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| 編輯推薦： |
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本书在编写时力求内容的新、实。新指的是应体现传感器的新技术成果及应用现状。实是指紧贴智能制造装备的实际应用，体现对传感器选择、使用的指导性。
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| 內容簡介： |
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本书以制造过程的信息化、智能化应用为背景，以实现装备、刀具、加工、装配、管理等关键制造环节的定量化检测为目标，围绕装备数字化控制、刀具及切削状态监测、加工与装配质量检测、车间级物流管理等关键制造环节的传感与检测需求，对制造过程各类新型传感器的工作原理及应用方法进行系统的介绍。本书编写的主要目的是使读者能够较全面地掌握现代智能制造系统中常用传感器的类型、原理、用途和应用特点，从总体上把握制造过程所用传感器的构成体系，扩展传感器选型设计的知识面。本书可作为机械制造及其自动化相关专业高年级本科生、研究生的参考用书，也可供从事智能制造装备与系统研发的科研开发人员使用。
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| 關於作者： |
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范大鹏 国防科技大学智能科学学院教授、博士生导师。1983年、1988年先后获国防科技大学学士和硕士学位，1991年获华中理工大学机械制造专业博士学位。长期从事超精密测量、误差分析补偿、精密驱动与传动等技术的研究工作。主持973计划项目、国家自然科学基金项目、国家科技重大专项等多项课题研究。发表学术论文150余篇，获省部级科学技术进步奖一等奖2项、二等奖4项。担任《中国机械工程》《光学精密工程》 等期刊的编委。
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| 目錄：
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第1章概述1
1.1智能制造与智能传感器2
1.1.1智能制造系统的结构2
1.1.2 智能传感器的作用2
1.2智能传感器概述3
1.2.1智能传感器的概念3
1.2.2智能传感器的功能与特点5
1.2.3智能传感器的分类6
1.3智能传感器的发展9
1.3.1微型化10
1.3.2多传感器数据融合10
1.3.3无线传感器网络10
1.4本书内容安排11
第2章制造装备中的位移传感器13
2.1光栅传感器13
2.1.1光栅的基础知识14
2.1.2光栅传感器的结构和工作原理16
2.1.3光栅传感器信号检测与处理19
2.1.4典型直线光栅传感器的结构21
2.1.5角位移传感器27
2.2磁栅传感器31
2.2.1磁栅传感器的结构与工作原理31
2.2.2磁栅传感器的信号处理方式36
2.2.3磁栅传感器的应用38
2.3容栅传感器39
2.3.1容栅传感器的结构及工作原理39
2.3.2容栅传感器的输出信号42
2.3.3容栅传感器的特点42
制造过程的智能传感器技术目录第3章切削力传感器44
3.1切削力分析44
3.2电阻应变式切削力传感器46
3.2.1应变式传感原理46
3.2.2应变式测力仪53
3.3压电式切削力传感器56
3.3.1石英晶体压电转换机理56
3.3.2测量电路59
3.3.3压电式测力传感器60
3.3.4切削力传感器的应用65
第4章刀具状态监测传感器75
4.1切削刀具的状态变化特性75
4.1.1刀具磨损75
4.1.2刀具磨损类型76
4.1.3刀具磨损过程77
4.2刀具状态监测的目的和基本方法78
4.2.1刀具状态监测目的78
4.2.2刀具状态监测基本方法79
4.3刀具状态监测的实现82
4.3.1切削力感知式刀具84
4.3.2振动感知式刀具 88
4.3.3温度感知式刀具92
4.3.4声发射感知式刀具92
4.3.5智能刀具概述98
4.4刀具编码传感器104
4.4.1刀具类型及编码方式104
4.4.2典型刀具编码传感器105
4.4.3刀具管理系统的基本功能108
第5章加工表面质量检测传感器110
5.1高精度位移传感器110
5.1.1电感式位移传感器111
5.1.2激光位移传感器121
