本書針對應(yīng)用型本科教育和新工科的特點(diǎn),結(jié)合測控技術(shù)與儀器專業(yè)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),適應(yīng)社會對專業(yè)人才的需求,以提升學(xué)生實踐應(yīng)用能力為目標(biāo),精心組織教材內(nèi)容。本書共分4篇12章,第1篇(第1~6章)為傳感器技術(shù)、光電檢測技術(shù)和無損檢測技術(shù)等相關(guān)課程的基礎(chǔ)性實驗;第2篇(第7~8章)為工業(yè)傳感器與自動化儀器儀表生產(chǎn)實習(xí)實踐教學(xué)內(nèi)容;第3篇(第9~10章)為創(chuàng)意性與綜合性設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容;第4篇(第11~12章)為測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計案例。
本書編寫體系新穎,內(nèi)容組織合理,內(nèi)容安排符合學(xué)習(xí)規(guī)律,將基礎(chǔ)性實驗、生產(chǎn)實習(xí)、課程綜合設(shè)計訓(xùn)練等主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)融于一體,強(qiáng)化工程意識,培養(yǎng)問題分析、設(shè)計開發(fā)、科學(xué)研究和解決復(fù)雜工程問題的能力。本書可作為測控技術(shù)與儀器、自動化、電子信息工程、電氣工程及其自動化、物聯(lián)網(wǎng)工程等應(yīng)用型本科專業(yè)的實踐訓(xùn)練教材,也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考資料。
傳感器是實現(xiàn)對物理環(huán)境或人類社會信息獲取的基本工具,是檢測系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié),是信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的源頭,是智能檢測技術(shù)與應(yīng)用的基礎(chǔ)。工業(yè)和信息化部、科技部、財政部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2013年3月聯(lián)合印發(fā)了《加快推進(jìn)傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》,實施期為2013年至2025年!吨袊圃2025》中明確把研制智能傳感器、高端儀表標(biāo)準(zhǔn)作為研究的重點(diǎn)項目。
本書包含測控技術(shù)與儀器專業(yè)部分課程的基礎(chǔ)性實驗、工業(yè)傳感器與自動化儀器儀表生產(chǎn)實習(xí)、創(chuàng)意性和綜合性設(shè)計、測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計案例四大模塊,在保證基礎(chǔ)性實驗的前提下,注重學(xué)生的工程實踐訓(xùn)練和創(chuàng)新實踐訓(xùn)練,融入儀器儀表學(xué)科前沿新技術(shù)和應(yīng)用成果,突出應(yīng)用性和實用性,具有一定的學(xué)術(shù)價值。本書主要特色與創(chuàng)新體現(xiàn)在如下幾個方面。
(1) 精選實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)化知識、能力和素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。基礎(chǔ)性實驗部分選取信息檢測類課程實驗,加大了綜合性和設(shè)計性的實驗項目;工業(yè)傳感器與自動化儀器儀表生產(chǎn)實習(xí)部分重點(diǎn)介紹了合作共建的實踐教學(xué)基地部分產(chǎn)品的技術(shù)性能及應(yīng)用領(lǐng)域,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、職業(yè)素養(yǎng)和溝通能力;創(chuàng)意性與綜合性設(shè)計部分主要針對測控專業(yè)課程綜合設(shè)計、創(chuàng)新實踐綜合設(shè)計等主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)本專業(yè)的課程設(shè)置和專業(yè)發(fā)展,編寫創(chuàng)意性與綜合性實踐訓(xùn)練課題及設(shè)計要求,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,問題分析、設(shè)計開發(fā)和科學(xué)研究能力,以及團(tuán)隊合作精神;測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計案例部分精選了編者團(tuán)隊科研成果、學(xué)生創(chuàng)新實踐成果,開拓學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力。
