緒論 1 0.1 傳感器基礎知識 1 0.1.1 什么是傳感器 1 0.1.2 常見傳感器及應用領域 2 0.1.3 傳感器的發(fā)展趨勢 3 0.2 傳感器的誤差分析 4 0.2.1 真值和測量誤差 4 0.2.2 誤差的表示方法 5 0.2.3 誤差的分類 5 0.2.4 傳感器的準確度和精確度 7 0.3 傳感器的基本特性 8 0.3.1 傳感器的靜態(tài)特性 8 0.3.2 傳感器的動態(tài)特性 10 思考與練習 11 項目1 溫度檢測 12 1.1 認識溫度傳感器 12 1.1.1 熱電阻溫度傳感器 12 1.1.2 熱電偶溫度傳感器 15 1.1.3 數(shù)字溫度傳感器 17 1.2 數(shù)字溫度傳感器應用實訓 18 1.2.1 實訓目的及要求 18 1.2.2 DS18B20數(shù)字溫度傳感器簡介 19 1.2.3 DS18B20硬件接口電路設計 21 1.2.4 程序設計 22 1.2.5 程序運行結(jié)果 25 1.3 熱敏電阻應用實訓 25 1.3.1 實訓目的及要求 25 1.3.2 NTC-MF52-103/3435熱敏電阻簡介 26 1.3.3 熱敏電阻硬件接口電路設計 27 1.3.4 程序設計 27 1.3.5 程序運行結(jié)果 29 思考與練習 30 項目2 開關量檢測 31 2.1 認識接近開關 31 2.1.1 感應型接近開關 32 2.1.2 光電型接近開關 33 2.1.3 霍爾效應型接近開關 37 2.2 霍爾開關應用實訓 39 2.2.1 實訓目的及要求 39 2.2.2 霍爾傳感器SS49E簡介 39 2.2.3 霍爾傳感器SS49E實訓硬件接口電路設計 40 2.2.4 程序設計 41 2.2.5 程序運行結(jié)果 43 2.3 光電開關應用實訓 43 2.3.1 實訓目的及要求 43 2.3.2 光電開關ITR9606簡介 43 2.3.3 光電開關ITR9606應用實訓硬件接口設計 45 2.3.4 程序設計 45 2.3.5 程序運行結(jié)果 46 思考與練習 47 項目3 位移檢測 48 3.1 認識位移傳感器 48 3.1.1 電位器式位移傳感器 48 3.1.2 電容式位移傳感器 50 3.1.3 電感式位移傳感器 51 3.1.4 超聲波測距傳感器 54 3.1.5 光電編碼器 57 3.2 光電編碼器應用實訓 59 3.2.1 實訓目的及要求 59 3.2.2 R3806光電編碼器簡介 60 3.2.3 光電編碼器R3806硬件接口電路設計 61 3.2.4 程序設計 61 3.2.5 程序運行結(jié)果 63 3.3 超聲波測距實訓 63 3.3.1 實訓目的及要求 63 3.3.2 超聲波探頭及測距芯片CS100A簡介 63 3.3.3 超聲波探頭及測距芯片CS100A硬件接口電路設計 65 3.3.4 程序設計 66 3.3.5 程序運行結(jié)果 67 思考與練習 68 項目4 力和壓力檢測 69 4.1 認識力和壓力傳感器 69 4.1.1 電阻應變片式力傳感器 69 4.1.2 壓電式壓力傳感器 72 4.1.3 壓磁式壓力傳感器 78 4.1.4 振弦式力傳感器 79 4.2 力敏壓力傳感器實訓 80 4.2.1 實訓目的及要求 80 4.2.2 DF9-16柔性薄膜壓力傳感器簡介 80 4.2.3 壓力薄膜硬件接口電路設計 81 4.2.4 程序設計 82 4.2.5 程序運行結(jié)果 84 4.3 氣體壓力傳感器應用實訓 84 4.3.1 實訓目的及要求 84 4.3.2 氣體壓力傳感器MS5611簡介 84 4.3.3 氣體壓力傳感器MS5611硬件接口電路設計 86 4.3.4 程序設計 86 4.3.5 程序運行結(jié)果 91 思考與練習 91 項目5 敏感氣體檢測 92 5.1 認識敏感氣體傳感器 92 5.1.1 半導體氣敏傳感器 93 5.1.2 接觸燃燒式氣敏傳感器 94 5.1.3 電化學式氣敏傳感器 95 5.2 酒精氣體傳感器應用實訓 98 5.2.1 實訓目的及要求 98 5.2.2 氣體傳感器MQ-3簡介 98 5.2.3 氣體傳感器MQ-3硬件接口電路設計 100 5.2.4 程序設計 100 5.2.5 程序運行結(jié)果 102 5.3 可燃氣體傳感器應用實訓 102 5.3.1 實訓目的及要求 102 5.3.2 氣體傳感器MQ-2簡介 103 5.3.3 氣體傳感器MQ-2硬件接口電路設計 104 