传感器与检测技术实践训练教程

前言

第1篇基础性实验

第1章力、压力传感器实验2

11应变片桥路特性实验2

111实验目的2

112基本原理2

113需用器件与单元5

114实验步骤6

115思考题8

12应变片数字电子秤实验8

121实验目的8

122基本原理8

123需用器件与单元9

124实验步骤9

13应变片温度特性及补偿实验10

131实验目的10

132基本原理10

133需用器件与单元10

134实验步骤10

14应变片振动测量实验11

141实验目的11

142基本原理12

143需用器件与单元12

144实验步骤12

15压阻式传感器压力测量实验13

151实验目的13

152基本原理14

153需用器件与单元14

154实验步骤14

16CSYXS01传感器系统实验箱

说明15

161实验箱简介15

162实验箱组成16

163实验箱参数17

第2章位移、振动传感器实验18

21电容式传感器位移测量实验18

211实验目的18

212基本原理18

213需用器件与单元20

214实验步骤20

22差动变压器的性能实验与振动测量22

221实验目的22

222基本原理22

223需用器件与单元24

224实验步骤24

225思考题27

23电涡流传感器特性实验27

231实验目的27

232基本原理27

233需用器件与单元30

234实验步骤30

24电涡流和压电式传感器测量振动

实验31

241实验目的31

242基本原理32

243需用器件与单元34

244实验步骤34

第3章温度传感器实验37

31温度源的温度控制调节实验37

311实验目的37

312基本原理37

313需用器件与单元37

314实验步骤37

32K型热电偶测温特性实验40

321实验目的40

322基本原理40

323需用器件与单元41

324实验步骤41

33Pt100铂电阻测温特性实验45

331实验目的45

332基本原理45

333需用器件与单元45

334实验步骤46

335思考题48

34集成温度传感器(AD590)温度特性

实验49

341实验目的49

342基本原理49

343需用器件与单元49

344实验步骤49

35NTC热敏电阻温度特性实验50

351实验目的50

352基本原理50

353需用器件与单元51

354实验步骤51

36PN结温度传感器温度特性实验52

361实验目的52

362基本原理53

363需用器件与单元53

364实验步骤53

第4章磁敏、气敏和湿敏传感器

实验55

41线性霍尔式传感器位移特性实验55

411实验目的55

412基本原理55

413需用器件与单元56

414实验步骤56

42霍尔和磁电式传感器测量转速实验57

421实验目的57

422基本原理57

423需用器件与单元58

424实验步骤58

425思考题59

43气敏和湿敏传感器实验60

431实验目的60

432基本原理60

433需用器件与单元61

434实验步骤61

第5章光电传感器实验63

51光敏电阻特性参数测量实验63

511实验目的63

512需用器件与单元63

513实验步骤63

52光电二极管特性及光照灵敏度测量

实验65

521实验目的65

522需用器件与单元65

523实验步骤65

53热敏器件与热释电探测器实验69

531实验目的69

532需用器件与单元69

533实验步骤69

54PSD位置传感器特性参数测量实验71

541实验目的71

542需用器件与单元71

543实验步骤71

55四象限光电传感器特性参数测量

实验73

551实验目的73

552需用器件与单元73

553实验步骤73

56光电传感器电机转速测量与控制

实验74

561实验目的74

562基本原理75

563需用器件与单元75

564实验步骤75

57光纤传感器位移特性实验77

571实验目的77

572基本原理77

573需用器件与单元78

574实验步骤78

第6章无损检测技术实验80

61电磁波测厚实验80

611实验目的80

612基本原理80

613实验设备80

614实验步骤80

62钢筋直径和保护层厚度检测实验81

621实验目的81

622基本原理81

623实验设备82

624实验步骤82

63钢筋扫描探测实验83

631实验目的83

632基本原理83

633实验设备83

634实验步骤83

64混凝土裂缝检测实验84

641实验目的84

642基本原理85

643实验设备86

644实验步骤86

第2篇工业传感器与自动化仪器仪表生产实习

第7章工业传感器88

71金属热电阻系列88

711WZ系列装配式热电阻88

712WZ系列铠装热电阻89

713WZCM、WZPM系列端面

热电阻90

72热电偶系列90

721WR系列装配式热电偶90

722WR系列铠装热电偶91

723防爆热电偶91

73物位计92

731ULMSY21A1系列超高频微波物

位计92

732SYLW3X系列导波雷达物

位计93

733LevelEase智能开关式射频导纳物

位计93

734SYCDQLS23001型干熄焦炉红焦

高温料位计95

735LHDG700系列电感式液位

变送器95

736SYCW系列超声波物(液)

