教材圍繞智能制造專業(yè)群建設(shè)需求,總體分為了傳感技術(shù)應(yīng)用篇和機(jī)器視覺應(yīng)用篇兩大部分,從傳感器理論基礎(chǔ)-開關(guān)量、模擬量、數(shù)字式傳感器應(yīng)用-傳感器與PLC綜合應(yīng)用-機(jī)器視覺基礎(chǔ)-視覺軟硬件系統(tǒng)選擇-視覺工具應(yīng)用-典型應(yīng)用的思路組織設(shè)計了教材內(nèi)容,包括:項(xiàng)目1認(rèn)識傳感器技術(shù);項(xiàng)目2開關(guān)量傳感器應(yīng)用;項(xiàng)目3模擬量傳感器應(yīng)用;項(xiàng)目4數(shù)字式傳感器應(yīng)用;項(xiàng)目5傳感器與PLC的綜合應(yīng)用;項(xiàng)目6機(jī)器視覺硬件認(rèn)識;項(xiàng)目7學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)知識;項(xiàng)目8機(jī)器視覺檢測、測量、識別及定位的作用;項(xiàng)目9機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。
第1章 傳感檢測技術(shù)基礎(chǔ) 1
1.1 傳感器的定義、作用 1
1.1.1 傳感器的定義 1
1.1.2 傳感器與檢測技術(shù)的作用與地位 2
1.2 傳感器的組成和分類 5
1.2.1 傳感器的組成 5
1.2.2 傳感器的分類 6
1.3 測量誤差及分類 7
1.3.1 絕對誤差和相對誤差 7
1.3.2 靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差 8
1.3.3 系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差 8
1.4 傳感器的基本特性 9
練習(xí)題1 11
第2章 開關(guān)量傳感器及其應(yīng)用 13
2.1 電感式傳感器及其應(yīng)用 13
2.1.1 自感式電感傳感器 13
2.1.2 電感式傳感器的應(yīng)用 16
2.1.3 電感式接近開關(guān) 17
2.2 電容式傳感器 19
2.2.1 電容式傳感器的工作原理 19
2.2.2 電容式傳感器的應(yīng)用 21
2.3 光電式傳感器 23
2.3.1 光電效應(yīng) 23
2.3.2 光電器件 23
2.3.3 光電式傳感器的應(yīng)用 25
實(shí)訓(xùn)2.1 電感式接近開關(guān)的工件檢測、接線及應(yīng)用 27
實(shí)訓(xùn)2.2 電容式接近開關(guān)的工件檢測、接線及應(yīng)用 28
實(shí)訓(xùn)2.3 光電式接近開關(guān)的工件檢測、接線及應(yīng)用 29
練習(xí)題2 30
第3章 模擬量傳感器及其應(yīng)用 32
3.1 電阻應(yīng)變式傳感器 32
3.1.1 電阻應(yīng)變片的工作原理 32
3.1.2 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)與分類 33
3.1.3 電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù) 35
3.1.4 電阻應(yīng)變片的測量轉(zhuǎn)換電路 35
3.1.5 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用 37
3.2 熱電阻傳感器 39
3.2.1 溫度測量的基本概念 39
3.2.2 金屬熱電阻 40
3.2.3 熱敏電阻 42
3.3 智能儀表的認(rèn)識與使用 43
3.3.1 智能儀表的功能特點(diǎn) 43
3.3.2 智能儀表的使用 44
3.4 熱電偶 50
3.4.1 熱電偶的工作原理 50
3.4.2 熱電偶的材料、結(jié)構(gòu)和種類 52
3.4.3 熱電偶的基本定律 55
3.4.4 熱電偶的冷端延長 56
3.4.5 熱電偶的冷端補(bǔ)償 57
實(shí)訓(xùn)3.1 Pt100電流型溫度變送器與智能儀表的測溫應(yīng)用 58
實(shí)訓(xùn)3.2 Pt100熱電阻與智能儀表的測溫及變送輸出應(yīng)用 59
實(shí)訓(xùn)3.3 熱電偶與智能儀表連接測溫的應(yīng)用 62
練習(xí)題3 63
第4章 數(shù)字式傳感器及其應(yīng)用 65
4.1 絕對式角編碼器 65
4.1.1 接觸式角編碼器 65
4.1.2 絕對式光電角編碼器 67
4.2 增量式角編碼器 67
4.2.1 增量式角編碼器的結(jié)構(gòu)及工作原理 67