5.3.4 程序設計 105 5.3.5 程序運行結(jié)果 106 思考與練習 107 項目6 光檢測 108 6.1 認識光電傳感器 108 6.1.1 光敏電阻 109 6.1.2 光電池 112 6.1.3 熱釋電傳感器 115 6.2 光敏電阻應用實訓 119 6.2.1 實訓目的及要求 119 6.2.2 光敏電阻GL5516簡介 119 6.2.3 光敏電阻GL5516硬件接口電路設計 121 6.2.4 程序設計 121 6.2.5 程序運行結(jié)果 124 6.3 熱釋電人體紅外傳感器實訓 124 6.3.1 實訓目的及要求 124 6.3.2 傳感器RE200B和BISS0001芯片簡介 124 6.3.3 傳感器RE200B和BISS0001芯片硬件接口電路設計 128 6.3.4 程序設計 129 6.3.5 程序運行結(jié)果 131 思考與練習 131 項目7 空氣檢測 132 7.1 認識空氣檢測傳感器 132 7.1.1 PM2.5檢測傳感器 132 7.1.2 濕度檢測傳感器 135 7.2 空氣濕度檢測實訓 138 7.2.1 實訓目的及要求 138 7.2.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器簡介 139 7.2.3 DHT11硬件接口電路設計 141 7.2.4 程序設計 141 7.2.5 程序運行結(jié)果 147 7.3 空氣質(zhì)量PM2.5檢測實訓 147 7.3.1 實訓目的及要求 147 7.3.2 GP2Y1010AU0F傳感器簡介 147 7.3.3 GP2Y1010AU0F硬件接口電路設計 149 7.3.4 程序設計 150 7.3.5 程序運行結(jié)果 152 思考與練習 152 項目8 生物識別 153 8.1 認識生物識別傳感器 153 8.1.1 圖像識別傳感器 153 8.1.2 語音識別傳感器 156 8.1.3 指紋識別傳感器 158 8.1.4 心率檢測傳感器 160 8.2 指紋識別傳感器應用實訓 162 8.2.1 實訓目的及要求 162 8.2.2 ID1016C指紋模塊簡介 162 8.2.3 ID1016C硬件接口電路設計 164 8.2.4 程序設計 164 8.2.5 程序運行結(jié)果 166 8.3 心率血氧傳感器應用實訓 166 8.3.1 實訓目的及要求 166 8.3.2 MAX30102傳感器模塊簡介 167 8.3.3 MAX30102傳感器模塊硬件接口電路設計 168 8.3.4 程序設計 169 8.3.5 程序運行結(jié)果 173 思考與練習 174 項目9 運動量檢測 175 9.1 認識運動量檢測傳感器 175 9.1.1 速度傳感器 175 9.1.2 加速度傳感器 180 9.1.3 陀螺儀 183 9.2 三軸加速度傳感器應用實訓 186 9.2.1 實訓目的及要求 186 9.2.2 三軸加速度傳感器ADXL345簡介 187 9.2.3 三軸加速度傳感器ADXL345硬件接口電路設計 189 9.2.4 程序設計 190 9.2.5 程序運行結(jié)果 192 9.3 六軸陀螺儀應用實訓 193 9.3.1 實訓目的及要求 193 9.3.2 六軸陀螺儀MPU-6050簡介 193 9.3.3 六軸陀螺儀MPU-6050硬件接口電路設計 196 9.3.4 程序設計 196 9.3.5 程序運行結(jié)果 199 思考與練習 199 項目10 位姿檢測 200 10.1 認識位姿傳感器 200 10.1.1 GPS傳感器 200 10.1.2 電子羅盤傳感器 203 10.2 GPS衛(wèi)星定位傳感器應用實訓 204 10.2.1 實訓目的及要求 204 10.2.2 GPS衛(wèi)星定位傳感器ATGM336H簡介 204 10.2.3 GPS傳感器ATGM336H硬件接口電路設計 206 10.2.4 程序設計 207 10.2.5 程序運行結(jié)果 214 10.3 數(shù)字指南針應用實訓 214 10.3.1 實訓目的及要求 214 10.3.2 三軸數(shù)字指南針傳感器HMC5883L簡介 214 10.3.3 三軸數(shù)字指南針傳感器HMC5883L硬件接口電路設計 217 10.3.4 程序設計 217 10.3.5 程序運行結(jié)果 218 思考與練習 219 附錄A 220 附錄B 231 參考文獻 232