傳感器技術實驗與實訓教程

所属分类:人工智能  
出版时间:2009-8   出版时间:葉國文 中國水利水電出版社 (2009-08出版)   作者:葉國文 編  

前言

傳感器技術是一門實踐性很強的學科,學生通過實驗不僅能驗證理論知識,還能加強創新和實踐能力的培養。一般專業基礎課均采用實驗方法,傳統的傳感器實驗課程主要是完成幾十種傳感器的基本實驗。而本書以“傳感器系統實驗儀”作為實驗平台,主要進行驗證性實驗,鑒于此,本書編寫了47個實驗。同時為了反映出當今傳感器的應用技術,本書在傳統實驗書的基礎上,又精心編輯了6個綜合設計實驗,來提高學生的學習興趣和創造欲望。此外為了方便寫實驗報告,統一格式,本書還將每個實驗的實驗報告編寫成一章。學生只要做好實驗,將實驗數據填入表中,進行有關數據運算,畫好曲線,回答問題即可。本書共分5章。第1章為傳感器技術實驗基礎,簡單介紹常用傳感器的基本原理、基本測量電路、實驗數據處理等方面的知識;第2章為傳感器技術基礎實驗;第3章為綜合設計實驗;第4章為傳感器應用課程設計,給出該課程設計的實施方法,並在此基礎上選編了參考選題21個,以供讀者選用;第5章為實驗報告。在本書的編寫過程中,參閱了傳感器技術的相關書籍與文獻,編者在此表示誠摯的感謝。本教材由葉國文主編,胡葉民副主編。其中,由麗水學院葉國文編寫第2章,胡葉民編寫第4章,趙小杰編寫第1章,徐淑民、王超編寫第3章,雷楚編寫附錄,麗水職院付潞潞、嘉興南陽職院虞嘉丞編寫第5章,全書由葉國文整理定稿。限于時間、水平和能力,書中難免有不足和疏漏之處,希望讀者能提出批評、指正。

内容概要

  《傳感器技術實驗與實訓教程》共分5章。第1章為傳感器技術實驗基礎,簡要介紹常用傳感器的基本原理、基本測量電路、實驗數據處理等方面的知識;第2章為傳感器技術基礎實驗;第3章為綜合設計實驗;第4章為傳感器應用課程設計,給出該課程設計的實施方法,並在此基礎上選編了參考選題21個,以供讀者選用;第5章為實驗報告。  《傳感器技術實驗與實訓教程》內容豐富、全面,可作為高等院校自動化、測控技術與儀器、機電工程以及電氣工程與自動化等專業開設“傳感器技術”課程的配套實驗、實訓教材,也可作為其他專業師生和相關專業的實踐參考用書。

