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本书按照现代传感器技术在日常生活和工业生产中的典型应用分门别类展开，重点介绍传感器集成应用技术，并穿插一些基础的测量技术与方法。全书共8章，首先介绍通用的传感器应用技术开发平台，然后依次介绍温度、力、环境质量测量、旋转运动测量、直线运动测量和振动测量中常用的传感器和应用集成技术。最后介绍了两种典型的多传感器综合应用技术和集成方法。本书每一章都按照项目的方式展开，按照实践、归纳、推理和再实践的方法不断强化读者对现代传感器技术的应用创新能力。

目    录

第1章  传感器技术及应用平台的构建	（1）
   学习情境	（1）
   任务1  寻找日常生活中常用的传感器	（1）
   任务2  了解常见工业用传感器	（4）
   任务3  探究常见传感器的基本原理	（5）
   任务4  认识基于单片机的传感器应用开发平台	（5）
   任务5  构建通用网络传感器技术应用开发平台	（7）
   工程素质和技能归纳	（18）
   科学精神的培养	（19）
第2章  温度传感器及其应用	（20）
   学习情境	（20）
   任务1  气温测量和数字温度计的制作	（20）
   任务2  体温测量	（32）
   任务3  红外数字体温测量仪的制作——远距离测量温度	（40）
   工程素质和技能归纳	（42）
   科学精神的培养	（44）
第3章  力传感器及其应用	（45）
   学习情境	（45）
   任务1  称重传感器及电子秤的制作	（45）
   任务2  硅压力传感器及其应用	（55）
   任务3  扭矩传感器及其应用	（59）
   工程素质和技能归纳	（59）
   科学精神的培养	（62）
第4章  环境质量测量及其传感器	（63）
   学习情境	（63）
   任务1  光照强度测量及照度计的制作	（64）
   任务2  环境湿度测量及湿度计的制作	（71）
   任务3  CO2浓度测量及其传感器	（78）
   任务4  环境噪声测量及其传感器	（81）
   任务5  危险气体浓度测量	（84）
   任务6  酒精浓度测量	（85）
   工程素质和技能归纳	（87）
   科学精神的培养	（87）
第5章  旋转运动测量及其传感器	（88）
   学习情境	（88）
   任务1  角位移的测量和数字编码器的应用	（94）
   任务2  绝对角度的测量——绝对编码器的使用	（96）
   任务3  光电开关传感器测量转速	（97）
   任务4  磁电测速传感器测量转速	（102）
   任务5  电涡流传感器测量转速	（105）
   工程素质和技能归纳	（108）
   科学精神的培养	（111）
第6章  直线运动测量及其传感器	（112）
   学习情境	（112）
   任务1  极限位置测量——限位开关的应用	（113）
   任务2  用光栅尺测量直线位移	（117）
   任务3  红外传感器测量位移	（119）
   任务4  直线电阻尺测量位移	（122）
   任务5  超声波传感器及其应用	（124）
   工程素质和技能归纳	（126）
   科学精神的培养	（132）
第7章  振动测量及其传感器	（133）
   学习情境	（133）
   任务1  振动速度传感器及其应用	（133）
   任务2  振动加速度传感器及其应用	（136）
   任务3  轴心振动轨迹的测量	（138）
   任务4  加速度传感器与悬臂梁的固有频率测量	（140）
   工程素质和技能归纳	（144）
   科学精神的培养	（147）
第8章  工业物流自动线及其传感器	（148）
   学习情境	（148）
   任务1  用霍尔开关传感器进行转速测量	（148） 
   任务2  光电对射式传感器转速测量	（151）
   任务3  光电反射式传感器——物件计数	（153）
   任务4  涡流接近开关传感器——金属物件检测及计数	（154）
   任务5  色标传感器——物件颜色检测	（157）

