傳感器與檢測技術

項目一
緒論 /1
1.1 傳感器的基本知識 /1
1.1.1 傳感器的定義及組成 /2
1.1.2 傳感器的分類 /3
1.1.3 傳感器的命名和代號 /3
1.2 傳感器檢測技術 /4
1.3 測量的基本知識 /4
1.3.1 測量方法 /4
1.3.2 測量誤差 /6
1.3.3 測量誤差的分類 /7
1.3.4 測量精度與分辨率 /8
1.4 傳感器的基本特性 /10
1.4.1 傳感器的靜態特性 /10
1.4.2 傳感器的動態特性 /11
【項目小結】 /14
【項目訓練】 /15
項目二
電阻應變式傳感器 /17
2.1 彈性敏感元件 /18
2.1.1 彈性敏感元件的彈性特性 /18
2.1.2 對彈性敏感元件材料的基本要求 /19
2.2 電阻應變片 /20
2.2.1 電阻應變片的工作原理 /20
2.2.2 電阻應變片的特性 /24
2.2.3 應變片的粘貼技術 /25
2.3 測量轉換電路 /26
2.4 電阻應變計的溫度誤差及補償 /28
2.4.1 溫度誤差產生的原因 /28
2.4.2 溫度誤差的補償措施 /28
2.5 電阻應變式傳感器的應用 /29
【項目小結】 /33
【項目實施】 /34
【項目訓練】 /41
項目三
電感式傳感器 /44
3.1 自感式傳感器 /45
3.1.1 變氣隙式電感傳感器的結構與工作原理 /45
3.1.2 螺管式電感傳感器 /47
3.1.3 自感式傳感器的測量電路 /48
3.1.4 變磁阻式電感傳感器的應用 /50
3.2 差動變壓器式傳感器 /52
3.2.1 變氣隙式差動變壓器的基本結構與工作原理 /52
3.2.2 螺管式差動變壓器的基本結構與工作原理 /54
3.2.3 差動變壓器的測量電路 /55
3.2.4 差動變壓器的應用 /58
【項目小結】 /59
【項目實施】 /59
【項目訓練】 /60
項目四
電容式傳感器 /63
4.1 電容式傳感器的結構及工作原理 /64
4.1.1 平行板式電容傳感器 /64
4.1.2 圓筒式電容傳感器 /64
4.2 電容式傳感器的特性 /65
4.2.1 變面積式電容傳感器的特性 /65
4.2.2 變介電常數式電容傳感器的特性 /66
4.2.3 變極距式電容傳感器的特性 /67
4.3 電容式傳感器的測量電路 /69
4.3.1 交流不平衡電橋電路 /69
4.3.2 調頻電路 /70
4.3.3 運算放大器式電路 /70
4.3.4 二極管雙T型電橋電路 /71
4.3.5 差動脈沖寬度調制電路 /71

4.4 影響電容式傳感器精度的因素及提高精度的措施 /74
4.4.1 電容式傳感器的特點 /74
4.4.2 溫度對電容式傳感器的影響 /74
4.4.3 漏電阻的影響 /75
4.4.4 邊緣效應與寄生參量的影響 /75
4.4.5 防止和減小外界乾擾 /76
4.5 電容式傳感器的應用 /76
4.5.1 電容式壓力傳感器 /76
4.5.2 電容式位移傳感器 /77
4.5.3 電容式加速度傳感器 /77
4.5.4 電容式厚度傳感器 /78
4.5.5 電容式液位傳感器 /78
【項目小結】 /79
【項目實施】 /79
【項目訓練】 /80
項目五
電渦流式傳感器 /84
5.1 電渦流式傳感器的基本結構及工作原理 /85
5.1.1 基本結構 /85
5.1.2 工作原理 /86
5.2 電渦流式傳感器的基本類型及電渦流的形成範圍 /87
5.2.1 基本類型 /87
5.2.2 電渦流的形成範圍 /91
5.3 電渦流式傳感器的測量電路 /92
5.3.1 調幅式測量電路 /93
5.3.2 變頻調幅式測量電路 /93
5.3.3 調頻式測量電路 /94
5.4 電渦流式傳感器的應用 /95
5.4.1 位移測量 /95
5.4.2 振幅測量 /95
5.4.3 轉速測量 /95
5.4.4 無損探傷 /96
5.4.5 厚度測量 /96
5.4.6 溫度測量 /96
【項目小結】 /97
【項目實施】 /97
【項目訓練】 /103

