傳感器檢測技術

傳感器是一門知識密集型技術，傳感器的原理各種各樣，它與許多學科有關，種類繁多，分類方法也很多，廣泛采用的分類方法有如下幾種：1)按照傳感器的工作機理，可分為物理型、化學型、生物型等類型。2)從構成原理，可分為結構型和物性型兩大類型。①結構型傳感器是利用物理學中場的定律構成的，包括力場運動定律、電磁場電磁定律等。對于傳感器而言，這種方程式也是其工作時的數(shù)學模型，這類傳感器的特點是其性能與結構材料沒有多大關系，如差動變壓器。②物性型傳感器是利用物質(zhì)定律構成的，如歐姆定律等。物質(zhì)定律是表示某些客觀性質(zhì)的法則，多數(shù)以物質(zhì)本身的常數(shù)形式表示，代表了傳感器的主要性能，因此，物性型傳感器的性能隨材料的不同而異，如光電管、半導體傳感器等。3)按照物理原理，可分為電參量式傳感器(包括電阻式、電感式、電容式等基本形式)、磁電式傳感器(包括磁電感應式、霍爾式、磁柵式等)、壓電式傳感器、光電式傳感器、氣電式傳感器、波式傳感器(包括超聲波式、微波式等)、射線式傳感器、半導體式傳感器，以及其他原理的傳感器(如振弦式和振筒式等)。有些傳感器的工作原理具有兩種以上的復合形式，如一些半導體式傳感器。4)按傳感器的能量轉換情況，可分為能量控制型傳感器和能量轉換型傳感器。①能量控制型傳感器在信息變換過程中，其能量需外電源供給，如電阻、電感、電容等電路參量傳感器都屬于這一類傳感器。②能量轉換型傳感器主要是由能量變換元件構成，它不需要外電源，如基于壓電效應、熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理構成的傳感器屬于此類傳感器。5)按傳感器的應用，分為位移傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、溫度傳感器等。

另外，根據(jù)傳感器輸出是模擬信號還是數(shù)字信號，可分為模擬傳感器和數(shù)字傳感

器；根據(jù)轉換過程可逆與否，可分為雙向傳感器和單向傳感器等。

隨著科技和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，檢測儀表和系統(tǒng)的種類不斷增加，其分類方法也有很多種，工程上通常是按被測參量分類，一般可分為以下幾類。1)電工量：電壓、電流、電功率、電阻、電容、頻率、磁場強度、磁通密度等。

