传感器应用技术

项目1传感器的认知

1.1传感器简介

1.1.1传感器定义

1.1.2传感器的分类

1.1.3传感器的组成

1.1.4传感器的应用

1.2传感器的特性

1.2.1传感器的静态特性

1.2.2传感器的动态特性

1.3传感器选型

1.3.1传感器的命名及代号

1.3.2传感器的选择原则

1.4传感器的标定与校准

1.4.1传感器的静态标定

1.4.2传感器的动态标定

1.5传感器技术的发展趋势

思考题

项目2智能温度测量仪

2.1智能温度测量仪的设计要求

2.2必备知识

2.2.1温度测量原理

2.2.2温度传感器的分类

2.2.3几种常用的温度传感器

2.3智能温度测量仪的设计与实现

2.3.1构思——智能温度测量仪的方案选择

2.3.2设计——智能温度测量仪的软硬件设计

2.3.3实现——智能温度测量仪的组装调试

2.3.4运行——智能温度测量仪的测试与性能分析

2.4扩充知识

数字温度传感器的选择

思考题

项目3角度测量仪

3.1角度测量仪的设计要求

3.2必备知识

3.2.1电位器角度传感器

3.2.2倾角传感器

3.2.3光栅角度传感器

3.2.4光电编码器

3.3角度测量仪的设计与制作

3.3.1构思——角度测量仪的方案选择

3.3.2设计——角度测量仪的软硬件设计

3.3.3实现——角度测量仪的组装调试

3.3.4运行——角度测量仪的性能分析

3.4扩充知识

磁阻式角度传感器

思考题

项目4数字测力计

4.1数字测力计的设计要求

4.2必备知识

4.2.1电阻应变片式测力传感器

4.2.2压电式测力传感器

4.2.3压阻式测力传感器

4.3数字测力计的设计与制作

4.3.1构思——数字测力计的方案选择

4.3.2设计——数字测力计的软硬件设计

4.3.3实现——数字测力计的组装调试

4.3.4运行——数字测力计的性能分析

4.4扩充知识

扭矩传感器

思考题

项目5液位检测仪

5.1液位检测仪的设计要求

5.2必备知识

5.2.1电容式液位传感器

5.2.2超声波液位传感器

5.2.3微波液位传感器

5.3液位检测仪的设计制作

5.3.1构思——液位检测仪的方案选择

5.3.2设计——液位检测仪的系统设计

5.3.3实现——液位检测仪的组装调试

5.3.4运行——液位检测仪的测试与性能分析

5.4扩充知识

光学液位传感器

思考题

项目6数字湿度计

6.1数字湿度计的设计要求

6.2必备知识

6.2.1陶瓷湿度传感器

6.2.2高分子湿度传感器

6.2.3其他常见的几种湿度传感器

6.2.4湿度传感器的应用及特点

6.3数字湿度计的设计与制作

6.3.1构思——数字湿度计的方案选择

6.3.2设计——数字湿度计的软硬件设计

6.3.3实现——数字湿度计的组装调试

6.3.4运行——数字湿度计的性能分析

6.4扩充知识

6.4.1气敏传感器

6.4.2烟雾传感器

思考题

项目7位移检测仪

7.1位移检测仪的设计要求

7.2必备知识

7.2.1电阻式传感器

7.2.2电阻应变片式位移传感器

7.2.3电容式位移传感器

7.2.4电感式位移传感器

7.2.5磁栅式位移传感器

7.2.6光栅式位移传感器

7.2.7激光式位移传感器

7.3位移检测仪的设计与制作

7.3.1构思——位移检测仪的方案选择

7.3.2设计——位移检测仪的软硬件设计

7.3.3实现——位移检测仪的组装调试

7.3.4运行——位移检测仪的性能分析

7.4扩充知识

7.4.1感应同步器

7.4.2压电式位移传感器

思考题

项目8速度测量仪

8.1速度测量仪的设计要求

8.2必备知识

8.2.1测速发电机

8.2.2霍尔式速度传感器

8.2.3红外速度传感器