5.1.3电容式微位移传感器127
5.2零件三维形状及表面轮廓测量131
5.2.1概述131
5.2.2测量仪器的构成原理135
5.2.3接触式形状测量传感器138
5.2.4非接触式形状测量传感器143
5.2.5大尺寸三维形貌测量方法 154
第6章加工表层质量检测传感器160
6.1表层残余应力及其检测160
6.1.1表层残余应力产生的原因及影响161
6.1.2残余应力的测量方法162
6.2加工硬化及其检测163
6.2.1表面加工硬化产生的原因 164
6.2.2表面加工硬化评价指标164
6.2.3硬度的测量方法165
6.3微观组织特征及其检测167
6.3.1微观组织特征168
6.3.2已加工表层的微观检测方法168
6.4磁探伤检测170
6.4.1涡流检测方法170
6.4.2漏磁检测方法173
6.4.3磁弹法173第7章装配力学性能检测传感器176
7.1装配过程力测量原理177
7.1.1直接测力177
7.1.2部分力测量178
7.1.3间接测力178
7.2典型装配力的测量179
7.2.1螺栓预紧力测量179
7.2.2压装力测量180
第8章车间智能物流传感器181
8.1车间物流概述181
8.1.1制造车间物流系统架构181
8.1.2自动化物流设备183
8.1.3智能物流常用传感器185
8.2激光测量传感器187
8.2.1激光传感原理187
8.2.2激光雷达195
8.2.3AGV导引传感器202
8.3车间物流常用传感器209
8.3.1光电传感器209
8.3.2光纤传感器214
8.3.3光幕传感器219
8.3.4颜色传感器222
8.3.5RFID传感器227
8.4车间无线传感器网络230
8.4.1无线传感器网络概述230
8.4.2车间无线传感器网络的构成232
8.4.3无线传感器节点数据处理235
8.5车间物联网传感器信息处理235
8.5.1物联网的概念235
8.5.2车间物联网数据采集238
参考文献243
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| 內容試閱：
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传感器被誉为实现智能制造的基石。在现代制造过程中，设备运行状态和产品加工质量很大程度上取决于所用传感器与测量仪器的水平。特别是对实现制造装备和制造过程的智能化而言，都需要配置传感器以进行制造装备运行状态、零件尺寸、形状信息的反馈，以保证制造过程的稳定性，提高制造质量和制造效率。智能传感器已成为制造装备和制造系统信息化、智能化的核心关键技术之一。围绕典型机械产品的制造过程，本书第1章主要介绍智能传感器在现代制造系统中的应用特点和分类方法，使读者对本书编写思路及内容安排有宏观的了解。第2章主要根据制造装备的共性运动控制需求，介绍光栅、磁栅、容栅等常用直线和角位移传感器的原理构造与使用方法。由于切削力取决于刀具、切削用量、材料等多种因素的综合作用，对加工质量、加工效率、加工过程安全性有直接的影响，在第3章中系统介绍了电阻式、压电式等切削力传感器的原理和应用方法。第4章以实现切削过程中刀具状态监测为目的，主要对刀具状态监测所用的力、温度、振动、刀具磨破损传感器的原理和使用方法进行说明。本书第5章以保证制造过程中零部件的表面加工质量为目标，详细论述了加工装配过程中常用的电感式、激光式位移传感器的原理，以及表面质量的传感与检测方法。第6章主要介绍零部件表层残余应力、加工硬化、表层微观组织及其缺陷的检测方法。鉴于装配对终产品的精度和力学性能有直接的影响，而传统的装配质量主要以几何精度的检测为主，第7章主要介绍装配过程中力学性能的传感与典型测量方法。第8章则以实现车间级物流智能化为目标，在对车间物流系统架构和物流设备需求分析的基础上，对物流设备中常用的激光导引、光纤、光幕、颜色等传感器的原理进行说明，并对车间无线传感器网络和车间物联网信息处理系统的基本原理进行简要介绍。通过这些内容，读者能够较全面地学习了解现代智能制造系统中常用传感器的类型、原理、用途和应用特点。本书在编写时力求内容的新和实。新指的是尽可能体现传感器的新技术成果及应用现状。实是指紧贴智能制造装备及制造过程的实际应用，尽可能体现对各种传感器进行选型设计的实用性。由于作者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。
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