本教材《传感器与车辆检测技术》为高等职业教育铁道车辆、城市轨道交通车辆、汽车检测等专业核心课程教材，共设置12个单元，贴合高职技能型人才培养规律。教材从传感器技术基础理论入手，系统讲解常用传感器工作原理、结构特点与检测应用，依次介绍电阻应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热敏、气敏、光电式、超声波等主流传感器的技术特性与车辆场景应用。教材最后设置传感器信号处理、抗干扰技术及铁道车辆专项检测技术单元，构建“基础原理—分类传感器应用—信号处理—车辆专项检测”的完整知识技能体系。

单元1 传感器技术基础 ……………………………………………………………………… 1

1.1 测量的基本概念 ……………………………………………………………………… 2

1.2 传感器特性分析与传感器的选用…………………………………………………… 11

1.3 实训项目 传感器的识别与检测…………………………………………………… 21

单元2 电阻应变式传感器及其应用 ……………………………………………………… 25

2.1 电阻的应变效应……………………………………………………………………… 26

2.2 电阻应变片的种类与结构…………………………………………………………… 28

2.3 电阻应变式传感器测量电路………………………………………………………… 29

2.4 应变片的温度误差及其补偿措施…………………………………………………… 31

2.5 电阻应变式传感器的应用…………………………………………………………… 33

2.6 实训项目 应变片电子秤的制作与调试 ……………………………………………… 34

单元3 电感式传感器及其应用 …………………………………………………………… 39

3.1 自感型电感式传感器………………………………………………………………… 40

3.2 差动变压器式传感器………………………………………………………………… 42

3.3 电感式传感器的应用………………………………………………………………… 44

3.4 实训项目 金属探测仪的制作与调试……………………………………………… 46

单元4 电容式传感器及其应用 …………………………………………………………… 50

4.1 电容式传感器的工作原理…………………………………………………………… 50

4.2 电容式传感器的测量电路…………………………………………………………… 54

4.3 电容式传感器的应用………………………………………………………………… 56

4.4 实训项目 电容触摸按键的制作与调试…………………………………………… 57

单元5 压电式传感器及其应用 …………………………………………………………… 62

5.1 压电式传感器的工作原理…………………………………………………………… 63

5.2 压电式传感器测量电路……………………………………………………………… 67

5.3 压电式传感器的应用………………………………………………………………… 70

5.4 实训项目 简易压电式力传感器的制作与调试…………………………………… 72

单元6 磁电式传感器及其应用 …………………………………………………………… 77

6.1 磁电式传感器………………………………………………………………………… 78

6.2 霍尔传感器…………………………………………………………………………… 82

6.3 实训项目 霍尔测速仪的制作与调试……………………………………………… 88

单元7 热敏传感器及其应用 ……………………………………………………………… 92

7.1 热电偶式传感器……………………………………………………………………… 93

7.2 热电阻式传感器 …………………………………………………………………… 100

7.3 实训项目 热电阻温控器的制作与调试 ………………………………………… 101

单元8 气敏传感器及其应用 ……………………………………………………………… 106

8.1 气敏传感器 ………………………………………………………………………… 106

8.2 气敏传感器的应用 ………………………………………………………………… 109

8.3 气敏传感器选用原则 ……………………………………………………………… 112

8.4 实训项目 酒精浓度测试仪的制作与调试 ……………………………………… 117

单元9 光电式传感器及其应用 …………………………………………………………… 122

9.1 光电效应 …………………………………………………………………………… 123

9.2 光电器件 …………………………………………………………………………… 123

9.3 红外传感器 ………………………………………………………………………… 132

9.4 光电传感器的应用 ………………………………………………………………… 134

9.5 实训项目 光电转速计的制作与调试 …………………………………………… 136

单元10 超声波传感器及其应用 ………………………………………………………… 142

10.1 超声波及其物理性质……………………………………………………………… 143

10.2 超声波探头及耦合技术…………………………………………………………… 144

10.3 超声波检测技术的应用…………………………………………………………… 145

10.4 实训项目 倒车雷达的制作与调试……………………………………………… 148

单元11 传感器信号处理与抗干扰技术 ………………………………………………… 152

11.1 传感器的基本电路单元…………………………………………………………… 153

11.2 传感器的信号变换………………………………………………………………… 154

11.3 传感器的干扰……………………………………………………………………… 155

11.4 传感器的抗干扰技术……………………………………………………………… 157

11.5 实训项目 仪表放大器的设计与制作…………………………………………… 162

单元12 铁道车辆检测技术 ……………………………………………………………… 166

12.1 地对车车辆运行安全监控体系…………………………………………………… 167

12.2 车号自动识别系统………………………………………………………………… 170

12.3 红外线轴温探测系统……………………………………………………………… 172

12.4 货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统……………………………………… 178

12.5 货车运行状态地面安全监测系统………………………………………………… 185

12.6 货车运行故障动态图像检测系统………………………………………………… 190

12.7 客车运行安全监控系统…………………………………………………………… 195

12.8 实训项目 智能铁路车号识别系统的安装……………………………………… 199

参考文献 …………………………………………………………………………………… 207

附录…………………………………………………………………………………………… 209