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第1章 自动检测技术基础1

1.1 自动检测系统认识项目说明1

1.2　基本知识2

1.2.1　检测及自动检测系统2

1.2.2　测量的定义及测量方法的分类4

1.2.3　误差分类及分析5

1.2.4　传感器及其基本特性7

1.3 自动检测系统认识项目实施过程9

1.3.1 工作计划9

1.3.2 方案分析10

1.3.3　操作分析11

1.4 自动检测系统认识项目的检测与评估11

1.4.1　检测方法11

1.4.2　评估策略12

1.5　拓展实训——传感器数据处理12

本章小结13

思考与练习13

第2章　信号处理电路16

2.1 单臂、双臂和全桥电桥性能项目说明16

2.2　基本知识17

2.2.1 电桥电路17

2.2.2　信号放大电路21

2.2.3　信号滤波电路23

2.2.4　信号转换电路24

2.2.5　抗干扰技术25

2.2.6　显示仪表31

2.3　单臂、双臂和全桥电桥性能项目实施过程33

2.3.1 工作计划33

2.3.2　操作过程33

2.4　单臂、双臂和全桥电桥性能项目检测与评估36

2.4.1 检测方法36

2.4.2　评估策略37

2.5　实训中常见的问题37

本章小结37

思考与练习38

第3章　位移检测39

3.1 机床主轴转速测量项目说明39

3.2　基础知识40

3.2.1 电阻式位移传感器及其应用40

3.2.2　光电传感器42

3.2.3　感应同步器44

3.2.4　光栅传感器45

3.2.5　光电编码器46

3.2.6　旋转变压器48

3.3　机床主轴转速检测项目实施过程50

3.3.1 工作计划50

3.3.2　方案分析51

3.3.3　操作分析52

3.4　机床主轴转速测量项目的检测与评估55

3.4.1 检测方法55

3.4.2　评估策略55

3.5　拓展实训56

3.5.1 将光栅传感器安装在数显机床上测工作台的移动56

3.5.2　旋转变压器检测电动机转子位置59

3.6　实训中常见问题解析62

本章小结64

思考与练习64

第4章　物位检测67

4.1　物位检测项目说明67

4.2　基本知识68

4.2.1　物位的检测对象68

4.2.2　差压液位检测69

4.2.3　浮力式液位计70

4.2.4 电容式物位计72

4.2.5 超声波物位检测73

4.2.6 导电式水位传感器75

4.3　物位检测项目实施过程75

4.3.1 工作计划75

4.3.2　方案分析76

4.3.3　操作分析77

4.4 物位检测项目的检测与评估77

4.4.1 检测方法77

4.4.2　评估策略77

4.5 拓展实训78

4.5.1 电容式液位计使用训练78

4.5.2　霍尔传感器测液位80

4.6　实训中常见问题解析82

本章小结83

思考与练习83

第5章　接近开关87

5.1 检测模块识别材料属性项目说明87

5.2　基础知识88

5.2.1　接近开关的特点及特性88

5.2.2　电涡流接近开关89

5.2.3　电容接近开关91

5.2.4　磁感应接近开关92

5.2.5　光电接近开关95

5.3　检测模块识别材料属性项目实施过程98

5.3.1 工作计划98

5.3.2　方案分析98

5.3.3　操作分析99

5.4　检测模块识别材料属性项目的检测与评估102

5.4.1 检测方法102

5.4.2　评估策略103

5.5　拓展实训104

5.5.1 接近开关E2E检测金属材料尺寸104

5.5.2 光电开关在流水线上的应用107

5.5.3　霍尔开关控制气缸的伸出和回缩到位109

5.6　实训中常见问题解析112

本章小结112

思考与练习113

第6章　温度检测116

6.1　温度检测系统安装项目说明116

6.2　温度基本知识117

6.2.1　温度测量的基本概念117

6.2.2　温度传感器的特点与分类118

6.2.3　热电阻119

6.2.4　热电偶122

6.2.5　测温显示仪表127

6.3　温度检测系统安装项目实施过程129

6.3.1　工作计划129

6.3.2　方案分析129

6.3.3　操作分析129

6.4　温度检测系统安装项目的检测与评估131

6.4.1　检测方法131

6.4.2　评估策略131

6.5　拓展实训——热敏电阻及其应用132

本章小结136

思考与练习136

第7章　应变、力检测139

7.1 应变、力检测项目说明139

7.2 应变、力基本知识140

7.2.1 应变、力测量的基本概念140

7.2.2　电阻应变式传感器140

7.2.3 压电式传感器145

7.2.4 电子秤的标定和校准151

7.3　应变、力检测项目实施过程152

7.3.1 工作计划152

7.3.2　方案分析153

