传感与视觉检测技术
丛 书 名：
工业和信息化部“十四五”规划教材
高等院校“互联网+”系列精品教材
作 译 者：贺道坤
出 版 日 期：2024-07-01
书 代 号：G0482570
Ｉ Ｓ Ｂ Ｎ：9787121482571
图书简介：
本书根据教育部新的职业教育专业课程改革要求，在已取得多项课程改革成果的基础上进行编写，主要介绍典型传感器的工作原理及应用、机器视觉技术基础及康耐视In-Sight软件的操作方法。本书的内容包括：传感器检测技术基础，开关量传感器及其应用，模拟量传感器及其应用，数字式传感器及其应用，常用传感器与PLC的综合应用，机器视觉硬件的认识，数字图像处理基础，机器视觉的检测、测量、识别及定位。本书注重传感技术和机器视觉技术在自动化领域的应用技能培养，内容浅显易懂，设有较多的实训环节和典型案例，各学校可根据自身的实验条件选择适合的实训项目。 本书为高等职业本专科院校电气自动化、机电一体化、机械制造自动化、智能控制、智能制造、工业机器人等专业相应课程的教材，也可作为开放大学、成人教育、自学考试、中职学校和培训班的教材，以及工程技术人员的参考书。 本书提供免费的微课视频、教学课件、习题参考答案等，详见前言。
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图 书 内 容
内容简介
本书根据教育部新的职业教育专业课程改革要求，在已取得多项课程改革成果的基础上进行编写，主要介绍典型传感器的工作原理及应用、机器视觉技术基础及康耐视In-Sight软件的操作方法。本书的内容包括：传感器检测技术基础，开关量传感器及其应用，模拟量传感器及其应用，数字式传感器及其应用，常用传感器与PLC的综合应用，机器视觉硬件的认识，数字图像处理基础，机器视觉的检测、测量、识别及定位。本书注重传感技术和机器视觉技术在自动化领域的应用技能培养，内容浅显易懂，设有较多的实训环节和典型案例，各学校可根据自身的实验条件选择适合的实训项目。 本书为高等职业本专科院校电气自动化、机电一体化、机械制造自动化、智能控制、智能制造、工业机器人等专业相应课程的教材，也可作为开放大学、成人教育、自学考试、中职学校和培训班的教材，以及工程技术人员的参考书。 本书提供免费的微课视频、教学课件、习题参考答案等，详见前言。图书详情
ISBN：9787121482571开 本：16(185*260)页 数：224字 数：359本书目录
第1章 传感检测技术基础 1 1.1 传感器的定义、作用 1 1.1.1 传感器的定义 1 1.1.2 传感器与检测技术的作用与地位 2 1.2 传感器的组成和分类 5 1.2.1 传感器的组成 5 1.2.2 传感器的分类 6 1.3 测量误差及分类 7 1.3.1 绝对误差和相对误差 7 1.3.2 静态误差和动态误差 8 1.3.3 系统误差、随机误差和粗大误差 8 1.4 传感器的基本特性 9 练习题1 11 第2章 开关量传感器及其应用 13 2.1 电感式传感器及其应用 13 2.1.1 自感式电感传感器 13 2.1.2 电感式传感器的应用 16 2.1.3 电感式接近开关 17 2.2 电容式传感器 19 2.2.1 电容式传感器的工作原理 19 2.2.2 电容式传感器的应用 21 2.3 光电式传感器 23 2.3.1 光电效应 23 2.3.2 光电器件 23 2.3.3 光电式传感器的应用 25 实训2.1 电感式接近开关的工件检测、接线及应用 27 实训2.2 电容式接近开关的工件检测、接线及应用 28 实训2.3 光电式接近开关的工件检测、接线及应用 29 练习题2 30 第3章 模拟量传感器及其应用 32 3.1 电阻应变式传感器 32 3.1.1 电阻应变片的工作原理 32 3.1.2 电阻应变片的结构与分类 33 3.1.3 电阻应变片的粘贴技术 35 3.1.4 