位仪96

74流量计97

741SYFLU2000超声波流量计97

742LD系列电磁流量计99

743LUGB系列涡街流量计100

744YRTGY涡轮流量计101

745SYLWQ系列气体涡轮

流量计102

746SYB靶式智能流量计102

75压力（差压）变送器103

751LH系列压力(差压)变送器104

752LH3851/1851GP型压力含负压

变送器105

753LH3851/1851DR型微差压

变送器105

第8章自动化仪器仪表107

81气体检测仪表107

811SYQT2000NDIR红外气体

检测仪107

812SYQT2000VOC探测仪108

813泵吸便携式可燃气体检测

报警仪109

814CCZ1000全自动粉尘检测仪110

82校验（标定）仪表111

821HG2000压力仪表自动校验

系统111

822HG2000RZJ热工全自动检定

系统112

823CPC2000ⅢA压力校验仪114

824HGS301热电偶校验仪114

825HG系列压力发生装置115

83显示调节仪表115

831XMTA9000系列智能数字显示

调节仪115

832XMGA9000智能光柱显示

调节仪116

833XMPA9000智能PID调节仪116

834XMYA智能电接点液位显示

控制仪117

84无线仪表118

841SYSPRMW智能无线网关118

842SYSPRMIO智能无线转换

设备118

843SYSPRMP智能无线压力

变送器119

844SYSPRMT智能无线温度

变送器119

845SYSPRMTP智能无线温压仪120

846SYSPRMP系列智能无线压力

变送器120

847SYSPRMM系列智能无线执行

机构121

第3篇创意性与综合性设计

第9章创意性设计124

91人体智能电子秤124

911设计要求124

912系统功能及主要技术指标124

913参考文献125

92金属厚度测量仪125

921设计要求125

922系统功能及主要技术指标125

923参考文献126

93电子罗盘126

931设计要求126

932系统功能及主要技术指标126

933参考文献126

94PM25测量仪127

941设计要求127

942系统功能及主要技术指标127

943参考文献127

95无线防盗报警器127

951设计要求127

952系统功能及主要技术指标128

953参考文献128

96智能语音导盲杖128

961设计要求128

962系统功能及主要技术指标129

963参考文献129

97心率测量仪129

971设计要求129

972系统功能及主要技术指标129

973参考文献130

98肺活量检测仪130

981设计要求130

982系统功能及主要技术指标130

983参考文献130

99水质检测仪131

991设计要求131

992系统功能及主要技术指标131

993参考文献131

910太阳墙采暖控制器131

9101设计要求131

9102系统功能及主要技术指标132

9103参考文献132

911电动车速度测量仪132

9111设计要求132

9112系统功能及主要技术指标132

9113参考文献133

912风速风向测试仪133

9121设计要求133

9122系统功能及主要技术指标133

9123参考文献133

第10章综合性设计134

101火灾探测报警与联动系统134

1011设计要求134

1012系统功能及主要技术指标134

1013参考文献135

102小型气象站系统135

1021设计要求135

1022系统功能及主要技术指标135

1023参考文献136

103智能家居系统136

1031设计要求136

1032系统功能及主要技术指标136

1033参考文献137

104智能路灯控制系统137

1041设计要求137

1042系统功能及主要技术指标137

1043参考文献138

105智能停车场管理系统138

1051设计要求138

1052系统功能及主要技术指标138

1053参考文献139

106车辆追踪定位系统139

1061设计要求139

1062系统功能及主要技术指标139

1063参考文献140

107智能农业大棚控制系统140

1071设计要求140

1072系统功能及主要技术指标140

1073参考文献141

108住宅小区安防系统141

1081设计要求141

1082系统功能及主要技术指标141

1083参考文献142

109酒店传菜机器人系统142

1091设计要求142

1092系统功能及主要技术指标142

1093参考文献143

1010住宅小区巡逻机器人系统143

10101设计要求143

10102系统功能及主要技术指标143

10103参考文献144

第4篇测控系统与仪器设计案例

第11章智能仪器与机器人设计146

111汽车智能防撞防盗报警系统146

1111设计要求146

1112系统方案设计146

1113硬件电路设计147

1114系统软件设计149

112太阳能光伏转换智能控制器149

1121设计要求149

1122系统方案设计149

1123系统硬件设计150

1124系统软件设计151

113基于虚拟仪器和USB接口的数据

采集器151

1131设计要求151

1132系统方案设计151

1133系统硬件设计152

1134系统软件设计154

114基于虚拟仪器的电动机性能综合

测试平台156

1141设计要求156

1142系统方案设计156

1143系统硬件设计157

1144系统软件设计158

115引导机械手抓取棒料的定位测量159

1151设计要求159

1152建立机械手结构与棒料数学

关系模型160

1153图像处理160

1154测量结果分析162

116环境监测遥控机器人162

1161设计要求162

1162系统方案设计162

1163系统硬件设计163

1164系统软件设计165

1165实物制作及实验166

第12章无线传感器网络与物联网

系统设计167

121基于WSN的火灾探测报警系统167

1211设计要求167

1212系统硬件设计167

1213系统软件设计169

1214系统测试169

1215结论170

122基于WSN和GPRS技术的扬尘及

噪声远程监测系统170

1221设计要求170

1222系统方案设计170

1223数据采集模块172

1224远程监控平台设计173

1225系统测试173

1226结论174

123基于物联网技术的太阳能路灯远程

智能控制系统174

1231设计要求174

1232系统方案设计174

1233无线传感器节点硬件设计175

1234系统软件设计176

1235系统调试178

124桥梁健康状态远程在线监测系统179

1241设计要求179

1242系统方案设计180

1243系统关键技术181

1244系统硬件设计181

1245物联网云平台配置与数据

上传182

1246NBIoT通信183

1247GPRS与NBIoT通信测试

对比185

1248Android APP开发186

1249远程计算机监测软件开发189

12410神经网络数据分析算法设计190

12411结论193

参考文献1942100433B

本书针对应用型本科教育和新工科的特点，结合测控技术与仪器专业工程教育认证标准，适应社会对专业人才的需求，以提升学生实践应用能力为目标，精心组织教材内容。本书共分4篇12章，第1篇（第1～6章）为传感器技术、光电检测技术和无损检测技术等相关课程的基础性实验；第2篇（第7～8章）为工业传感器与自动化仪器仪表生产实习实践教学内容；第3篇（第9～10章）为创意性与综合性设计实践教学内容；第4篇（第11～12章）为测控系统与仪器设计案例。 本书编写体系新颖，内容组织合理，内容安排符合学习规律，将基础性实验、生产实习、课程综合设计训练等主要实践性教学环节融于一体，强化工程意识，培养问题分析、设计开发、科学研究和解决复杂工程问题的能力。本书可作为测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、电气工程及其自动化、物联网工程等应用型本科专业的实践训练教材，也可作为相关专业技术人员的参考资料。