7.3.3　操作分析153

7.4　应变、力检测项目的检查与评估154

7.4.1 检查方法154

7.4.2　评估策略154

7.5　拓展实训155

7.5.1　观察了解高分子压电材料的应用155

7.5.2　压电加速度传感器测振动157

本章小结159

思考与练习159

第8章　压力和流量检测161

8.1　压力检测项目说明161

8.2　基础知识161

8.2.1 压力和流量的基本概念162

8.2.2 电容式传感器163

8.2.3　差动变压器式传感器169

8.2.4 超声波流量计171

8.2.5　电磁流量计175

8.2.6　其他压力和流量传感器177

8.3　压力检测项目实施过程180

8.3.1 工作计划180

8.3.2　工作方案181

8.3.3　操作过程181

8.4　压力检测项目的检测与评估181

8.4.1　检查方法181

8.4.2　评估策略182

8.5　拓展实训182

8.5.1　扩散硅压阻式压力传感器测压力182

8.5.2 超声波流量计测液体流量184

8.6　实训中常见问题解析185

8.6.1 压力传感器使用常见问题185

8.6.2　流量检测要注意的问题186

本章小结187

思考与练习187

第9章　形位公差检测190

9.1 形位公差精密检测项目说明190

9.2　基本知识191

9.2.1 形位公差的概念及常用检测仪器191

9.2.2　表面粗糙度的概念及检测195

9.3　形位公差精密检测项目实施过程198

9.3.1 工作计划198

9.3.2 操作分析199

9.4　形位公差精密检测项目检测与评估201

9.4.1 项目检测201

9.4.2　评估策略201

9.5　拓展实训202

9.5.1 圆度仪测量工件圆度202

9.5.2 电动轮廓仪测螺纹轴轮廓204

9.6　实训中常见问题解析205

本章小结206

思考与练习206

第10章　气体浓度、湿度的检测209

10.1 气体浓度检测项目说明209

10.2　基本知识210

10.2.1　气敏传感器210

10.2.2　湿敏传感器215

10.3 气体、湿度量检测项目实施过程222

10.3.1 工作计划222

10.3.2　方案分析222

10.3.3　操作分析223

10.4 自动检测系统组成项目的检测与评估224

10.4.1　检测方法224

10.4.2 评估策略224

10.5　拓展实训225

10.5.1　制作湿度检测器225

10.5.2　制作汽车后窗玻璃自动去湿装置226

10.6 实训中常见问题解析227

本章小结227

思考与练习227

第11章　微机检测系统230

11.1　微机检测项目说明230

11.2　基本知识231

11.2.1　现代检测系统的基本结构231

11.2.2　计算机检测系统组成233

11.2.3　计算机检测系统的设计235

11.2.4 虚拟仪器237

1.3 微机检测项目实施过程240

11.3.1 工作计划240

11.3.2　方案分析241

11.3.3 操作分析241

11.4　微机检测项目的检测与评估243

11.4.1　检测方法243

11.4.2　评估策略243

11.5　拓展实训244

11.5.1 认识动平衡测试系统244

11.5.2　基于虚拟仪器的温度检测系统设计（研究型）245

本章小结248

思考与练习248

第12章　检测技术综合实例250

12.1 小型机电一体化设备传感器应用项目说明250

12.2　基础知识251

12.2.1　传感器的选择251

13.2.2　传感器在自动化生产线中的应用252

12.2.3　传感器在机器人中的应用255

12.2.4　传感器在普通机床中的应用257

12.3　小型机电一体化设备传感器应用实施过程259

12.3.1 工作计划259

12.3.2 方案分析259

12.3.3 操作过程261

12.4 小型机电一体化设备传感器应用项目的检测与评估265

12.4.1 检测方法265

12.4.2 评估策略265

12.5 拓展实训——传送带控制训练266

12.6 实训中常见问题解析268

本章小结269

思考与练习269

附录1 常用传感器性能比较271

附录2 镍铬-镍硅（镍铝）K型热电偶分度表（自由端温度为0℃）273

附录3 工业热电阻分度表275

附录4 铂铑10-铂热电偶（S型）分度表（ITS-90）（参考端温度为0℃）277

附录5 铂铑30-铂铑6热电偶（B型）分度表（参考端温度为0℃）278

附录6 镍铬-铜镍（康铜）热电偶（E型）分度表（参考端温度为0℃）279

附录7 铁-铜镍（康铜）热电偶（J型）分度表（参考端温度为0℃）280

附录8 铜-铜镍（康铜）热电偶（T型）分度表（参考端温度为0℃）281

附录9 CSY2000系列传感器实验仪介绍282

习题答案285

参考文献289