书籍目录

前言第1章 传感器技术实验基础第1节 传感器概述1.1 传感器的概念1.2 传感器特性第2节 实验中常用传感器原理及应用简介2.1 电阻应变式传感器2.2 电感式传感器2.3 热电式传感器2.4 谐振式传感器2.5 压电式传感器2.6 磁电传感器2.7 光电传感器2.8 光纤传感器2.9 气敏传感器2.10 电容传感器2.11 湿度传感器2.12 传感器标定和校准第3节 传感器技术实验中的信号检测电路3.1 检测电路形式3.2 常用电路3.3 传感器和微型计算机的连接第4节 传感器实验技术与数据处理4.1 改善传感器性能的技术途径4.2 传感器实验数据处理方法第2章 传感器技术基础实验实验1 金属箔式应变片性能——单臂电桥(一)实验2 金属箔式应变片性能——单臂电桥(二)实验3 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较(一)实验4 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较(.)实验5 应变片的温度效应及补偿(一)实验6 应变片的温度影响(二)实验7 热电偶原理及现象(一)实验8 热电偶原理及现象(二)实验9 移相器实验实验10 相敏检波器实验实验11 金属箔式应变片——交流全桥(一)实验12 金属箔式应变片一一交流全桥(二)实验13 交流全桥的应用——振幅测量实验14 交流全桥的应用——电子秤之一(一)实验15 交流全桥的应用——电子秤之一(二)实验16 差动变压器性能实验17 差动变压器零点残余电压的补偿实验18 差动变压器的标定(静态位移性能)实验19 差动变压器的应用——振动测量实验20 差动变压器的作用——电子秤之二实验21 差动螺管式电感传感器的静态位移性能实验22 差动螺管式电感传感器振动时的动态性能实验23 电涡流式传感器的静态标定实验24 被测体材料对电涡流传感器特性的影响实验25 电涡流式传感器的应用——振幅测量实验26 电涡传感器应用——电子秤之三实验27 霍尔式传感器的特性——直流激励实验28 霍尔式传感器的应用——电子秤之四实验29 霍尔式传感器的特性——交流激励实验30 霍尔式传感器的应用——振幅测量实验31 磁电式传感器的性能实验32 压电式传感器的动态响应实验实验33 压电传感器的引线电容对电压放大器、电荷放大器的影响实验34 差动变面积式电容传感器的静态及动态特性实验35 双平行梁的动态特性——正弦稳态影响实验36 扩散硅压阻式压力传感器实验实验37 光纤位移传感器静态实验实验38 光纤位移传感器的动态测量(一)实验39 光纤位移传感器的动态测量(二)实验40 PN结温度传感器测温实验实验41 热 敏电阻演示实验(99x型)实验42 气敏传感器(MQ3)实验实验43 湿敏电阻(RH)实验实验44 光电传感器(反射型)测转速实验(选配)实验45 力平衡式传感器——综合实验实验46 光电传感器实验实验47 微机检测与转换——数据采集处理 第3章 综合设计实验实验1 虚拟电子秤的设计与实现实验2 虚拟位移测量仪的设计与实现实验3 虚拟温度计的设计与实验实验4 集成温度传感器特性测试及应用实验5 电子秤的设计及实现实验6 电子罗盘的设计及实现实验7 气敏传感器应用实验 第4章 传感器应用课程设计第1节 传感器技术及应用课程设计说明第2节 传感器技术及应用课程设计参考选题第5章 实验报告实验报告1 金属箔式应变片性能——单臂电桥(一)实验报告2 金属箔式应变片性能——单臂电桥(二)实验报告3 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较(一)实验报告4 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较(二)实验报告5 应变片的温度效应及补偿(一)实验报告6 应变片的温度影响(二)实验报告7 热电偶原理及现象(一)实验报告8 热电偶原理及现象(二)实验报告9 移相器实验实验报告10 相敏检波器实验实验报告11 金属箔式应变片——交流全桥(一)实验报告12 金属箔式应变片——交流全桥(二)实验报告13 交流全桥的应用——振幅测量实验报告14 交流全桥的应用——电子秤之一(一)实验报告15 交流全桥的应用——电子秤之一(二)实验报告16 差动变压器性能实验报告17 差动变压器零点残余电压的补偿实验报告18 差动变压器的标定(静态位移性能)实验报告19 差动变压器的应用——振动测量实验报告20 差动变压器的作用——电子秤之二实验报告21 差动螺管式电感传感器的静态位移性能实验报告22 差动螺管式电感传感器振动时的动态性能实验报告23 电涡流式传感器的静态标定实验报告24 被测体材料对电涡流传感器特性的影响实验报告25 电涡流式传感器的应用——振幅测量实验报告26 电涡传感器应用——电子秤之三实验报告27 霍尔式传感器的特性——直流激励实验报告28 霍尔式传感器的应用——电子秤之四实验报告29 霍尔式传感器的特性——交流激励实验报告30 霍尔式传感器的应用——振幅测量实验报告31 磁电式传感器的性能实验报告32 压电传感器的动态响应实验实验报告33 压电传感器的引线电容对电压放大器、电荷放大器的影响实验报告34 差动变面积式电容传感器的静态及动态特性实验报告35 双平行梁的动态特性——正弦稳态影响实验报告36 扩散硅压阻式压力传感器实验实验报告37 光纤位移传感器静态实验实验报告38 光纤位移传感器的动态测量(一)实验报告39 光纤位移传感器的动态测量(二)实验报告40 PN结温度传感器测温实验实验报告41 热敏电阻演示实验(99x型)实验报告42 气 敏传感器(MQ3)实验实验报告43 湿敏电阻(RH)实验实验报告44 光电传感器(反射型)测转速实验(选配)实验报告45 力平衡式传感器——综合实验实验报告46 光电传感器实验实验报告47 微机检测与转换——数据采集处理综合性(设计性)实验报告附录一 CSY传感器实验仪示意图及简介附录二 PC数据采集卡(串行)操作说明附录三 国际单位制(SI)附录四 热电偶分度表参考文献