(2)采用模塊化結(jié)構(gòu),思路清晰,易于實訓(xùn)教學(xué)。本書共分為四大模塊:第1~6章為基礎(chǔ)性實驗?zāi)K,分別介紹傳感器技術(shù)、光電檢測技術(shù)和無損檢測技術(shù)等信息檢測類課程的基礎(chǔ)實驗,為進(jìn)行測控系統(tǒng)設(shè)計奠定基礎(chǔ);第7、8章為工業(yè)傳感器與自動化儀器儀表生產(chǎn)實習(xí)模塊,主要為培養(yǎng)方案中生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)提供技術(shù)支撐;第9、10章為創(chuàng)意性與綜合性實踐教學(xué)模塊,為課程綜合設(shè)計、創(chuàng)新實踐綜合設(shè)計提供技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)支撐;第11、12章為測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計案例模塊,分別介紹智能儀器與機(jī)器人設(shè)計、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計,為學(xué)生進(jìn)行測控系統(tǒng)與儀器設(shè)計提供范例和技術(shù)支撐。
(3)貫徹“以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向”的新工科教學(xué)理念。本書按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)、儀器類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)和新工科建設(shè)要求,內(nèi)容選取兼顧知識、能力和素質(zhì)的綜合培養(yǎng);通過傳感器與檢測技術(shù)的綜合實踐訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生解決測控系統(tǒng)與儀器復(fù)雜工程問題的能力,并形成創(chuàng)新成果。
本書可作為測控技術(shù)與儀器、自動化、電子信息工程、電氣工程及其自動化、物聯(lián)網(wǎng)工程等應(yīng)用型本科專業(yè)實踐訓(xùn)練教材,也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考資料。
本書內(nèi)容體系是編者團(tuán)隊承擔(dān)2018年教育部高等學(xué)校儀器類專業(yè)新工科建設(shè)項目(2018C012)的研究成果。
本書由張青春、李洪海主編,段衛(wèi)平、紀(jì)劍祥參編。其中第1~4、6章由李洪海編寫,第5章由紀(jì)劍祥編寫,第9、10章由段衛(wèi)平編寫,第7、8、11、12章由張青春編寫,張青春負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿工作。江蘇蘇儀集團(tuán)陳云副總經(jīng)理、崔善超工程師為第7、8章的編寫提供了重要的資料,本書參考文獻(xiàn)中所列出的各位作者以及眾多未能一一列出的作者為編者提供了寶貴而豐富的參考資料,在此表示誠摯的謝意。同時,對機(jī)械工業(yè)出版社的大力支持和幫助表示衷心的感謝!
由于編者水平有限,缺點(diǎn)和錯誤在所難免,懇請各位專家和讀者不吝賜教,以利于不斷完善。
編者郵箱:1524668968@qqcom。
編者
前言
第1篇基礎(chǔ)性實驗
第1章力、壓力傳感器實驗2
11應(yīng)變片橋路特性實驗2
111實驗?zāi)康?
112基本原理2
113需用器件與單元5
114實驗步驟6
115思考題8
12應(yīng)變片數(shù)字電子秤實驗8
121實驗?zāi)康?
122基本原理8
123需用器件與單元9
124實驗步驟9
13應(yīng)變片溫度特性及補(bǔ)償實驗10
131實驗?zāi)康?0
132基本原理10
133需用器件與單元10
134實驗步驟10
14應(yīng)變片振動測量實驗11
141實驗?zāi)康?1
142基本原理12
143需用器件與單元12
144實驗步驟12
15壓阻式傳感器壓力測量實驗13
151實驗?zāi)康?3
152基本原理14
153需用器件與單元14
154實驗步驟14
16CSYXS01傳感器系統(tǒng)實驗箱
說明15
161實驗箱簡介15
162實驗箱組成16
163實驗箱參數(shù)17
第2章位移、振動傳感器實驗18
21電容式傳感器位移測量實驗18
211實驗?zāi)康?8
212基本原理18
213需用器件與單元20
214實驗步驟20
22差動變壓器的性能實驗與振動測量22
221實驗?zāi)康?2
222基本原理22
223需用器件與單元24
224實驗步驟24
225思考題27
23電渦流傳感器特性實驗27
231實驗?zāi)康?7
232基本原理27
233需用器件與單元30
234實驗步驟30
24電渦流和壓電式傳感器測量振動
實驗31
241實驗?zāi)康?1
242基本原理32
243需用器件與單元34
244實驗步驟34
第3章溫度傳感器實驗37
31溫度源的溫度控制調(diào)節(jié)實驗37
311實驗?zāi)康?7
312基本原理37
313需用器件與單元37
314實驗步驟37
32K型熱電偶測溫特性實驗40
321實驗?zāi)康?0
322基本原理40
323需用器件與單元41
324實驗步驟41
33Pt100鉑電阻測溫特性實驗45
331實驗?zāi)康?5
332基本原理45
333需用器件與單元45
334實驗步驟46
335思考題48
34集成溫度傳感器(AD590)溫度特性
實驗49