电阻应变片的测量转换电路 35 3.1.5 电阻应变式传感器的应用 37 3.2 热电阻传感器 39 3.2.1 温度测量的基本概念 39 3.2.2 金属热电阻 40 3.2.3 热敏电阻 42 3.3 智能仪表的认识与使用 43 3.3.1 智能仪表的功能特点 43 3.3.2 智能仪表的使用 44 3.4 热电偶 50 3.4.1 热电偶的工作原理 50 3.4.2 热电偶的材料、结构和种类 52 3.4.3 热电偶的基本定律 55 3.4.4 热电偶的冷端延长 56 3.4.5 热电偶的冷端补偿 57 实训3.1 Pt100电流型温度变送器与智能仪表的测温应用 58 实训3.2 Pt100热电阻与智能仪表的测温及变送输出应用 59 实训3.3 热电偶与智能仪表连接测温的应用 62 练习题3 63 第4章 数字式传感器及其应用 65 4.1 绝对式角编码器 65 4.1.1 接触式角编码器 65 4.1.2 绝对式光电角编码器 67 4.2 增量式角编码器 67 4.2.1 增量式角编码器的结构及工作原理 67 4.2.2 角编码器的应用 69 4.3 光栅传感器 70 4.3.1 光栅传感器的结构及工作原理 70 4.3.2 光栅传感器的应用 73 4.4 磁栅传感器 74 4.4.1 磁栅传感器的结构及工作原理 74 4.4.2 磁栅传感器的应用 76 4.5 容栅传感器 76 4.5.1 容栅传感器的结构及工作原理 76 4.5.2 容栅传感器的应用 77 练习题4 77 第5章 常用传感器与PLC的综合应用 79 实训5.1 NPN型开关量传感器与PLC的接线及应用 79 实训5.2 PNP型开关量传感器与PLC的接线及应用 81 实训5.3 电流型变送器与PLC的接线及应用 82 实训5.4 电压型液位变送器与PLC的接线及应用 85 实训5.5 增量式编码器与PLC的接线及应用 87 练习题5 93 第6章 机器视觉硬件的认识 94 6.1 光源系统的认识与选择 94 6.1.1 光源的基础知识 94 6.1.2 光源的类型 95 6.1.3 光源的照射方式 97 6.1.4 光源的分类 97 6.1.5 光源的应用 98 6.2 工业镜头的认识 98 6.2.1 透镜成像的原理 98 6.2.2 工业镜头的基本参数 99 6.2.3 工业镜头的分类 102 6.3 工业相机的认识 103 6.3.1 工业相机成像的原理 103 6.3.2 CCD传感器与CMOS传感器的成像过程 104 6.3.3 工业相机的基本参数 107 练习题6 108 第7章 数字图像处理基础 110 7.1 数字图像的定义与分类 110 7.1.1 数字图像的定义 110 7.1.2 数字图像的显示 110 7.1.3 数字图像的分类 111 7.1.4 数字图像的原理 112 7.1.5 数字图像的分辨率 113 7.2 数字图像处理的基础 115 7.2.1 邻接性、连通性、区域和边界 115 7.2.2 测量距离的方法 116 7.3 数字图像处理的预备知识 116 7.3.1 从数字图像处理到数字图像识别 116 7.3.2 数字图像处理的应用实例 117 7.3.3 数字图像处理与识别的基本内容 118 7.4 数字图像的处理分析 120 7.4.1 点运算 120 7.4.2 平滑滤波 123 练习题7 127 第8章 机器视觉的检测、测量、识别及定位 129 实训8.1 In-Sight软件的界面认识与基本操作 129 实训8.2 智能相机硬件系统的安装与网络连接 133 实训8.3 利用斑点工具进行工件有无的检测 141 实训8.4 工件个数的检测 147 实训8.5 利用图案匹配进行指定工件有无的检测 153 实训8.6 边的查找 158 实训8.7 圆的查找 161 实训8.8 工件的尺寸测量及标定转换 164 实训8.9 圆环面积的测量 170 实训8.10 圆心到两条直线交点距离的测量 173 实训8.11 二维码的识别 177 实训8.12 字符的识别 179 综合实训8.1 通过智能相机与PLC实现根据形状分拣工件的任务 182 综合实训8.2 通过智能相机与PLC实现根据条码分拣工件的任务 204 练习题8 214展开前 言
