元件的主要特性参数137
722霍尔元件的误差137
73霍尔集成电路138
731霍尔元件的常用电路138
732常用霍尔集成电路140
74霍尔传感器的应用142
741磁场测量142
742霍尔压力传感器142
743霍尔电流传感器143
744霍尔传感器用于角度检测144
745转速测量144
746霍尔开关按键145
747霍尔无刷电动机145
748用霍尔集成传感器实现无触头
照明控制146
749霍尔式无触头汽车电子点火
装置146
复习思考题147
第8章数字式传感器及其应用148
81码盘式传感器148
811增量式编码器149
812绝对式编码器150
813光电编码器的测量方法153
82光栅传感器153
821光栅的结构与类型154
822基本工作原理155
823辨向及细分156
824光栅传感器的应用157
83磁栅传感器158
831磁栅结构及工作原理159
832信号处理方式160
833磁栅传感器的应用161
84感应同步器163
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內容試閱:
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按照党的二十大报告“加快构建新发展格局,着力推动高质量发展”“建设现代化产业体系”的战略部署,紧扣国家“十四五”规划,本书本次修订主要介绍现代产业体系中自动检测技术的基本知识和各类传感器的基本原理、转换电路及其应用;检测系统信号的处理、变换及抗干扰技术等,并基于实际应用案例,详细介绍了融合信息技术、人工智能和生物技术等新型智能传感器在新工业场景中的具体应用,契合了党的二十大报告中“推进新型工业化,加快建设制造强国”“推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”的相关要求。推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。
本书根据高等职业院校电类专业的教学基本要求修订编写,充分体现了“以淡化理论,必需、够用为度,培养技能,重在运用,能力为本位”原则的指导思想,突出实际应用,注重实践,适用于社会要求培养具有“创造性、实用性”的人才需要,符合机械装配制造业企业的需求。力图使高等职业院校电类专业学生在学完本课程后,能获得具有从事生产一线的技术和运行人员所必须掌握的自动检测技术、传感器和抗干扰技术等方面的基本知识和基本应用技能。契合党的二十大报告“深入实施人才强国战略。培养造就大批德才兼备的高素质人才”,努力培养卓越工程师、大国工匠、高技能人才。
针对本书前3版在教学中的使用情况及毕业生在生产实际应用中所遇到问题的信息反馈,本次修订继续保留适用内容,并注重结合生产实际,强化应用技能的培养,充实一些制造业高端化、智能化、绿色化发展中的传感器应用内容,删减或替换掉一些陈旧、过时的内容,尽可能做到通俗易懂、方便自学。本次修订是在第3版的基础上重点对相关知识进行重组,将原来的第12章删除,增加一章“智能视觉系统及其应用”。
本书着重于介绍常用传感器的工作原理,测量转换电路及其应用。在取材方面,既考虑了检测技术日新月异的发展趋势,也考虑到高等职业教育对象的实际基础水平,既有深度又有广度。因而,本书主要的着眼点在于结合实际来提高高职院校学生的工艺知识水平和解决实际问题的能力,压缩了大量的理论推导,重在突出高等职业教育教学的适用性及生产实际的实用性。
在本次修订中充分融入素质教育内容,在每一章相关知识点增加课程导读或推荐主流教育学习平台的相关资源作为课下辅助教学内容激发学生爱国情怀、大力弘扬爱国精神;培养劳动精神、传承劳模精神;结合本课程特点促进学生养成精益求精的工匠精神。
本书总学时为50学时左右(包括实验),主要作为高等职业院校自动化类、仪器仪表类、电子技术类、机电技术类和智能制造类等电类专业用书。教材各章具有一定的独立性,其他有关专业(如计算机、数控、汽车类等专业)可根据需要选学不同的章节内容,也可供从事检测、控制技术等相关工程技术人员参考。本书也是安徽省现代职业教育体系建设改革优质教材,我们还立项建设了本课程的安徽省质量工程项目——大规模在线开放课程,充分利用信息化手段的数字化资源,打破了空间和时间的限制,实现“以学生为中心”的教学理念。感兴趣的读者可自行访问:安徽省网络课程学习中心(e会学)(https://www.ehuixue.cn/index/detail/index?cid=33044)。
本书由安徽机电职业技术学院武昌俊、刘瑞担任主编,其中,武昌俊编写了前言、绪论、第1章、第12章及附录;刘瑞编写了第3章和第7章;山西机电职业技术学院张广红任副主编并编写了第5章;安徽机电职业技术学院张晴晴编写了第11章及全书电子课件制作;安徽机电职业技术学院徐林编写了第2章和第4章;安徽机电职业技术学院鲁业安编写了第6章和第8章;安徽机电职业技术学院沈晔超编写了第9章和第10章。安徽职业技术学院常辉教授担任主审,主审以高度负责的态度审阅全文,提出了许多宝贵意见,在此表示衷心的感谢!
由于传感器技术发展较快,而且自动检测技术涉及的知识面非常广,加之作者的水平有限,在接触领域和理解上又有一定局限性,因此,在内容选择和安排上,不免会存在遗漏和不妥之处,诚请读者批评指正。
编者
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