章节摘录

插圖︰電感傳感器還可用作磁敏速度開關、齒輪齡條測速等,該類傳感器廣泛應用于紡織、化縴、機床、機械、冶金、機車汽車等行業的鏈輪齒速度檢測,鏈輸送帶的速度和距離檢測,齒輪齡計數轉速表及汽車防護系統的控制等。另外,該類傳感器還可用在給料管系統中小物體檢測、物體噴出控制、斷線監測、小零件區分、厚度檢測和位置控制等。2.3 熱電式傳感器2.3.1 工作原理熱電式傳感器是一種將溫度變化轉換為電量變化的裝置。在各種熱電式傳感器中,把溫度轉換為電勢或電阻的方法最為普遍。其中將溫度轉換為電勢的熱電式傳感器稱為熱電偶,將溫度轉換為電阻值的熱電式傳感器稱為熱電阻。2.3.2 熱電傳感器選用時需考慮的問題熱電傳感器目前在工業生產中得到了廣泛的應用,並且可以選用定型的顯示儀表和記錄儀表來進行顯示和記錄。選擇熱電傳感器比選擇其他類型的傳感器所需要考慮的內容更多。首先,必須選擇傳感器的結構,使敏感元件在規定的測量時間之內達到所測流體或被測表面的溫度。溫度傳感器的輸出僅僅是敏感元件的溫度。實際上,要確保傳感器指示的溫度即為所測對象的溫度,常常是很困難的。在大多數情況下,對溫度傳感器的選用,需考慮以下幾個方面的問題︰(1)被測對象的溫度是否需記錄、報警和自動控制,是否需要遠距離測量和傳送。(2)測溫範圍的大小和精度要求。(3)測溫元件大小是否適當。(4)在被測對象溫度隨時間變化的場合,測溫元件的滯後能否適應測溫要求。(5)被測對象的環境條件對測溫元件是否有損害。(6)價格如何,使用是否方便。溫度傳感器的選擇主要是根據測量範圍。當測量範圍預計在總量程之內,可選用鉑電阻傳感器。較窄的量程通常要求傳感器必須具有相當高的基本電阻,以便獲得足夠大的電阻變化。熱敏電阻所提供的足夠大的電阻變化使得這些敏感元件非常適用于窄的測量範圍。如果測量範圍相當大時,熱電偶更適用。最好將冰點也包括在此範圍內,因為熱電偶的分度表是以此溫度為基準的。已知範圍內的傳感器線性也可作為選擇傳感器的附加條件。

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《傳感器技術實驗與實訓教程》編寫了47個實驗。同時為了反映出當今傳感器的應用技術,《傳感器技術實驗與實訓教程》在傳統實驗書的基礎上,又精心編輯了6個綜合設計實驗,來提高學生的學習興趣和創造欲望。此外為了方便寫實驗報告,統一格式,《傳感器技術實驗與實訓教程》還將每個實驗的實驗報告編寫成一章。學生只要做好實驗,將實驗數據填入表中,進行有關數據運算,畫好曲線,回答問題即可。

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