传感器与检测技术(高等职业教育工业机器人技术专业十四五新形态一体化教材)

第1篇 传感器与检测技术

项目1 认识传感器

1.1 传感器简介

1.1.1 传感器的定义

1.1.2 传感器的分类

1.1.3 传感器的组成

1.1.4 传感器的应用

1.2 传感器的特性

1.2.1 传感器的静态特性

1.2.2 传感器的动态特性

1.3 传感器选型

1.3.1 传感器的命名及代号

1.3.2 传感器的选择原则

1.4 传感器技术的发展趋势

1.4.1 传感器的微型化

1.4.2 传感器的智能化

1.4.3 传感器的数字化和网络化

1.4.4 传感器的集成化和多功能化

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思考与练习

项目2 检测技术基础

2.1 测量技术概论

2.1.1 测量技术与非电量测量

2.1.2 测量的一般方法

2.1.3 测量系统

2.1.4 静态测量误差

2.1.5 测量误差的定义

2.2 测量数据的估计和处理

2.2.1 随机误差的统计处理

2.2.2 系统误差的通用处理方法

2.2.3 粗大误差

2.2.4 非等精度测量的权与误差

2.2.5 测量数据处理中的几个问题

小结

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思考与练习

第2篇 传感器的项目应用

项目3 喷涂机器人

3.1 了解喷涂机器人

3.1.1 喷涂机器人的应用

3.1.2 喷口压力要求

3.2 压力传感器分类及其应用

3.2.1 压阻式压力传感器

3.2.2 压电式压力传感器

3.2.3 电容式压力传感器

3.2.4 霍尔式压力传感器

3.3 电阻式传感器知识

3.3.1 电阻式传感器

3.3.2 压阻式传感器

3.4 压力传感器选型与维护

3.4.1 喷口压力传感器的选用

3.4.2 喷口压力传感器的检修与维护

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思考与练习

项目4 分拣机器人

4.1 了解分拣机器人

4.1.1 分拣机器人的应用

4.1.2 物料接近检测要求

4.2 接近传感器分类及其应用

4.2.1 电感式接近传感器

4.2.2 电容式接近传感器

4.2.3 霍尔式接近传感器

4.3 电感式传感器知识

4.3.1 自感式电感传感器

4.3.2 差动变压器式传感器

4.4 接近传感器选型与维护

4.4.1 金属检测传感器对比分析

4.4.2 接近传感器的选型

4.4.3 金属检测传感器的检修与维护

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思考与练习

项目5 切割机器人

5.1 了解切割机器人

5.1.1 激光切割工艺介绍

5.1.2 切割头与工件距离的要求

5.2 距离传感器分类及其应用

5.2.1 电容式距离传感器

5.2.2 电涡流距离传感器

5.2.3 激光距离传感器

5.3 电容式传感器知识

5.3.1 电容式传感器的工作原理

5.3.2 变极距式电容传感器

5.3.3 变面积式电容传感器

5.3.4 变介质式电客传感器

5.3.5 电容式传感器的测量电路

5.4 距离传感器选型与维护

5.4.1 距离传感器对比分析

5.4.2 距离传感器的选型

5.4.3 电容式传感器的检修与维护

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思考与练习

项目6 AGV机器人

6.1 了解AGV机器人

6.1.1 AGV机器人的应用

6.1.2 AGV导引要求

6.2 导引技术及其应用

6.2.1 电础导引技术

6.2.2 磁导引技术

6.2.3 激光导引技术

6.3 磁电式传感器知识

6.3.1 磁电式传感器

6.3.2 霍尔式传感器

6.3.3 压磁式传感器

6.4 导引传感器选型与维护

6.4.1 AGV导引技术对比分析

6.4.2 磁导引传感器的选用

6.4.3 磁导引传感器的检修与维护

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思考与练习

项目7 移动机器人

7.1 了解移动机器人

7.1.1 移动机器人的应用

7.1.2 移动机器人避障要求

7.2 避障传感器分类及其应用

7.2.1 激光避障传感器

7.2.2 视觉避障传感器

7.2.3 超声避障传感器

7.3 压电式传感器知识

7.3.1 压电式传感器的工作原理

7.3.2 压电式传感器测量电路

7.3.3 压电式超声波传感器

7.4 避障传感器选型与维护

7.4.1 避障传感器对比分析

7.4.2 避障传感器的选型

7.4.3 超声波传感器的检修与维护

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思考与练习

项目8 焊接机器人

8.1 了解焊接机器人

8.1.1 焊接机器人的应用

8.1.2 焊接机器人温度保护要求

8.2 温度传感器分类及其应用

8.2.1 热电阻温度传感器

8.2.2 热电偶温度传感器

8.2.3 热释电温度传感器

8.3 热电式传感器知识

8.3.1 热电偶温度传感器

8.3.2 热电偶实用测量电路

8.3.3 热释电温度传感器

8.4 温度传感器选型与维护

8.4.1 温度传感器对比分

本书涉及内容广泛，全书分为2篇，共10个项目。第一部分为传感器与检测技术相关基础理论，共2个项目：项目1为传感器基本概念；项目2为检测技术基础知识。第二部分为传感器与检测技术在机器人中的应用，共8个项目，包括喷涂机器人、分拣机器人、切割机器人、AGV机器人、移动机器人、焊接机器人、码垛机器人和机器视觉，大部分项目给出了工程实际应用背景，部分案例来自实际工业生产。本书教学内容以提出需求、选型应用、检修维护的方式展开，注重培养学生解决传感器实际应用问题的能力，适应职业教育需求。

本书在编写过程中主要针对高职高专学生的特点和职业教育的特色，包括学习目标、观察与思考、知识图谱、思政园地和思考与练习等内容，循序渐进地介绍了相关知识点，便于学生对内容的掌握和理解。