傳感技術(shù)基礎與技能實訓教程

第1章  概述    1
1.1  傳感器的作用    1
1.1.1  傳感器的地位    1
1.1.2  傳感器的作用    1
1.2  傳感器的發(fā)展與概況    2
1.2.1  固體敏感元件和傳感器的發(fā)展    2
1.2.2  生物傳感器的發(fā)展    4
1.2.3  傳感技術(shù)及傳感器應用情況    5
1.3  傳感器的組成及類型    11
1.3.1  傳感器的組成    12
1.3.2  傳感器的類型    12
1.3.3  自動控制系統(tǒng)對傳感器的基本要求13
1.3.4  歸納總結(jié)    13
1.4  傳感器的選用原則    15
1.5  綜合技能實訓    17
1.5.1  數(shù)字萬用表電阻、二極管、電容測量實訓    17
1.5.2  數(shù)字萬用表峰值保持功能測量實訓19
1.5.3  數(shù)字萬用表判斷電源、火線和斷芯位置實訓    20
1.5.4  數(shù)字萬用表測邏輯電平實訓21
1.5.5  用數(shù)字萬用表測溫實訓    22
本章小結(jié)    23
習題1    23
第2章  溫度傳感器    25
2.1  溫度傳感器的基本知識    25
2.2  熱敏電阻    25
2.2.1  熱敏電阻的電路符號和類型25
2.2.2  熱敏電阻主要參數(shù)    27
2.2.3  正溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器29
2.2.4  負溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器30
2.3  PN結(jié)溫度傳感器    31
2.3.1  PN結(jié)溫度傳感器的特性    32
2.3.2  PN結(jié)溫度傳感器的典型應用32
2.4  硅溫度傳感器    32
2.4.1  硅溫度傳感器的特性參數(shù)32
2.4.2  硅溫度傳感器的典型應用34
2.4.3  MTS/102硅溫度傳感器    34
2.5  集成溫度傳感器    36
2.5.1  集成溫度傳感器的特點    36
2.5.2   集成溫度傳感器的原理36
2.5.3  集成溫度傳感器的輸出形式37
2.5.4   模擬輸出型集成溫度傳感器的特性參數(shù)    37
2.6  雙金屬片溫度傳感器    39
2.6.1  雙金屬片溫度傳感器的熱源39
2.6.2  雙金屬片溫度傳感器的工作原理40
2.6.3  雙金屬片溫度傳感器類型40
2.6.4  雙金屬片溫度傳感器的調(diào)整41
2.6.5  雙金屬片溫度傳感器的應用41
2.6.6  兩種常用的雙金屬片溫度傳感器42
2.6.7  常用雙金屬片溫度傳感器的特性參數(shù)    43
2.7  金屬絲熱電阻傳感器    44
2.7.1  金屬絲熱電阻傳感器特性44
2.7.2  金屬絲熱電阻傳感器的原理44
2.7.3  典型金屬絲熱電阻傳感器44
2.8  鉑電阻傳感器    45
2.8.1  鉑電阻傳感器的外形特點45
2.8.2  厚膜元件鉑電阻傳感器主要參數(shù)45
2.9  磁性控溫傳感器    45
2.9.1  磁性控溫傳感器基本知識45
2.9.2  磁性控溫傳感器典型應用46
2.10  熱電偶傳感器    47
2.10.1  熱電偶傳感器的結(jié)構(gòu)特點47
2.10.2  熱電偶傳感器的工作原理47
2.10.3  熱電偶傳感器的品種規(guī)格47
2.11  電接點水銀溫度傳感器    48
2.11.1  電接點水銀溫度傳感器的基本知識    48
2.11.2  電接點水銀溫度傳感器的典型產(chǎn)品    49
2.11.3  電接點水銀溫度傳感器的制作49
2.12  其他類型溫度傳感器    49
2.12.1  頻率型溫度傳感器    49
2.12.2  熱電輻射型溫度傳感器50
2.13  綜合技能實訓    50
2.13.1  負溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器檢測實訓    50
2.13.2  雙金屬片熱傳感器檢測實訓51
2.13.3  學看由一只鍺二極管構(gòu)成的感溫開關(guān)電路實訓    52
2.13.4  鉑電阻傳感器構(gòu)成的溫度檢測控制電路看圖實訓    53
2.13.5  溫敏二極管傳感器構(gòu)成的溫度控制電路讀圖實訓    55
2.13.6  設計一只0~100℃溫度計實訓56
本章小結(jié)    60
習題2    60
第3章  光電傳感器    63
3.1  光電傳感器基本知識    63
3.1.1  光電傳感器類型    63
3.1.2   直射型光電傳感器    63
3.1.3  反射型光電傳感器    66
3.2  光敏電阻    70
3.2.1  光敏電阻基本知識    70
3.2.2  光敏電阻的特性參數(shù)    71
3.2.3  光敏電阻的使用    72
