傳感與視覺檢測技術

第1章 傳感檢測技術基礎 1
1.1 傳感器的定義、作用 1
1.1.1 傳感器的定義 1
1.1.2 傳感器與檢測技術的作用與地位 2
1.2 傳感器的組成和分類 5
1.2.1 傳感器的組成 5
1.2.2 傳感器的分類 6
1.3 測量誤差及分類 7
1.3.1 絕對誤差和相對誤差 7
1.3.2 靜態誤差和動態誤差 8
1.3.3 系統誤差、隨機誤差和粗大誤差 8
1.4 傳感器的基本特性 9
練習題1 11

第2章 開關量傳感器及其應用 13
2.1 電感式傳感器及其應用 13
2.1.1 自感式電感傳感器 13
2.1.2 電感式傳感器的應用 16
2.1.3 電感式接近開關 17
2.2 電容式傳感器 19
2.2.1 電容式傳感器的工作原理 19
2.2.2 電容式傳感器的應用 21
2.3 光電式傳感器 23
2.3.1 光電效應 23
2.3.2 光電器件 23
2.3.3 光電式傳感器的應用 25
實訓2.1 電感式接近開關的工件檢測、接線及應用 27
實訓2.2 電容式接近開關的工件檢測、接線及應用 28
實訓2.3 光電式接近開關的工件檢測、接線及應用 29
練習題2 30

第3章 模擬量傳感器及其應用 32
3.1 電阻應變式傳感器 32
3.1.1 電阻應變片的工作原理 32
3.1.2 電阻應變片的結構與分類 33
3.1.3 電阻應變片的粘貼技術 35
3.1.4 電阻應變片的測量轉換電路 35
3.1.5 電阻應變式傳感器的應用 37
3.2 熱電阻傳感器 39
3.2.1 溫度測量的基本概念 39
3.2.2 金屬熱電阻 40
3.2.3 熱敏電阻 42
3.3 智能儀表的認識與使用 43
3.3.1 智能儀表的功能特點 43
3.3.2 智能儀表的使用 44
3.4 熱電偶 50
3.4.1 熱電偶的工作原理 50
3.4.2 熱電偶的材料、結構和種類 52
3.4.3 熱電偶的基本定律 55
3.4.4 熱電偶的冷端延長 56
3.4.5 熱電偶的冷端補償 57
實訓3.1 Pt100電流型溫度變送器與智能儀表的測溫應用 58
實訓3.2 Pt100熱電阻與智能儀表的測溫及變送輸出應用 59
實訓3.3 熱電偶與智能儀表連接測溫的應用 62
練習題3 63

第4章 數字式傳感器及其應用 65
4.1 絕對式角編碼器 65
4.1.1 接觸式角編碼器 65
4.1.2 絕對式光電角編碼器 67
4.2 增量式角編碼器 67
4.2.1 增量式角編碼器的結構及工作原理 67
4.2.2 角編碼器的應用 69
4.3 光柵傳感器 70
4.3.1 光柵傳感器的結構及工作原理 70
4.3.2 光柵傳感器的應用 73
4.4 磁柵傳感器 74
4.4.1 磁柵傳感器的結構及工作原理 74
4.4.2 磁柵傳感器的應用 76
4.5 容柵傳感器 76
4.5.1 容柵傳感器的結構及工作原理 76
4.5.2 容柵傳感器的應用 77
練習題4 77

第5章 常用傳感器與PLC的綜合應用 79
實訓5.1 NPN型開關量傳感器與PLC的接線及應用 79
實訓5.2 PNP型開關量傳感器與PLC的接線及應用 81
實訓5.3 電流型變送器與PLC的接線及應用 82
實訓5.4 電壓型液位變送器與PLC的接線及應用 85
實訓5.5 增量式編碼器與PLC的接線及應用 87
練習題5 93

第6章 機器視覺硬件的認識 94
6.1 光源系統的認識與選擇 94
6.1.1 光源的基礎知識 94
6.1.2 光源的類型 95
6.1.3 光源的照射方式 97
6.1.4 光源的分類 97
6.1.5 光源的應用 98
6.2 工業鏡頭的認識 98
6.2.1 透鏡成像的原理 98
6.2.2 工業鏡頭的基本參數 99
6.2.3 工業鏡頭的分類 102
6.3 工業相機的認識 103
6.3.1 工業相機成像的原理 103
6.3.2 CCD傳感器與CMOS傳感器的成像過程 104
6.3.3 工業相機的基本參數 107
練習題6 108

第7章 數字圖像處理基礎 110
7.1 數字圖像的定義與分類 110
7.1.1 數字圖像的定義 110
7.1.2 數字圖像的顯示 110
7.1.3 數字圖像的分類 111
7.1.4 數字圖像的原理 112
7.1.5 數字圖像的分辨率 113
7.2 數字圖像處理的基礎 115
7.2.1 鄰接性、連通性、區域和邊界 115
7.2.2 測量距離的方法 116
7.3 數字圖像處理的預備知識 116
7.3.1 從數字圖像處理到數字圖像識別 116
7.3.2 數字圖像處理的應用實例 117
7.3.3 數字圖像處理與識別的基本內容 118
7.4 數字圖像的處理分析 120
7.4.1 點運算 120
7.4.2 平滑濾波 123
練習題7 127

第8章 機器視覺的檢測、測量、識別及定位 129
實訓8.1 In-Sight軟件的界面認識與基本操作 129
實訓8.2 智能相機硬件系統的安裝與網絡連接 133
實訓8.3 利用斑點工具進行工件有無的檢測 141
實訓8.4 工件個數的檢測 147
實訓8.5 利用圖案匹配進行指定工件有無的檢測 153
實訓8.6 邊的查找 158
實訓8.7 圓的查找 161
實訓8.8 工件的尺寸測量及標定轉換 164
實訓8.9 圓環面積的測量 170
實訓8.10 圓心到兩條直線交點距離的測量 173
實訓8.11 二維碼的識別 177
實訓8.12 字符的識別 179
綜合實訓8.1 通過智能相機與PLC實現根據形狀分揀工件的任務 182
綜合實訓8.2 通過智能相機與PLC實現根據條碼分揀工件的任務 204
練習題8 214