《普通高等教育“十二五”規劃教材·汽車類高端技能人才實用教材:傳感器與物聯網技術》內容包括傳感器的基礎知識、傳感器的原理和應用、傳感器信號的處理和物聯網技術四個部分,此外還引入了在汽車中使用的傳感器知識,加入了汽車傳感器的技能實訓內容。第一部分介紹傳感器的基本概念、靜態特性和動態特性、標定和校準。第二部分介紹熱電偶式、電阻式、電感式、電容式、壓電式、霍爾式、光電式、新型傳感器的原理及應用,其中包括汽車傳感器的原理及技能實訓。第三部分介紹傳感器信號的調制與解調、放大、轉換、非線性修正和干擾抑制。第四部分介紹物聯網的定義、背景及發展現狀、結構組成、支撐技術以及應用。本書為任課教師提供電子課件。
《普通高等教育“十二五”規劃教材·汽車類高端技能人才實用教材:傳感器與物聯網技術》內容通俗易懂,貼近實際應用,可以作為電子信息類本科、高職高專教材,也可供相關領域的工程技術人員參考。
《普通高等教育“十二五”規劃教材·汽車類高端技能人才實用教材:傳感器與物聯網技術》可以作為電子信息類本科、高職高專教材,也可供相關領域的工程技術人員參考。
隨著電子技術和信息技術的發展,日常生活中各式各樣的非電量需要轉換為電量,因此用于完成轉換的傳感器技術日趨重要,傳感器廣泛應用于各個領域,發揮著不可或缺的作用。在汽車行業中,傳感器的應用推動著汽車電子技術的高速發展,使得汽車更加安全、舒適和節能。
目前,傳感器技術已滲透到生活的方方面面,如果要解決在檢測過程中遇到的問題,就必須熟悉傳感器技術,同時要掌握如何選擇合適的傳感器,并清楚其應用的場合。
本書主要介紹典型傳感器的工作原理及其應用,同時加入了最新的信息技術——物聯網技術。在編寫過程中,始終注意以下兩點:一是通俗易懂,二是貼近實際。全書共分為11章,第1章介紹傳感器的基礎知識;第2~9章分別介紹熱電偶式、電阻式、電感式、電容式、壓電式、霍爾式、光電式、新型傳感器的原理及應用,在基本知識的基礎上加入了汽車傳感器的相關內容,并且引入汽車傳感器的4個技能實訓,以提高學生對汽車傳感器的興趣及實踐能力;第10章介紹傳感器信號的處理;第11章介紹最新的信息技術——物聯網技術。
本書可作為電子信息類專業本科、高職高專的教材,也可作為相關從業人員、中等職業學校老師的參考資料。本書作為高等學校電子信息類專業教材,要求學生具有電工、電子的基本知識。本書作為教材使用時,應該將教學重點放在傳感器原理及應用部分,在理論的基礎上,加強實訓教學,提高學生的實踐能力。
本書在編寫過程中參閱了大量相關資料,并引用了部分參考文獻中的內容,由于時間倉促,未能與著作者一一聯系,在此表示衷心的感謝。
鑒于傳感器技術的快速發展,加之編者水平有限,書中難免有疏漏和不足,懇請各位讀者批評指正。
第1章 傳感器概述
1.1 自動控制系統與傳感器
1.2 傳感器的概念
1.2.1 傳感器的定義和組成
1.2.2 傳感器的分類
1.2.3 傳感器的代號
1.3 傳感器的基本特性
1.3.1 靜態特性
1.3.2 動態特性
1.4 傳感器的標定和校準
1.4.1 傳感器的標定
1.4.2 傳感器的校準
本章小結
習題
第2章 熱電偶傳感器
2.1 熱電偶傳感器的工作原理
2.1.1 熱電效應
2.1.2 熱電偶的基本定律
2.2 熱電偶的結構形式及材料
2.2.1 常用熱電偶的基本結構形式
2.2.2 熱電偶材料
2.3 熱電偶的冷端補償