3.3  光敏二極管    76
3.1.1  光敏二極管基本知識    76
3.3.2  光敏二極管主要參數(shù)    78
3.3.3  光敏二極管的典型應用電路79
3.4  光電三極管    81
3.4.1  光電三極管基本知識    81
3.4.2  光敏三極管典型應用    83
3.5  光電池    84
3.5.1  光電池的基本知識    84
3.5.2  光電池的主要參數(shù)    85
3.5.3  光電池的使用    87
3.6  熱釋電紅外線傳感器    87
3.6.1  熱釋電紅外線傳感器基本知識88
3.6.2  熱釋電紅外線傳感器的主要參數(shù)90
3.6.3  菲涅爾透鏡    91
3.6.4  熱釋電紅外線傳感器基本用法92
3.7  綜合技能實訓    94
3.7.1  光敏電阻傳感器檢測實訓94
3.7.2  光敏二極管的檢測實訓    95
3.7.3  光敏三極管檢測實訓    96
3.7.4  紅外感應燈安裝實訓    98
本章小結(jié)    100
習題3    100
第4章  磁敏傳感器    103
4.1  磁敏電阻    103
4.1.1  磁敏電阻基本知識    103
4.1.2  磁敏電阻的主要參數(shù)    104
4.1.3  磁敏電阻的典型應用    105
4.2  磁敏二極管    106
4.2.1  磁敏二極管基本知識    106
4.2.2  磁敏二極管的典型應用電路108
4.3  磁敏三極管    110
4.3.1  磁敏三極管基本知識    110
4.3.2  磁敏三極管的主要參數(shù)    111
4.3.3  磁敏三極管典型應用    111
4.4  霍爾傳感器    113
4.4.1  霍爾傳感器的基本知識    113
4.4.2  線性型霍爾傳感器    117
4.4.3  開關(guān)型霍爾傳感器    119
4.4.4  霍爾傳感器應用實例    127
4.5  干簧管磁敏傳感器    133
4.5.1  干簧管基本知識    133
4.5.2  干簧管傳感器工作方式    135
4.5.3  干簧管的特點    136
4.5.4  使用干簧管傳感器應注意的事項136
4.5.5  干簧管的尺寸與參數(shù)    137
4.5.6  干簧管應用電路    137
4.5.7  干簧管典型應用電路    138
4.6  電場感應器件    140
4.6.1  常見的電場感應器件    140
4.6.2  電場感應器件的特點    140
4.7  磁感應器件    140
4.7.1  磁感應器件類型結(jié)構(gòu)    140
4.7.2  常用磁感應器件的典型結(jié)構(gòu)140
4.8  綜合技能實訓    141
4.8.1  霍爾傳感器檢測實訓    141
4.8.2  干簧管檢測實訓    142
4.8.3  學看霍爾傳感器構(gòu)成的水位控制電路實訓    143
4.8.4  學看干簧管傳感器構(gòu)成的衛(wèi)生間照明、排風扇門控開關(guān)電路實訓    146
4.8.5  用霍爾傳感器設計一臺高斯計實訓148
本章小結(jié)    149
習題4    149
第5章  壓力傳感器    151
5.1  壓力傳感器基本知識    151
5.1.1  壓力的種類及測量單位    151
5.1.2  壓力傳感器的種類及特點151
5.2  金屬應變片    153
5.2.1  金屬應變片基本知識    153
5.2.2  金屬應變片的主要參數(shù)    154
5.3  壓阻式壓力傳感器    155
5.3.1  壓阻式壓力傳感器基本知識155
5.3.2  壓阻式壓力傳感器主要參數(shù)160
5.3.3  壓阻式壓力傳感器工作原理166
5.3.4  壓阻式壓力傳感器的選用166
5.3.5  壓阻式壓力傳感器典型應用電路167
5.4  壓電傳感器    168
5.4.1  壓電效應基理    168
5.4.2  壓電材料及其特征    168
5.4.3  壓電傳感器工作原理    168
5.4.4  壓電傳感器典型應用電路169
5.5  陶瓷電容式壓力傳感器    171
5.5.1  陶瓷電容式壓力傳感器的基本知識171
5.5.2  陶瓷電容式壓力傳感器的應用方式172
5.6  彈性元件傳感器    173
5.6.1  彈性元件傳感器的特點    173
5.6.2  彈性元件傳感器的幾種形式174
5.7  綜合技能實訓    174
5.7.1  壓電式傳感器檢測實訓    174
5.7.2  讀識由壓力傳感器構(gòu)成的自動磅控制電路實訓    175
本章小結(jié)    178
習題5    179
第6章  聲-電傳感器    181
6.1  話筒    181
6.1.1  話筒的類型    181
6.1.2  炭精式話筒    181
6.1.3  動圈式話筒    182
6.1.4  電容式話筒    183
6.1.5  話筒的電路符號    187
6.1.6  話筒的主要參數(shù)    188