2)熱工量：溫度、熱量、流速、物位、液位、界面等。

3)機械量：位移、形狀、加速度、噪聲等。比熱容、熱流、熱分布、壓力、壓差、真空度、流量、力、應力、力矩、重量、質(zhì)量、轉速、線速度、振動、

4)物性和成分量：氣體成分、液體成分、固體成分：酸堿度、鹽度、濃度、黏度、粒度、密度、相對密度(比重)等。

5)光學量：光強、光通量、光照度、輻射能量等。

6)狀態(tài)量：顏色、透明度、磨損量、裂紋、缺陷、泄漏、表面質(zhì)量等。

嚴格地說，狀態(tài)量范圍更廣，但是有些狀態(tài)量由于已按習慣歸人熱工量、機械量、成分量中，因此不再重復列出。

傳感器檢測技術，ISBN：9787118050257，作者：施涌潮、梁福平、牛春暉。

王曉敏，湖北省，宜昌市，三峽電力職業(yè)學院，機電工程系機電教研室主任，副教授，曾主編《傳感器檢測技術及應用》教材。

《傳感器檢測技術及應用》

項目1 認識傳感器

1.1 認識傳感器的組成與分類

1.2 了解傳感器的性能指標

1.3 傳感器的標定

1.4 認識傳感技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

習題

項目2 位移、速度、流量傳感器及其應用

2.1 參量型位移傳感器

2.2 光柵磁柵位移傳感器

2.3 速度、加速度傳感器

2.4 物位流量流速傳感器

2.5 位移傳感器的應用

2.6 綜合實訓：檢測電感式傳感器

習題

項目3 力學傳感器及其應用

3.1 測力傳感器

3.2 扭矩傳感器

3.3 壓力傳感器

3.4 力學傳感器的應用

3.5 綜合實訓：了解電阻應變式傳感器

習題

項目4 溫度傳感器及其應用

4.1 熱電式溫度傳感器

4.2 電阻式溫度傳感器

4.3 非接觸式溫度傳感器

4.4 半導體集成溫度傳感器

4.5 溫度傳感器的應用

4.6 綜合實訓：了解熱電偶的原理及現(xiàn)象

習題

項目5 氣敏、濕度傳感器及其應用

5.1 氣敏傳感器

5.2 濕度傳感器

5.3 水分傳感器

5.4 氣敏和濕度傳感器應用實例

5.5 綜合實訓：檢測電容式傳感器的性能

習題

項目6 光電傳感器及其應用

6.1 光電效應及光電器件

6.2 紅外傳感器

6.3 激光傳感器

6.4 光纖傳感器

6.5 光電傳感器應用實例

6.6 綜合實訓：光電傳感器(反射型)測轉速

6.7 綜合實訓：光纖位移測量

習題

項目7 視覺傳感器及其應用

7.1 光導視覺傳感器

7.2 ccd視覺傳感器

7.3 cmos視覺傳感器

7.4 人工視覺

7.5 視覺傳感器應用實例

7.6 綜合實訓：電渦流式傳感器的

應用

習題

項目8 新型傳感器及其應用

8.1 機器人傳感器

8.2 生物傳感器

8.3 微波傳感器

8.4 超聲波傳感器

8.5 新型傳感器應用實例

8.6 綜合實訓：壓電傳感器的動態(tài)響應

習題

項目9 傳感檢測系統(tǒng)及其應用

9.1 傳感檢測系統(tǒng)的組成

9.2 傳感器檢測信號處理

9.3 傳感器的微機接口

9.4 傳感器網(wǎng)絡

9.5 傳感器接口電路應用實例

9.6 綜合實訓：檢測霍爾傳感器的直流激勵特性

習題

項目10 傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的應用

10.1 傳感器在工業(yè)機器人中的應用

10.2 傳感器在cnc機床與加工中心中的應用

10.3 傳感器在汽車機電一體化中的應用

10.4 傳感器在家用電器中的應用

習題

參考文獻

本書重點講解了位移、力、視覺、觸覺、溫度、氣敏、濕度、光電、智能、生物、微波、超聲波、機器人等各種傳感器的工作原理與應用方法，對傳感器檢測的輸出信號處理、傳感器與微機的接口、傳感器網(wǎng)絡進行了詳細敘述。書中列舉了傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究、醫(yī)療衛(wèi)生、家用電器等許多方面的應用實例，特別是介紹了傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的具體應用?！秱鞲衅鳈z測技術及應用》介根據(jù)工學結合課程的教學安排，還編寫了與內(nèi)容相關的綜合實訓課題?！秱鞲衅鳈z測技術及應用》介共10個項目，每個項目前后均附有知識目標、能力目標及習題。

《傳感器檢測技術及應用》介選材廣泛，圖文并茂，層次分明，條理清晰，結構合理，重點突出，深入淺出，通俗易懂，通過大量的傳感器實例分析和綜合實訓課題來幫助讀者理解傳感器的工作原理。

《傳感器檢測技術及應用》介深度適宜，實用性強，可作為高職院校、大專院校、成人高校及本科院校舉辦的二級職業(yè)技術學院和民辦高校機電一體化、應用電子技術、自動控制、儀器儀表測量、計算機應用、機械制造、數(shù)控加工、模具技術等專業(yè)的教學用書，也可作為相關專業(yè)培訓教材或相關工程技術人員的參考學習用書。