2.3.1 補償導線法
2.3.2 冷端恒溫法
2.3.3 計算修正法
2.3.4 電橋補償法
本章小結
習題
第3章 電阻式傳感器
3.1 電阻應變式傳感器
3.1.1 電阻應變式傳感器的工作原理
3.1.2 電阻應變片的類型和結構
3.1.3 電阻應變式傳感器的測量轉換電路
3.1.4 電阻應變式傳感器的應用
3.2 熱電阻式傳感器
3.2.1 金屬熱電阻式傳感器
3.2.2 半導體熱敏電阻式傳感器
3.2.3 熱電阻式傳感器的應用
3.3 氣敏電阻式傳感器
3.3.1 氣敏電阻式傳感器的工作原理
3.3.2 氣敏電阻式傳感器的結構和分類
3.3.3 氣敏電阻式傳感器的應用與檢測
3.4 濕敏電阻式傳感器
3.4.1 大氣濕度與露點
3.4.2 濕敏電阻式傳感器的工作原理及類型
3.4.3 濕敏電阻式傳感器的應用
3.5 技能實訓一
3.5.1 進氣溫度傳感器的結構及工作原理
3.5.2 進氣溫度傳感器的電路連接圖
3.5.3 進氣溫度傳感器的檢測方法
3.6 技能實訓二
3.6.1 氧傳感器的結構及工作原理
3.6.2 氧傳感器的電路連接圖
3.6.3 氧傳感器的檢測方法
本章小結
習題
第4章 電感式傳感器
4.1 自感式傳感器
4.1.1 自感式傳感器的工作原理
4.1.2 自感式傳感器的測量轉換電路
4.1.3 自感式傳感器的應用
4.2 差動變壓器式傳感器
4.2.1 差動變壓器式傳感器的
工作原理
4.2.2 差動變壓器式傳感器的測量轉換電路
4.2.3 差動變壓器式傳感器的應用
4.3 電渦流式傳感器
4.3.1 電渦流效應
4.3.2 電渦流式傳感器的工作原理
4.3.3 電渦流式傳感器的測量轉換電路
4.3.4 電渦流式傳感器的應用
本章小結
習題
第5章 電容式傳感器
5.1 電容式傳感器的工作原理
5.1.1 變面積式電容傳感器
5.1.2 變極距式電容傳感器
5.1.3 變介電常數式電容傳感器
5.2 電容式傳感器的測量轉換電路
5.2.1 電橋電路
5.2.2 調頻電路
5.2.3 運算放大器電路
5.2.4 二級管雙T型電橋電路
5.3 電容式傳感器的應用
5.3.1 電容測厚儀
5.3.2 電容式壓差傳感器
5.3.3 電容式油量表
5.3.4 電容式接近開關
本章小結
習題
第6章 壓電式傳感器
6.1 壓電效應和壓電材料
6.1.1 壓電效應
6.1.2 壓電材料
6.2 壓電式傳感器的測量轉換電路
6.2.1 壓電式傳感器的等效電路
6.2.2 壓電式傳感器的測量電路
6.3 壓電式傳感器的應用
6.3.1 壓電式力傳感器
6.3.2 壓電式加速度傳感器
6.3.3 彎曲式壓電加速度傳感器
6.3.4 火炮堂內壓力測試
6.3.5 壓電式血壓傳感器
6.3.6 監測結冰狀況的冰傳感器
6.4 技能實訓三
6.4.1 爆震傳感器的結構及工作原理
6.4.2 共振型壓電式爆震傳感器的電路圖
6.4.3 共振型壓電式爆震傳感器的檢測
本章小結
習題
第7章 霍爾傳感器
7.1 霍爾效應及霍爾元件
7.1.1 霍爾效應
7.1.2 霍爾元件
7.2 霍爾傳感器的測量轉換電路
7.2.1 霍爾傳感器的基本電路
7.2.2 霍爾傳感器的集成電路
7.2.3 基本誤差及補償
7.3 其他磁傳感器
7.3.1 磁阻元件
7.3.2 磁敏二極管
7.3.3 磁敏三極管
7.4 霍爾傳感器的應用