6.1.7  話筒的選用    189
6.1.8  話筒典型應用實例    189
6.2  揚聲器    190
6.2.1  揚聲器圖形符號    190
6.2.2  電動式揚聲器的結(jié)構(gòu)特點191
6.2.3  電動揚聲器工作原理    192
6.2.4  電動揚聲器的使用    192
6.3  壓電陶瓷片    193
6.3.1  壓電陶瓷片結(jié)構(gòu)及電路符號193
6.3.2  壓電陶瓷片的規(guī)格參數(shù)    194
6.3.3  壓電陶瓷片的工作原理    194
6.3.4  壓電陶瓷片傳感器典型應用方式194
6.3.5   壓電陶瓷片的典型應用實例197
6.4  耳機    198
6.4.1  耳機的電路圖形符號和結(jié)構(gòu)198
6.4.2  耳機的主要參數(shù)    198
6.4.3  動圈式耳機工作原理    199
6.4.4  耳機作傳感器的典型應用實例199
6.5  超聲波傳感器    201
6.5.1  超聲波傳感器基本知識    201
6.5.2  超聲波傳感器基本應用方式205
6.5.3  超聲波傳感器典型應用實例207
6.6  綜合技能實訓    209
6.6.1  壓電陶瓷片好壞檢測實訓209
6.6.2  讀識聲控照明燈電路實訓209
6.6.3  話筒好壞檢測實訓    212
6.6.4  震動報警器電路設計實訓212
6.6.5  光控、聲控延時樓道照明燈電路安裝實訓    213
本章小結(jié)    221
習題6    221
第7章  氣-電傳感器和感煙傳感器223
7.1  電化學氣體傳感器    223
7.1.1  電解池基理    223
7.1.2   電化學氣體傳感器結(jié)構(gòu)223
7.1.3  電化學氣體傳感器的使用224
7.2  鉑絲氣電傳感器    224
7.2.1  鉑絲氣電傳感器結(jié)構(gòu)特點225
7.2.2  兩種GS可燃氣體傳感器    225
7.2.3  鉑絲氣電傳感器原理    227
7.3  氣敏電阻傳感器    227
7.3.1  氣敏效應基理    227
7.3.2  氣敏電阻傳感器類型    228
7.3.3  氣敏電阻傳感器外形及電路圖形符號    228
7.3.4  氣敏電阻傳感器的結(jié)構(gòu)    228
7.3.5  氣敏電阻傳感器主要電參數(shù)229
7.3.6  氣敏電阻傳感器典型應用電路230
7.3.7  使用氣敏電阻傳感器應注意的事項230
7.3.8  氣敏電阻傳感器典型應用實例——可燃氣體定量顯示報警    230
7.3.9  氣敏電阻傳感器典型應用實例——酒精氣味檢測報警電路    232
7.3.10  氣敏電阻傳感器典型應用實例——火災報警器    234
7.4  氫敏管傳感器    234
7.4.1  氫敏管傳感器作用    234
7.4.2  氫敏管傳感器的主要參數(shù)234
7.2.3  氫敏場效應管傳感器    235
7.5  離子感煙傳感器    237
7.5.1  離子感煙傳感器基本知識    237
7.5.2  UD―02型離子感煙傳感器    238
7.5.3  離子感煙傳感器典型應用電路239
7.6  綜合技能實訓    242
7.6.1  讀識沼氣濃度檢測電路實訓242
7.6.2  氣敏傳感器檢測實訓    243
7.6.3  讀識火災自動報警電路實訓244
本章小結(jié)    245
習題7    246
第8章  介質(zhì)傳感器及其他類型傳感器247
8.1  介質(zhì)傳感器    247
8.1.1  濕敏電阻傳感器    247
8.1.2  濕敏電容傳感器    251
8.1.3  電阻探針式傳感器    253
8.2  沖擊傳感器    255
8.2.1  沖擊傳感器基本知識    255
8.2.2  沖擊傳感器的典型應用方式256
8.3  加速度傳感器    257
8.3.1  加速度傳感器的類型    257
8.3.2  各種加速度傳感器的特點258
8.3.3  實際的加速度傳感器介紹259
8.4  玻璃破碎傳感器    263
8.4.1  玻璃破碎傳感器基本知識263
8.4.2  玻璃破碎傳感器典型應用264
8.5  負載傳感器    266
8.5.1  負載傳感器基本知識    266
8.5.2  Ⅰ系列負載傳感器典型應用267
8.5.3  Ⅱ系列負載傳感器典型應用269
8.6  綜合技能實訓    270
8.6.1  濕敏電阻傳感器檢測實訓270
8.6.2  濕敏電容傳感器檢測實訓271
8.6.3  讀識負載傳感器構(gòu)成的交流負載過載自動控制電路實訓    271
本章小結(jié)    273
習題8    273
附錄A  習題答案    275
習題1答案    275
習題2答案    275
習題3答案    276
習題4答案    276
習題5答案    277
習題6答案    277
習題7答案    277
習題8答案    277
參考文獻    279