目錄
341實驗?zāi)康?9
342基本原理49
343需用器件與單元49
344實驗步驟49
35NTC熱敏電阻溫度特性實驗50
351實驗?zāi)康?0
352基本原理50
353需用器件與單元51
354實驗步驟51
36PN結(jié)溫度傳感器溫度特性實驗52
361實驗?zāi)康?2
362基本原理53
363需用器件與單元53
364實驗步驟53
第4章磁敏、氣敏和濕敏傳感器
實驗55
41線性霍爾式傳感器位移特性實驗55
411實驗?zāi)康?5
412基本原理55
413需用器件與單元56
414實驗步驟56
42霍爾和磁電式傳感器測量轉(zhuǎn)速實驗57
421實驗?zāi)康?7
422基本原理57
423需用器件與單元58
424實驗步驟58
425思考題59
43氣敏和濕敏傳感器實驗60
431實驗?zāi)康?0
432基本原理60
433需用器件與單元61
434實驗步驟61
第5章光電傳感器實驗63
51光敏電阻特性參數(shù)測量實驗63
511實驗?zāi)康?3
512需用器件與單元63
513實驗步驟63
52光電二極管特性及光照靈敏度測量
實驗65
521實驗?zāi)康?5
522需用器件與單元65
523實驗步驟65
53熱敏器件與熱釋電探測器實驗69
531實驗?zāi)康?9
532需用器件與單元69
533實驗步驟69
54PSD位置傳感器特性參數(shù)測量實驗71
541實驗?zāi)康?1
542需用器件與單元71
543實驗步驟71
55四象限光電傳感器特性參數(shù)測量
實驗73
551實驗?zāi)康?3
552需用器件與單元73
553實驗步驟73
56光電傳感器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量與控制
實驗74
561實驗?zāi)康?4
562基本原理75
563需用器件與單元75
564實驗步驟75
57光纖傳感器位移特性實驗77
571實驗?zāi)康?7
572基本原理77
573需用器件與單元78
574實驗步驟78
第6章無損檢測技術(shù)實驗80
61電磁波測厚實驗80
611實驗?zāi)康?0
612基本原理80
613實驗設(shè)備80
614實驗步驟80
62鋼筋直徑和保護(hù)層厚度檢測實驗81
621實驗?zāi)康?1
622基本原理81
623實驗設(shè)備82
624實驗步驟82
63鋼筋掃描探測實驗83
631實驗?zāi)康?3
632基本原理83
633實驗設(shè)備83
634實驗步驟83
64混凝土裂縫檢測實驗84
641實驗?zāi)康?4
642基本原理85
643實驗設(shè)備86
644實驗步驟86
第2篇工業(yè)傳感器與自動化儀器儀表生產(chǎn)實習(xí)
第7章工業(yè)傳感器88
71金屬熱電阻系列88
711WZ系列裝配式熱電阻88
712WZ系列鎧裝熱電阻89
713WZCM、WZPM系列端面
熱電阻90
72熱電偶系列90
721WR系列裝配式熱電偶90
722WR系列鎧裝熱電偶91
723防爆熱電偶91
73物位計92
731ULMSY21A1系列超高頻微波物
位計92
732SYLW3X系列導(dǎo)波雷達(dá)物
位計93
733LevelEase智能開關(guān)式射頻導(dǎo)納物
位計93
734SYCDQLS23001型干熄焦?fàn)t紅焦
高溫料位計95
735LHDG700系列電感式液位
變送器95
736SYCW系列超聲波物(液)
位儀96
74流量計97
741SYFLU2000超聲波流量計97
742LD系列電磁流量計99
743LUGB系列渦街流量計100
744YRTGY渦輪流量計101
745SYLWQ系列氣體渦輪
流量計102
746SYB靶式智能流量計102
75壓力(差壓)變送器103
751LH系列壓力(差壓)變送器104
752LH3851/1851GP型壓力含負(fù)壓
變送器105
753LH3851/1851DR型微差壓
變送器105
第8章自動化儀器儀表107
81氣體檢測儀表107
811SYQT2000NDIR紅外氣體
檢測儀107
812SYQT2000VOC探測儀108
813泵吸便攜式可燃?xì)怏w檢測
報警儀109
814CCZ1000全自動粉塵檢測儀110
82校驗(標(biāo)定)儀表111
821HG2000壓力儀表自動校驗
系統(tǒng)111
822HG2000RZJ熱工全自動檢定
系統(tǒng)112
823CPC2000ⅢA壓力校驗儀114
824HGS301熱電偶校驗儀114
825HG系列壓力發(fā)生裝置115
83顯示調(diào)節(jié)儀表115
831XMTA9000系列智能數(shù)字顯示
調(diào)節(jié)儀115
832XMGA9000智能光柱顯示
調(diào)節(jié)儀116
833XMPA9000智能PID調(diào)節(jié)儀116
834XMYA智能電接點(diǎn)液位顯示
控制儀117
84無線儀表118
841SYSPRMW智能無線網(wǎng)關(guān)118
842SYSPRMIO智能無線轉(zhuǎn)換
設(shè)備118
843SYSPRMP智能無線壓力
變送器119
844SYSPRMT智能無線溫度
變送器119
845SYSPRMTP智能無線溫壓儀120
846SYSPRMP系列智能無線壓力
變送器120
847SYSPRMM系列智能無線執(zhí)行
機(jī)構(gòu)121
第3篇創(chuàng)意性與綜合性設(shè)計
第9章創(chuàng)意性設(shè)計124
91人體智能電子秤124