7.4.1 霍爾壓力傳感器
7.4.2 霍爾加速度傳感器
7.4.3 霍爾轉速傳感器
7.4.4 霍爾計數器
7.4.5 霍爾無觸點開關
7.5 技能實訓四
7.5.1 霍爾式曲軸位置傳感器的結構及工作原理
7.5.2 霍爾式曲軸位置傳感器的信號特性
7.5.3 霍爾式曲軸位置傳感器的檢測方法
本章小結
習題
第8章 光電式傳感器
8.1 光電效應與光電元件
8.1.1 光電效應
8.1.2 光電元件
8.2 光電元件的基本應用電路
8.2.1 光敏電阻的基本應用電路
8.2.2 光敏二極管的基本應用電路
8.2.3 光敏三極管的基本應用電路
8.3 新型光電傳感器
8.3.1 色彩傳感器
8.3.2 紅外傳感器
8.3.3 圖像傳感器
8.4 光電傳感器的應用
8.4.1 光電式濁度計
8.4.2 反射式煙霧報警器
8.4.3 光電式帶材跑偏檢測器
8.4.4 光電器件在車載網絡上的
應用
本章小結
習題
第9章 新型傳感器
9.1 光纖傳感器及其應用
9.1.1 光纖的基本概念
9.1.2 光纖傳感器的工作原理
9.1.3 光纖傳感器的分類
9.1.4 光纖傳感器的應用
9.2 超聲波傳感器及其應用
9.2.1 超聲波的物理性質
9.2.2 超聲波傳感器的應用
9.3 微波傳感器及其應用
9.3.1 微波的物理性質
9.3.2 微波傳感器的工作原理
9.3.3 微波傳感器的分類
9.3.4 微波傳感器的應用
本章小結
習題
第10章 傳感器的信號處理
10.1 調制與解調
10.1.1 調制與解調的概念
10.1.2 幅值調制與幅值解調
10.1.3 頻率調制與頻率解調
10.2 信號的放大
10.2.1 比例放大器
10.2.2 電橋放大器
10.2.3 線性放大器
10.2.4 交流電壓同相放大器
10.2.5 測量放大器
10.2.6 隔離放大器
10.3 信號在傳輸過程中的轉換技術
10.3.1 A/D轉換
10.3.2 D/A轉換
10.4 信號的非線性校正
10.4.1 校正曲線的求取
10.4.2 模擬量的非線性校正
10.4.3 數字量的非線性校正
10.5 干擾抑制技術
10.5.1 干擾的產生
10.5.2 干擾的來源
10.5.3 電磁干擾概述
10.5.4 差模干擾和共模干擾
10.5.5 抗干擾的措施
本章小結
習題
第11章 物聯網技術
11.1 物聯網的定義
11.1.1 什么是物聯網
11.1.2 物聯網的相關術語
11.1.3 物聯網在中國的定義
11.2 物聯網出現的背景及發展現狀
11.2.1 IT行業新的革命
11.2.2 物聯網出現的背景
11.2.3 物聯網的發展現狀
11.3 物聯網與其他網絡
11.3.1 傳感器與RFID
11.3.2 傳感器與傳感網
11.3.3 傳感網與物聯網
11.3.4 泛在網與物聯網
11.3.5 互聯網與物聯網
11.4 物聯網的結構組成
11.5 物聯網的支撐技術
11.5.1 傳感器技術
11.5.2 RFID技術
11.5.3 EPC技術
11.5.4 攝像頭
11.5.5 ZigBee技術
11.5.6 網絡技術
11.5.7 終端設備
11.5.8 MEMS技術
11.5.9 智能技術
11.6 物聯網的應用
11.6.1 智能家庭
11.6.2 智能物流
11.6.3 智能醫療
11.6.4 智能電網
……