自动检测技术及应用（高职高专机电一体化专业规划教材）

第1章 自动检测技术基础
1.1 自动检测系统认识项目说明
1.2 基本知识
1.2.1 检测及自动检测系统
1.2.2 测量的定义及测量方法的分类
1.2.3 误差分类及分析
1.2.4 传感器及其基本特性
1.3 自动检测系统认识项目实施过程
1.3.1 工作计划
1.3.2 方案分析
1.3.3 操作分析
1.4 自动检测系统认识项目的检测与评估
1.4.1 检测方法
1.4.2 评估策略
1.5 拓展实训——传感器数据处理
本章小结
思考与练习

第2章 信号处理电路
2.1 单臂、双臂和全桥电桥性能 项目说明
2.2 基本知识
2.2.1 电桥电路
2.2.2 信号放大电路
2.2.3 信号滤波电路
2.2.4 信号转换电路
2.2.5 抗干扰技术
2.2.6 显示仪表
2.3 单臂、双臂和全桥电桥性能项目实施过程
2.3.1 工作计划
2.3.2 操作过程
2.4 单臂、双臂和全桥电桥性能项目检测与评估
2.4.1 检测方法
2.4.2 评估策略
2.5 实训中常见的问题
本章小结
思考与练习

第3章 位移检测
3.1 机床主轴转速测量项目说明
3.2 基础知识
3.2.1 电阻式位移传感器及其应用
3.2.2 光电传感器
3.2.3 感应同步器
3.2.4 光栅传感器
3.2.5 光电编码器
3.2.6 旋转变压器
3.3 机床主轴转速检测项目实施过程
3.3.1 工作计划
3.3.2 方案分析
3.3.3 操作分析
3.4 机床主轴转速测量项目的检测与评估
3.4.1 检测方法
3.4.2 评估策略
3.5 拓展实训
3.5.1 将光栅传感器安装在数显机床上测工作台的移动
3.5.2 旋转变压器检测电动机转子位置
3.6 实训中常见问题解析
本章小结
思考与练习

第4章 物位检测
4.1 物位检测项目说明
4.2 基本知识
4.2.1 物位的检测对象
4.2.2 差压液位检测
4.2.3 浮力式液位计
4.2.4 电容式物位计
4.2.5 超声波物位检测
4.2.6 导电式水位传感器
4.3 物位检测项目实施过程
4.3.1 工作计划
4.3.2 方案分析
4.3.3 操作分析
4.4 物位检测项目的检测与评估
4.4.1 检测方法
4.4.2 评估策略
4.5 拓展实训
4.5.1 电容式液位计使用训练
4.5.2 霍尔传感器测液位
4.6 实训中常见问题解析
本章小结
思考与练习

第5章 接近开关
5.1 检测模块识别材料属性项目说明
5.2 基础知识
5.2.1 接近开关的特点及特性
5.2.2 电涡流接近开关
5.2.3 电容接近开关
5.2.4 磁感应接近开关
5.2.5 光电接近开关
5.3 检测模块识别材料属性项目实施过程
5.3.1 工作计划
5.3.2 方案分析
5.3.3 操作分析
5.4 检测模块识别材料属性项目的检测与评估
5.4.1 检测方法
5.4.2 评估策略
5.5 拓展实训
5.5.1 接近开关E2E检测金属材料尺寸
5.5.2 光电开关在流水线上的应用
5.5.3 霍尔开关控制气缸的伸出和回缩到位
5.6 实训中常见问题解析
本章小结
思考与练习

第6章 温度检测
6.1 温度检测系统安装项目说明
6.2 温度基本知识
6.2.1 温度测量的基本概念
6.2.2 温度传感器的特点与分类
6.2.3 热电阻
6.2.4 热电偶
6.2.5 测温显示仪表
6.3 温度检测系统安装项目实施过程
6.3.1 工作计划
6.3.2 方案分析
6.3.3 操作分析
6.4 温度检测系统安装项目的检测与评估
6.4.1 检测方法
6.4.2 评估策略
6.5 拓展实训——热敏电阻及其应用
本章小结
思考与练习

第7章 应变、力检测
7.1 应变、力检测项目说明
7.2 应变、力基本知识
7.2.1 应变、力测量的基本概念
7.2.2 电阻应变式传感器
7.2.3 压电式传感器
7.2.4 电子秤的标定和校准
7.3 应变、力检测项目实施过程
7.3.1 工作计划
7.3.2 方案分析
7.3.3 操作分析
7.4 应变、力检测项目的检查与评估
7.4.1 检查方法
7.4.2 评估策略
7.5 拓展实训
7.5.1 观察了解高分子压电材料的应用
7.5.2 压电加速度传感器测振动
本章小结
思考与练习