前    言

    本书是“工作导向创新实践教材”最新增加的内容，作为《C51单片机应用与C语言程序设计（第2版）》等课程的后续项目实践教材，以形成循序渐进的系统化、层次化工作导向创新实践教材体系，达到知行合一的教育目的。
    工作导向的概念，不只是一个简单的概念，而是包含了深刻的哲理。学习的目的，特别是对于未来想从事工程师职业的学生而言，不仅要学习某一个知识体系，而且应该更进一步获得利用这些知识去解决生产实际问题的能力——动手能力。传统的传感器及其相关教材，基本上都是为了给学生建立传感器知识体系，侧重讲解各种抽象的传感器原理，并结合一些信号处理方法和简单的实验验证，教学时让学生感觉课程与实践相去甚远，甚至毫不相干，效果自然差强人意。
    殊不知，传感器技术已经渗透到日常生活的每一个角落，如冰箱、电饭煲和空调中用到的温度传感器，厨房中安装的燃气泄漏报警装置用到的燃气传感器，空调和电视遥控器中使用的红外传感器，自动照相机中用到的光传感器，以及汽车中用到的速度表和燃料计，等等。只要我们留心周围的事物，还会发现更多的传感器的踪影。在工厂生产车间、工程施工现场、轨道交通线和航空航天器材方面，传感器对于保证这些系统或者设备的正常运行起着更为关键的作用，一旦传感器失灵，可能会导致重大的灾难。
    既然传感器无处不在，所以传感器及其应用技术是许多工程专业的一项必修课，如机械工程、电子与电气工程、自动化工程、建筑工程、生物工程等专业。现代传感器技术是以广阔的技术领域为基础形成的，学习起来确实非常复杂而且困难，尤其是离开了应用泛泛地学习传感器原理和信号处理方法，往往使学生摸不着头脑。本书力图改变这一现状，以传感器应用技术作为重点，将传感器元件、传感信号的处理和分析嵌入到各种应用项目中进行讲解和实践，将理论和实践融为一体，力求通俗易懂。全书分8章，分别介绍和实践如下内容：
    第1章 传感器技术及应用平台的构建；
    第2章 温度传感器及其应用；
    第3章 力传感器及其应用；
    第4章 环境质量测量及其传感器；
    第5章 旋转运动测量及其传感器；
    第6章 直线运动测量及其传感器；
    第7章 振动测量及其传感器；
    第8章 工业物流自动线及其传感器。
    首先学习日常生活中常用的传感器技术及其应用集成方法，随后学习工业生产装备中常用的位移、速度和加速度传感器应用技术，最后了解多传感器技术在工业自动化系统中的综合应用。本书旨在介绍现代传感器的基础应用技术和开发方法，没有涉及太多的先进测量技术和信号处理，重点着眼于理解最基本的传感器应用，相信一定会使读者对现代传感器技术的迅猛发展产生浓厚的兴趣。
    为加深理解本书的内容和其他相关课程的关系，各章最后都准备了工程素质和技能归纳，以及有助于科学精神培养的问题，以便读者能够举一反三。
    每套教材所需的软件程序及参考资料可以到www.szopen.cn上查找。
    本教材的结构和内容与传统教材相比完全不同，具有如下风格和特点：
    （1）将传感器技术与日常生活和工业生产紧密结合起来，非常便于读者提升学习兴趣和学习热情。
    （2）将传感器应用项目与单片机技术和C语言程序设计结合，便于读者最终掌握基本数字仪器仪表和智能仪器仪表的开发和设计方法，达到工作导向的目的。
    （3）从简单的数字或者智能仪表逐步过渡到复杂的虚拟仪器仪表的应用和测试方法，剥离了虚拟仪器的开发和设计方法，便于系统化地进一步学习和拓展。
    本教材由秦志强、谭立新、刘遥生编著。另外，要特别感谢电子工业出版社的田领红编辑，同时还要感谢深圳市鸥鹏科技有限公司的钟梅，没有她们的共同努力，本书不可能如此迅速地出版。限于时间与水平，书中难免有不妥之处，敬请批评指正。

                                             编  者       
                                                         2009年12月26日

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现代传感器技术及应用