911設(shè)計要求124
912系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)124
913參考文獻(xiàn)125
92金屬厚度測量儀125
921設(shè)計要求125
922系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)125
923參考文獻(xiàn)126
93電子羅盤126
931設(shè)計要求126
932系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)126
933參考文獻(xiàn)126
94PM25測量儀127
941設(shè)計要求127
942系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)127
943參考文獻(xiàn)127
95無線防盜報警器127
951設(shè)計要求127
952系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)128
953參考文獻(xiàn)128
96智能語音導(dǎo)盲杖128
961設(shè)計要求128
962系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)129
963參考文獻(xiàn)129
97心率測量儀129
971設(shè)計要求129
972系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)129
973參考文獻(xiàn)130
98肺活量檢測儀130
981設(shè)計要求130
982系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)130
983參考文獻(xiàn)130
99水質(zhì)檢測儀131
991設(shè)計要求131
992系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)131
993參考文獻(xiàn)131
910太陽墻采暖控制器131
9101設(shè)計要求131
9102系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)132
9103參考文獻(xiàn)132
911電動車速度測量儀132
9111設(shè)計要求132
9112系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)132
9113參考文獻(xiàn)133
912風(fēng)速風(fēng)向測試儀133
9121設(shè)計要求133
9122系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)133
9123參考文獻(xiàn)133
第10章綜合性設(shè)計134
101火災(zāi)探測報警與聯(lián)動系統(tǒng)134
1011設(shè)計要求134
1012系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)134
1013參考文獻(xiàn)135
102小型氣象站系統(tǒng)135
1021設(shè)計要求135
1022系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)135
1023參考文獻(xiàn)136
103智能家居系統(tǒng)136
1031設(shè)計要求136
1032系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)136
1033參考文獻(xiàn)137
104智能路燈控制系統(tǒng)137
1041設(shè)計要求137
1042系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)137
1043參考文獻(xiàn)138
105智能停車場管理系統(tǒng)138
1051設(shè)計要求138
1052系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)138
1053參考文獻(xiàn)139
106車輛追蹤定位系統(tǒng)139
1061設(shè)計要求139
1062系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)139
1063參考文獻(xiàn)140
107智能農(nóng)業(yè)大棚控制系統(tǒng)140
1071設(shè)計要求140
1072系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)140
1073參考文獻(xiàn)141
108住宅小區(qū)安防系統(tǒng)141
1081設(shè)計要求141
1082系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)141
1083參考文獻(xiàn)142
109酒店傳菜機(jī)器人系統(tǒng)142
1091設(shè)計要求142
1092系統(tǒng)功能及主要技術(shù)指標(biāo)142
1093參考文獻(xiàn)143
1010住宅小區(qū)巡邏機(jī)器人系統(tǒng)143
10101設(shè)計要求143
10102系統(tǒng)功能