第8章 压力和流量检测
8.1 压力检测项目说明
8.2 基础知识
8.2.1 压力和流量的基本概念
8.2.2 电容式传感器
8.2.3 差动变压器式传感器
8.2.4 超声波流量计
8.2.5 电磁流量计
8.2.6 其他压力和流量传感器
8.3 压力检测项目实施过程
8.3.1 工作计划
8.3.2 工作方案
8.3.3 操作过程
8.4 压力检测项目的检测与评估
8.4.1 检查方法
8.4.2 评估策略
8.5 拓展实训
8.5.1 扩散硅压阻式压力传感器测压力
8.5.2 超声波流量计测液体流量
8.6 实训中常见问题解析
8.6.1 压力传感器使用常见问题
8.6.2 流量检测要注意的问题
本章小结
思考与练习

第9章 形位公差检测
9.1 形位公差精密检测项目说明
9.2 基本知识
9.2.1 形位公差的概念及常用 检测仪器
9.2.2 表面粗糙度的概念及检测
9.3 形位公差精密检测项目实施过程
9.3.1 工作计划
9.3.2 操作分析
9.4 形位公差精密检测项目检测与评估
9.4.1 项目检测
9.4.2 评估策略
9.5 拓展实训
9.5.1 圆度仪测量工件圆度
9.5.2 电动轮廓仪测螺纹轴轮廓
9.6 实训中常见问题解析
本章小结
思考与练习

第10章 气体浓度、湿度的检测
10.1 气体浓度检测项目说明
10.2 基本知识
10.2.1 气敏传感器
10.2.2 湿敏传感器
10.3 气体、湿度量检测项目实施过程
10.3.1 工作计划
10.3.2 方案分析
10.3.3 操作分析
10.4 自动检测系统组成项目的检测与评估
10.4.1 检测方法
10.4.2 评估策略
10.5 拓展实训
10.5.1 制作湿度检测器
10.5.2 制作汽车后窗玻璃自动去湿装置
10.6 实训中常见问题解析
本章小结
思考与练习

第11章 微机检测系统
11.1 微机检测项目说明
11.2 基本知识
11.2.1 现代检测系统的基本结构
11.2.2 计算机检测系统组成
11.2.3 计算机检测系统的设计
11.2.4 虚拟仪器
11.3 微机检测项目实施过程
11.3.1 工作计划
11.3.2 方案分析
1 1.3.3 操作分析
11.4 微机检测项目的检测与评估
11.4.1 检测方法
1 1.4.2 评估策略
1 1.5 拓展实训
11.5.1 认识动平衡测试系统
11.5.2 基于虚拟仪器的温度
检测系统设计(研究型)
本章小结
思考与练习

第12章 检测技术综合实例
12.1 小型机电一体化设备传感器应用项目说明
12.2 基础知识
12.2.1 传感器的选择
13.2.2 传感器在自动化生产线中的应用
12.2.3 传感器在机器人中的应用
12.2.4 传感器在普通机床中的 应用
12.3 小型机电一体化设备传感器应用实施过程
12.3.1 工作计划
12.3.2 万桑分析
12.3.3 操作过程
12.4 小型机电一体化设备传感器应用项目的检测与评估
12.4.1 检测方法
12.4.2 评估策略
12.5 拓展实训——传送带控制训练
12.6 实训中常见问题解析
本章小结
思考与练习

附录1 常用传感器性能比较
附录2 镍铬－镍硅(镍铝)K型热电偶分度表(自由端温度为0℃)
附录3 工业热电阻分度表
附录4 铂铑10－铂热电偶(S型)分度表(ITS－90)(参考端温度为0℃)
附录5 铂铑30－铂铑6热电偶(B型)分度表(参考端温度为0℃)
附录6 镍铬－铜镍(康铜)热电偶(E型)分度表(参考端温度为0℃)
附录7 铁－铜镍(康铜)热电偶(J型)分度表(参考端温度为0℃)
附录8 铜－铜镍(康铜)热电偶(T型)分度表(参考端温度为0℃)
附录9 CSY2000系列传感器实验仪介绍
习题答案
参考文献

插图：


1.3.2 方案分析
数控机床检测装置是对运动部件的位置和速度进行检测，把测量信号作为反馈信号，并将其作为数字信号送回到计算机与脉冲指令信号进行比较，以控制驱动元件正确运转。数控机床主要包括数控车床、数控铣床、数控钻床等。
以数控车床为例，分析各组成部分的传感器。
1.主轴传动系统
主轴转动一般采用直流或交流主轴电机，通过变速齿轮带动主轴旋转。脉冲编码器与主轴同步旋转，数控装置控制进给步进电机准确地配合主轴的旋转而产生进给运动。C轴传动精度由脉冲编码器来保证。
2.进给系统
全功能数控车床用直流或交流伺服电机驱动，通过滚珠丝杠带动刀架完成纵向和横向的进给。伺服电机与滚珠丝杠的连接方式主要采用同步齿轮连接，位置检测用装在滚珠丝杠端部的脉冲编码器或装在导轨的光栅传感器。
数控伺服系统按控制方式分为开环控制和闭环控制系统。闭环控制系统如图1.6 所示，在数控设备的运动部件上装有测量元件，将运动部件的位置、速度信息及时反馈给伺服系统，伺服系统将指令位置、速度信息与实际信息进行比较及时发出补偿控制命令。闭环控制系统把位置测量装置的输出量直接或间接地反馈到输入端，形成闭环参与控制系统。