本书根据教育部新的职业教育专业课程改革要求，在已取得多项课程改革成果的基础上进行编写。本书结合高职教育特色，依托江苏省“十四五”高水平专业群及工业和信息化部中德智能制造高级人才培养示范基地，以学生为主体，从应用传感器和机器视觉的视角出发进行编写。 传感器和机器视觉在生产中起检测作用，具有“电五官”之称，所有生产设备的自动化运行都离不开传感器或机器视觉来获取相应信号。随着智能制造产业的升级，传感器和机器视觉在生产中所扮演的角色越来越重要，近年来，传感器和机器视觉行业正在迈向新的发展阶段，其市场规模快速扩大，其应用还有更广阔的空间。与此同时，企业对于学生未来从事相关行业的应用能力的要求也不断提高。本书将理论与实践相结合，侧重传感器和机器视觉在工业场景中的应用，首先通过理论基础讲述传感与视觉检测技术的相关内容，然后以实训项目为载体，将所学理论与实践技能相结合，从而达到学以致用的目的。 本书从传感技术应用和机器视觉应用两大模块展开。传感技术应用部分包括第1～5章，以传感器的不同输出信号为主线，第1章为传感检测技术基础，第2章为开关量传感器及其应用，第3章为模拟量传感器及其应用，第4章为数字式传感器及其应用，第5章为常用传感器与PLC的综合应用。通过这5章的学习，了解传感检测技术的基础知识，理解传感器的不同分类方法及基本特性，掌握典型传感器的基本工作原理，掌握传感器的3类典型应用，即开关量传感器的应用、模拟量传感器的应用和数字式传感器的应用，通过相关实训，对于常用传感器要做到会使用、会选型，并掌握这3类传感器与PLC综合应用的方法。机器视觉应用部分包括第6～8章，第6章为机器视觉硬件的认识，第7章为数字图像处理基础，第8章为机器视觉的检测、测量、识别及定位。首先学习了解机器视觉的硬件基础知识和理论基础，然后通过康耐视In-Sight软件实训操作来掌握机器视觉在检测、测量、识别及定位中的用法，最后通过应用案例掌握机器视觉和PLC的配合使用。 本书结合本课程日常的理论和实训教学过程，以及封面的伟大成就，书眉的高铁、大飞机、空间站，扉页的美丽中国等图片，耳濡目染地融入思政内容，促进学生的政治自信、文化自信、奉献精神、创新能力、担当意识、爱国情怀等，使其成为德、智、体、美、劳全面发展的社会主义建设者和接班人。 本书由贺道坤、张伟建担任主编，由宣言、欧娟娟、张董担任副主编；参与编写和电子教学课件制作的还有张月芹、朱桂兵、李小琴、马云鹏。本书由贺道坤统稿，由王春峰主审。 由于编者的水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请读者批评指正。对本书的意见和建议请发电子邮件至作者邮箱：hedk@njcit.cn。 为了方便教师教学，本书配有免费的微课视频、教学课件、习题参考答案等资源，请有此需要的教师登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载。如果有问题，请在网站留言或与电子工业出版社联系（E-mail：hxedu@phei.com.cn）。展开作者简介
贺道坤，副教授/高级工程师，为江苏省技术能手，主要从事传感与视觉检测技术等课程的教学和科研工作，教学与实践经验非常丰富。主持省教改课题1项，发表专业论文10余篇，获江苏省级职业技能竞赛职工组二等奖2项、获发明专利授权2项，指导学生参加省级、国家级职业技能等大赛获奖20余项。研究方向为：机电控制、工业机器人应用等。 -
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