傳感器原理與檢測技術（簡體書）

《高職高專“十二五”規劃教材．機電專業系列：傳感器原理與檢測技術》是以被測物理量為研究對象，採用“項目十任務”的編排方式，每個項目由若干個任務組成。《高職高專“十二五”規劃教材．機電專業系列：傳感器原理與檢測技術》分為7個項目，分別為溫度檢測與信號調理、力檢測、位移檢測、速度檢測、液位檢測、氣體檢測，以及傳感器在現代檢測系統中的應用。每個項目包括“學習目標”、“項目描述”、“任務背景”、“相關知識”、“任務拓展”、“思考與練習”6個欄目，介紹了常見物理量的檢測方法、傳感器的基本原理、常用傳感器的參數、選用原則和應用電路，並介紹了每個電路的調試步驟與方法。
《高職高專“十二五”規劃教材．機電專業系列：傳感器原理與檢測技術》內容豐富新穎、適應性強、循序漸進，使用了大量實物照片和插圖，增強了教材的直觀性和真實感，可作為高職院校電子、電氣、機電、自動化及儀錶等專業的教材和教學參考書，也可作為有關工程技術人員的參考與自學用書。．

《高職高專"十二五"規劃教材?機電專業系列:傳感器原理與檢測技術》內容豐富新穎、適應性強、循序漸進，使用了大量實物照片和插圖，增強了教材的直觀性和真實感，可作為高職院校電子、電氣、機電、自動化及儀表等專業的教材和教學參考書，也可作為有關工程技術人員的參考與自學用書。

緒論
1 檢測技術的作用和地位
2 傳感器及其基本特性
3 課程的內容、任務和學習方法
思考與練習

項目一 溫度檢測與信號調理
任務1 軋鋼加熱爐溫度檢測
任務背景
相關知識
1 熱電偶的外形、特性及種類
2 熱電偶的工作原理
3 熱電偶的基本定律．
4 熱電偶冷端補償方法
5 熱電偶的使用及配套儀錶
拓展知識——基於冷端補償和非線性校正的熱電偶信號調理電路
任務2 管道溫度檢測
任務背景
相關知識
1 熱電阻的外形、種類
2 熱電阻工作原理
3 正確使用熱電阻測溫
拓展知識——熱電阻用於管道流量檢測
任務3 數字電冰箱溫度檢測
任務背景
相關知識
1 熱敏電阻的外形
2 熱敏電阻的分類與工作原理
3 正確使用熱敏電阻傳感器
拓展知識——汽車空調溫度控制器電路
任務4 非接觸式體溫檢測
任務背景
相關知識
1 紅外輻射
2 紅外傳感器的分類與工作原理
3 正確使用紅外測溫傳感器
拓展知識
思考與練習

項目二 力檢測
任務1 電子地磅檢測重量
任務背景
相關知識
1 測力傳感器的彈性敏感元件
2 電阻應變式傳感器
3 壓阻式傳感器
4 正確使用測力傳感器
拓展知識——便攜式數顯電子秤的設計
任務2 橋墩水下部位缺陷的檢測
任務背景
相關知識
1 壓電傳感器的外形、技術指標和壓電材料的外形
2 壓電傳感器的工作原理
3 壓電傳感器的等效電路與測量電路
4 正確使用壓電傳感器
拓展知識——壓電傳感器在燃氣灶電子點火器上的應用
思考與練習

項目三 位移檢測
任務1 軸承滾柱的直徑檢測
任務背景
相關知識
1 電感測微傳感器的外形
……
項目四 速度檢測
項目五 液位檢測
項目六 氣體檢測
項目七 傳感器在現代檢測系統中的應用
附錄
參考文獻．

（1）氧傳感器
氧傳感器用于空燃比控制盒三元催化劑的監視器，它需要在300℃以上高的溫度下工作，因此都安裝在排氣管上。目前汽車上最常用的氧傳感器為二氧化鋯型（ZrO2）與二氧化鈦型（IiO2）。二氧化鋯（ZrO2）型氧傳感器由二氧化鋯陶瓷管（固體電解質，也稱為鋯管）、電極與護套組成。它又可分為加熱型與非加熱型，現代轎車中大多使用加熱型氧傳感器。二氧化鈦（IiO2）型氧傳感器的輸出是隨電阻值的變化而變化的，所以也稱電阻型氧傳感器。純凈的二氧化鈦在室溫下具有很高的電阻，當其表面缺氧時，電阻值會大大減小。
（2）稀薄混合氣傳感器
稀薄混合氣傳感器與普通的帶加熱器二氧化鋯型氧傳感器相似，它直接使用與發動機稀薄燃燒領域測定排氣中的氧濃度。其原理是在二氧化鋯元件的兩端加上電壓，則電流與排氣中的氧濃度成正比例關系。利用這一特性可以連續地檢測出稀薄燃燒區的空燃比。
（3）寬域空燃比傳感器
寬域空燃比傳感器是利用氧濃度差電池原理和氧氣泵的泵電池原理，連續檢測混合氣從過濃到理論空燃比再到稀薄狀態整個過程的一種傳感器。當混合氣過濃時，氧泵就會吸入氧氣到測定室中，而當排放氣比混合氣稀薄時，則從測定室中放出氧氣到排放氣中，使排放氣保持在理論空燃比上，從而可通過測定氧泵的電流值來測定排放氣體中的空燃比。混合氣空燃比在過濃一側為負電流，在稀薄一側為正電流，當理論空燃比為14.7時，電流值為零，即可連續測量出空燃比。
（4）煙塵濃度傳感器
煙塵濃度傳感器是由發光元件、光敏元件和信號處理電路等部分組成的。空氣能夠通過煙霧進口自由流動，若空氣中沒有煙霧，電路是不工作的；當有香煙等煙霧進入時，因煙霧粒子的漫反射使間歇紅外光進入光敏元件，此時，配合空氣凈化器鼓風機的電動機的工作，以保持車內空氣的清新。
為防止煙塵濃度傳感器受外部干擾而發生誤動作，紅外光的發射由脈沖振蕩電路調制。此外，傳感器內部還設有定時、延時電路，即使沒有煙霧，鼓風機一旦開始動作，也只能連續旋轉2min后便停止工作。