8.3速度测量仪的设计与制作

8.3.1构思——速度测量仪的方案选择

8.3.2设计——速度测量仪的软硬件设计

8.3.3实现——速度测量仪的组装调试

8.3.4运行——速度测量仪的性能分析

8.4扩充知识

8.4.1压电式加速度传感器

8.4.2应变式加速度传感器

8.4.3电容式加速度传感器

思考题

项目9模拟路灯控制器

9.1模拟路灯控制器的设计要求

9.2必备知识

9.2.1光电效应

9.2.2主要光电元件

9.2.3光电传感器

9.3模拟路灯控制器的设计与实现

9.3.1构思——模拟路灯控制器的方案选择

9.3.2设计——模拟路灯控制器的硬件与软件设计

9.3.3实现——模拟路灯控制器的组装与调试

9.3.4运行——模拟路灯控制器的测试与性能分析

9.4扩充知识

CCD图像传感器

思考题

项目10超声波测距系统

10.1超声波测距系统的设计要求

10.2必备知识

10.2.1超声波简介

10.2.2超声波传感器

10.2.3超声波传感器的典型应用

10.3超声波测距系统的设计与实现

10.3.1构思——超声波测距系统的方案选择

10.3.2设计——超声波测距系统的硬件设计

10.3.3实现——超声波测距系统的组装调试

10.3.4运行——超声波测距系统的测试与性能分析

10.4扩充知识

10.4.1超声波流量计

10.4.2超声波检测中的耦合技术

思考题

附录A项目9的系统完整源程序

参考文献

本书针对高等职业院校学生电子设计竞赛和应用型电子工程技术人才培养，本着“必需、够用”的原则，基于CDIO（构思、设计、实现、运行）的项目化教学模式，为高职高专和二三类本科电子信息等专业学生编写的教材。全书包括智能温度测量仪、角度测量仪、数字测力计、液位检测仪、数字湿度计、位移检测仪、速度测量仪、模拟路灯控制器和超声波测距系统10个项目。每个项目都分为设计要求、必备知识、任务实施、扩充知识4部分内容。本书内容精练、实用性和针对性强，既可作为高等专科和职业院校电子信息类专业学生参加电子设计竞赛、技能大赛以及应用型电子工程技术人才培养的培训教材，也可以作为高职高专和二三类本科电子信息等专业学生的“传感器应用技术”教材，还可以作为电子设计与制作者的参考书。

近年来，参加全国大学生电子设计竞赛的高职高专院校学生逐年增多，各高校也都非常重视，除了在相关课程的日常教学中加大训练力度外，还在选拔参赛队员前后组织相关辅导和强化训练，急需要适合这类学生的竞赛培训教材。
在总结前期教材编写出版经验的基础上，组织编写了这套既可用于全国大学生电子设计竞赛，也可用于电子信息类专业电子产品设计与制作核心能力培养的工程型系列教材，以期推动大学生电子设计竞赛和高等学校电子信息类专业的教学改革和教材建设。
该系列教材的定位是首先满足课堂教学，同时兼顾电子设计竞赛培训的需求。如果学生学完这套从书的内容，参加电子设计竞赛前只需要强化实践技能的训练即可；如果学校教学计划中没有安排这套教材中的全部课程，竞赛培训时就要补充有关内容。
该系列教材打破了传统的理论体系，采用基于CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate，构思、设计、实现、运行）工程教育理念的项目化教学模式，将每门课程的核心内容融入到一个个项目中，根据项目的需要，按照项目内容、必备知识、项目实施和扩充知识的架构对传统教材内容进行了重组。
该系列教材编写中聘请了行业企业的工程技术人员参与，每部教材的编者中至少有一位是来自行业企业的一线工程技术人员。
该系列教材的主编、副主编和其他作者均有着丰富的教学和工程实践经验，多数作者还具有指导大学生电子设计竞赛的经历，有的作者指导的学生代表队还获得过全国奖。他们有着强烈的责任意识、质量意识和创新意识，在教材编写过程中每个细节的工作都精益求精，使教材的质量达到了较高水平。