4.2.2 角編碼器的應(yīng)用 69
4.3 光柵傳感器 70
4.3.1 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理 70
4.3.2 光柵傳感器的應(yīng)用 73
4.4 磁柵傳感器 74
4.4.1 磁柵傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理 74
4.4.2 磁柵傳感器的應(yīng)用 76
4.5 容柵傳感器 76
4.5.1 容柵傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理 76
4.5.2 容柵傳感器的應(yīng)用 77
練習(xí)題4 77
第5章 常用傳感器與PLC的綜合應(yīng)用 79
實(shí)訓(xùn)5.1 NPN型開關(guān)量傳感器與PLC的接線及應(yīng)用 79
實(shí)訓(xùn)5.2 PNP型開關(guān)量傳感器與PLC的接線及應(yīng)用 81
實(shí)訓(xùn)5.3 電流型變送器與PLC的接線及應(yīng)用 82
實(shí)訓(xùn)5.4 電壓型液位變送器與PLC的接線及應(yīng)用 85
實(shí)訓(xùn)5.5 增量式編碼器與PLC的接線及應(yīng)用 87
練習(xí)題5 93
第6章 機(jī)器視覺硬件的認(rèn)識 94
6.1 光源系統(tǒng)的認(rèn)識與選擇 94
6.1.1 光源的基礎(chǔ)知識 94
6.1.2 光源的類型 95
6.1.3 光源的照射方式 97
6.1.4 光源的分類 97
6.1.5 光源的應(yīng)用 98
6.2 工業(yè)鏡頭的認(rèn)識 98
6.2.1 透鏡成像的原理 98
6.2.2 工業(yè)鏡頭的基本參數(shù) 99
6.2.3 工業(yè)鏡頭的分類 102
6.3 工業(yè)相機(jī)的認(rèn)識 103
6.3.1 工業(yè)相機(jī)成像的原理 103
6.3.2 CCD傳感器與CMOS傳感器的成像過程 104
6.3.3 工業(yè)相機(jī)的基本參數(shù) 107
練習(xí)題6 108
第7章 數(shù)字圖像處理基礎(chǔ) 110
7.1 數(shù)字圖像的定義與分類 110
7.1.1 數(shù)字圖像的定義 110
7.1.2 數(shù)字圖像的顯示 110
7.1.3 數(shù)字圖像的分類 111
7.1.4 數(shù)字圖像的原理 112
7.1.5 數(shù)字圖像的分辨率 113
7.2 數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ) 115
7.2.1 鄰接性、連通性、區(qū)域和邊界 115
7.2.2 測量距離的方法 116
7.3 數(shù)字圖像處理的預(yù)備知識 116
7.3.1 從數(shù)字圖像處理到數(shù)字圖像識別 116
7.3.2 數(shù)字圖像處理的應(yīng)用實(shí)例 117
7.3.3 數(shù)字圖像處理與識別的基本內(nèi)容 118
7.4 數(shù)字圖像的處理分析 120
7.4.1 點(diǎn)運(yùn)算 120
7.4.2 平滑濾波 123
練習(xí)題7 127
第8章 機(jī)器視覺的檢測、測量、識別及定位 129
實(shí)訓(xùn)8.1 In-Sight軟件的界面認(rèn)識與基本操作 129
實(shí)訓(xùn)8.2 智能相機(jī)硬件系統(tǒng)的安裝與網(wǎng)絡(luò)連接 133
實(shí)訓(xùn)8.3 利用斑點(diǎn)工具進(jìn)行工件有無的檢測 141
實(shí)訓(xùn)8.4 工件個數(shù)的檢測 147
實(shí)訓(xùn)8.5 利用圖案匹配進(jìn)行指定工件有無的檢測 153
實(shí)訓(xùn)8.6 邊的查找 158
實(shí)訓(xùn)8.7 圓的查找 161
實(shí)訓(xùn)8.8 工件的尺寸測量及標(biāo)定轉(zhuǎn)換 164
實(shí)訓(xùn)8.9 圓環(huán)面積的測量 170
實(shí)訓(xùn)8.10 圓心到兩條直線交點(diǎn)距離的測量 173
實(shí)訓(xùn)8.11 二維碼的識別 177
實(shí)訓(xùn)8.12 字符的識別 179
綜合實(shí)訓(xùn)8.1 通過智能相機(jī)與PLC實(shí)現(xiàn)根據(jù)形狀分揀工件的任務(wù) 182
綜合實(shí)訓(xùn)8.2 通過智能相機(jī)與PLC實(shí)現(xiàn)根據(jù)條碼分揀工件的任務(wù) 204
練習(xí)題8 214