項目六
壓電式傳感器 /104
6.1 壓電效應與壓電材料 /105
6.1.1 壓電效應 /105
6.1.2 壓電材料 /107
6.2 壓電元件的結構形式 /110
6.3 壓電式傳感器測量電路 /110
6.3.1 壓電式傳感器的等效電路 /110
6.3.2 測量電路 /112
6.4 壓電式傳感器應用 /114
6.4.1 壓電式力傳感器 /114
6.4.2 壓電式加速度傳感器 /115
6.4.3 壓電式聲傳感器 /116
6.4.4 壓電式流量計 /116
【項目小結】 /117
【項目實施】 /117
【項目訓練】 /119
項目七
霍爾傳感器 /123
7.1 霍爾元件 /124
7.1.1 霍爾元件的基本特性 /124
7.1.2 霍爾元件的誤差及補償 /125
7.2 霍爾傳感器的工作原理和測量電路 /126
7.2.1 霍爾傳感器的工作原理 /126
7.2.2 霍爾傳感器的測量電路 /128
7.3 霍爾傳感器的應用 /128
7.3.1 霍爾開關集成傳感器 /128
7.3.2 霍爾線性集成傳感器 /130
【項目小結】 /131
【項目實施】 /132
【項目訓練】 /133
項目八
溫度傳感器 /135
8.1 熱電偶 /136
8.1.1 熱電偶的工作原理 /136
8.1.2 熱電偶的結構與種類 /139
8.1.3 熱電偶的冷端溫度補償 /142
8.1.4 熱電偶的實用測溫線路 /144
8.1.5 熱電偶的應用 /145
8.2 熱電阻 /146
8.2.1 鉑熱電阻 /147
8.2.2 銅熱電阻 /147
8.2.3 熱電阻的測量電路 /148
8.2.4 熱電阻的應用 /149
8.3 熱敏電阻 /149
8.3.1 熱敏電阻的特性 /150
8.3.2 熱敏電阻的應用 /151
【項目小結】 /152
【項目實施】 /153
【項目訓練】 /156
項目九
光學傳感器 /158
9.1 光柵傳感器 /159
9.1.1 光柵的結構和工作原理 /159
9.1.2 計量光柵的組成 /161
9.1.3 計量光柵的應用 /164
9.2 光電式傳感器 /164
9.2.1 光電式傳感器的基本形式 /164
9.2.2 光電器件的工作原理 /165
9.2.3 光電式傳感器的應用 /176
9.3 光纖傳感器 /178
9.3.1 光纖 /178
9.3.2 光纖傳感器的結構及分類 /180
9.3.3 光纖傳感器的應用 /181
【項目小結】 /184
【項目實施】 /185
【項目訓練】 /190
項目十
現代新型傳感器 /192
10.1 光電編碼器 /193
10.1.1 絕對式編碼器 /193
10.1.2 增量式編碼器 /194
10.1.3 光電編碼器的應用 /197
10.2 CCD圖像傳感器 /197
10.2.1 CCD的結構 /198
10.2.2 CCD的工作原理 /198
10.2.3 CCD圖像傳感器的類型 /202
10.2.4 CCD圖像傳感器的應用 /204
10.3 超聲波傳感器 /204
10.3.1 認識超聲波及其物理性質 /204
10.3.2 超聲波探頭及耦合技術 /207
10.3.3 超聲波探頭耦合劑 /209
10.3.4 超聲波傳感器的應用 /210
10.4 紅外傳感器 /211
10.4.1 紅外輻射 /211
10.4.2 熱釋電紅外探測器 /213
10.4.3 紅外傳感器的應用 /215
10.5 現代傳感器的發展方向 /216
【項目小結】 /217
【項目訓練】 /217