本书是高等职业教育在线开放课程新形态一体化教材，全书共分8个项目，分别为传感器基础认知、温度检测、力和位移的检测、光的检测、磁性量检测、数字式位置检测、环境量检测、无线传感器网络。本书详细介绍了传感器的结构、特性与工作原理，引入了典型、实用、有趣的项目案例，不仅培养了学生在传感器选型、应用等方面的技能，同时，也使学生更深刻地感受到新技术、新器件在自动检测领域中的应用。
本书可作为高等职业院校、应用技术大学、高等专科学校、成人教育等的电子信息类专业、自动化类专业及相关专业的教学用书，也可作为相关专业技术的培训教材。
前言
二维码资源清单
项目1传感器基础认知1
引导案例航天飞行器上的传感器1
任务1.1传感器的认知1
1.1.1传感器的定义与组成1
1.1.2传感器的作用与分类3
1.1.3传感器技术发展趋势4
任务1.2传感器的性能指标5
1.2.1传感器的静态特性5
1.2.2传感器的动态特性8
任务1.3传感器的测量误差8
1.3.1误差的类型9
1.3.2误差的表示方法9
1.3.3精度等级10
拓展阅读2020年全球和中国传感器行业现状10
思考与练习12
项目2温度检测14
引导案例汽车上的温度传感器14
知识储备温度测量和温标14
任务2.1热电偶测温16
2.1.1热电偶的工作原理17
2.1.2热电偶的结构形式与热电偶材料19
2.1.3热电偶的冷端补偿23
2.1.4热电偶测温基本电路24
任务2.2热电阻测温25
2.2.1常用热电阻25
2.2.2热电阻传感器的测量电路26
2.2.3热敏电阻29
2.2.4热敏电阻的检测和应用29
任务2.3集成温度传感器测温32
2.3.1工作原理及特点32
2.3.2常用集成温度传感器33
2.4同步技能训练36
2.4.1电冰箱温度超标指示电路的制作36
2.4.2空调温控电路的调试37
拓展阅读超声波测温技术和热成像技术40
思考与练习44
项目3力和位移的检测46
引导案例压电薄膜传感器、ADX1320双轴
加速度传感器和TMD2635数字
接近传感器模块46
知识储备弹性敏感元件47
任务3.1电阻应变式传感器测力51
3.1.1电阻应变片的结构及工作原理52
3.1.2电阻应变式传感器的应用54
任务3.2压电式传感器测力58
3.2.1压电式传感器原理与压电材料59
3.2.2压电式传感器的测量电路61
3.2.3压电式传感器的应用62
任务3.3电容式传感器测位移63
3.3.1电容式传感器的工作原理与结构63
3.3.2电容式传感器的测量电路66
3.3.3电容式传感器的应用67
任务3.4电感式传感器测位移69
3.4.1自感式电感传感器69
3.4.2差动变压器72
3.4.3电感式传感器的应用74
任务3.5接近开关及应用75
3.5.1常用接近开关及特性75
3.5.2接近开关的技术指标80
3.5.3接近开关的选型81
3.5.4接近开关的接线81
3.6同步技能训练82
3.6.1压电式简易门铃的制作与调试82
3.6.2电容式接近开关的安装与调试83
3.6.3数显电子秤的制作与调试85
拓展阅读汽车电子中的MEMS传感器92
思考与练习95
项目4光的检测100
引导案例手机中的光线传感器和PM2.5
粉尘传感器100
知识储备光电传感器基础100
任务4.1认识光电器件102
4.1.1常用光电器件103
4.1.2光电器件的特性与比较106
4.1.3光电器件的应用111
任务4.2认识光电耦合器件113
4.2.1光电耦合器113
4.2.2光电开关114
任务4.3认识红外线传感器116
4.3.1红外线及其应用116
4.3.2热释电型红外线传感器117
4.3.3红外探测器119
任务4.4认识光纤传感器123
4.4.1光纤传感元件123
4.4.2常用光纤传感器124
4.5同步技能训练126
4.5.1自动水龙头电路设计126
4.5.2可逆计数器电路设计127
4.5.3智能环保小夜灯128
拓展阅读BH1750数字式光照度传感器和TCS3200颜色传感器131
思考与练习133
项目5磁性量检测135
引导案例霍尔速度传感器与汽车防抱死系统135
任务5.1霍尔传感器135
5.1.1霍尔元件的工作原理及特性136
5.1.2霍尔集成电路137
5.1.3霍尔传感器的应用139
任务5.2干簧管142
任务5.3其他磁敏传感器143
5.3.1磁敏电阻144
5.3.2磁敏二极管146
5.3.3磁敏晶体管149
5.4同步技能训练151
5.4.1霍尔电子转把和闸把的测试151
5.4.2干簧管式水位控制装置153
5.4.3磁敏电阻综合应用155
拓展阅读磁传感器集成芯片—霍尼韦尔HMC5883L156
思考与练习157
项目6数字式位置检测160
引导案例位移传感器与数控机床160
任务6.1光栅测位移160
6.1.1莫尔条纹160
6.1.2光栅位移传感器的结构及工作原理161
6.1.3光栅位移传感器的应用162
6.1.4长光栅尺的安装162
任务6.2光电编码器测角位移162
6.2.1增量式编码器163
6.2.2绝对式光电编码器164
6.2.3光电脉冲编码器的应用166
任务6.3磁栅测位移167
6.3.1磁栅传感器的组成及类型168
6.3.2磁栅传感器的工作原理168
6.3.3磁栅传感器的应用171
6.4同步技能训练172
6.4.1光栅位移传感器数显系统的安装与维护172
6.4.2数控机床主轴光电编码器的安装与调试177
6.4.3数控机床磁栅的安装180
思考与练习181
项目7环境量检测183
引导案例天津港“8.12”特别重大火灾爆炸事故183
知识储备湿度的表示法和声波183
任务7.1气敏传感器与烟雾传感器184
7.1.1气敏传感器的分类185
7.1.2气敏传感器的选择188
7.1.3烟雾传感器188
7.1.4气敏传感器的检测和应用189
任务7.2湿度与水分传感器192
7.2.1湿度传感器基础192
7.2.2湿度传感器的分类193
7.2.3含水量检测195
7.2.4湿度传感器的检测和应用196
任务7.3声敏传感器及超声波传感器198
7.3.1声敏传感器198
7.3.2超声波传感器202
7.4同步技能训练207
7.4.1火灾自动报警电路207
7.4.2实用酒精检测报警器208
7.4.3超声波倒车防撞报警电路209
拓展阅读数字温湿度传感器DHT11 210
思考与练习212
项目8无线传感器网络213
引导案例山体滑坡的无线传感器监测网络213
任务8.1无线传感器网络基础213
8.1.1无线传感器体系结构214
8.1.2无线传感器网络协议结构215
8.1.3无线传感器网络特点217
8.1.4无线传感器网络应用218
任务8.2无线传感器网络的关键技术219
任务8.3应用实例221
8.3.1基于ZigBee的节水灌溉系统221
8.3.2远程医疗监护系统223
拓展阅读LoRa技术224
思考与练习226
附录 常用传感器的性能及选择227
参考文献229
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