07级《检测技术(A)》教学大纲

1、检测技术（A）教学大纲Measurement课程代码： D1081040 总学时（理论实践）： 478 学 分： 3 课程性质： 学科基础课 课程类别： 必修课 先修课程： 高等数学、大学物理、电路分析基础、电子技术、自动控制理论、微机原理及其应用 面向专业： 自动化 开课二级学院： 机电工程学院 开课学科： 控制理论与控制工程 执 笔： 郑恩辉 审 校： 朱兆武 一、课程的地位与任务检测技术是信息技术的重要组成部分。它是以研究自动检测系统中的信息获取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。本课程为自动化专业本科生的专业基础课，是一门学科交叉和知识密集的应用技术，课程研

2、究内容为：传感器技术、误差理论及数据处理、自动测试系统。学生通过本课程的课堂学习和实验操作，掌握检测技术的基本概念、基本理论和常用传感器的工作原理、结构、应用及现代测试技术的一般概念。培养学生具有：选择传感器的能力；组建一般测试系统的能力；对一般测试系统中的技术问题具有一定的分析和处理能力。二、课程主要内容与基本要求1、通过本课程的学习，学生应了解以下知识：（1）了解检测技术的作用和地位；（2）了解检测方法的分类、检测系统的组成；（3）了解电容式和压电式传感器的测量电路；（4） 了解容栅传感器的原理及应用；（5） 了解计算机辅助测试技术；（6） 了解虚拟仪器的概念；2、通过本课程的学习、学生应

3、理解以下知识：（1） 理解检测系统动态特性对系统的影响；（2） 理解测量不确定度的概念；（3） 理解磁敏电阻和磁敏二极管、三极管的原理及应用；（4） 理解感应同步器的原理及应用；（5） 理解微传感器的原理及应用；（6） 理解光纤式传感器、辐射式传感器的原理及应用。3、通过本课程的学习，学生应掌握以下知识：（1） 掌握传感器的基本概念和弹性敏感元件的特性、结构；（2） 掌握检测系统的静态特性及其主要性能指标，掌握检测系统的动态特性。（3） 掌握电阻式传感器、电容式传感器、磁阻式传感器、压电式传感器、热电式传感器、霍尔式传感器和光电式传感器的基本原理和应用。（4） 掌握温度、流体压力、流体流量、物

4、位、力、位移、速度、加速度、几何尺寸等参数的检测方法。（5） 掌握测量测量电桥的原理和结构；掌握模拟信号的放大技术；掌握检测系统的线性校正方法。4、通过本课程的学习、学生应熟悉以下知识：（1） 检测系统的概念；（2） 常用传感器的选型；（3） 温度、压力、流量等参数测量系统的设计方法。 教学时数：47 学时习题量： 适量习题三、课程教学学时安排教学内容（含实验）教学时数说 明第1章 测试的基础知识1.1测试的基本概念 1.2测量误差及其不确定度1.3测量数据处理2第2章 信号分析基础 2.1信号分析基础2.2周期信号与离散频谱2.3非周期信号与连续频谱2.4随机信号2第3章 测试系统的特性 3

5、.1测试系统与线性系统3.2测试系统的静态特性3.3测试系统的动态特性 3.4实现系统不失真测试的条件3第4章 传感器技术理论4.1传感器的基本概念4.2弹性敏感元件4.3传感器的应用及发展趋势3第5章 电阻应变式传感器 5.1工作原理及结构参数 5.2测量电路及温度补偿 5.3电阻应变式传感器的应用6第6章 电感式传感器6.1自感式电感传感器6.2互感式电感传感器6.3电涡流式传感器6.4电感式传感器的应用4第7章 电容式传感器 7.1工作原理与特性 7.2测量电路 7.3电容式传感器的应用5第8章 压电式传感器 8.1压电效应 8.2测量电路 8.3压电式传感器的应用4第9章 磁敏式传感器

6、的应用 9.1霍尔传感器 9.2磁敏电阻 9.3磁敏二极管和磁敏三极管3第10章 光电式传感器 10.1光电效应 10.2光电管及光电倍增管 10.3光敏电阻 10.4光电池 10.5光电二极管和光电三极管 10.6光电式传感器及其应用4第11章 热电式传感器 11.1概述 11.2热电组 11.3热电偶 11.4新型热电式传感器3第12章 数字式传感器 12.1光栅数字传感器 12.2感应同步器 12.3光电编码器 12.4容栅传感器3第13章 光纤传感器 13.1光纤的结构及传光原理 13.2光纤传感器的工作原理 13.3光纤传感器的应用4第14章 固态图像传感器 14.1电荷耦合器件（C

7、CD）的工作原理 14.2 CCD图像传感器 14.3 CCD的基本特性参数 14.4 CCD图像传感器及其应用2第15章 辐射式传感器 15.1红外辐射传感器 15.2超声波传感器 15.3核辐射传感器3第16章 微型传感器 16.1微机电系统与微型传感器 16.2微型压力传感器 16.3微型加速度计2第17章 计算机辅助测试技术 17.1计算机辅助测试系统概述 17.2计算机辅助测试系统的设计 17.3虚拟仪器2四、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验类别1金属箔式应变片单臂、半桥、全桥比较实验2掌握应变片单臂电桥、半桥、全桥的输出特性及相互关系验证必做2差动螺管式电感传感器的工作特性2理解螺管式电感传感器工作原理、特性和应用验证选做3差动变面积式电容传感器2了解电容式传感器的原理、结构及应用验证选做4差动变压器传感器2了解差动变压器的原理和特性验证必做5光纤式传感器及其应用2了解光纤传感器的结构、原理和应用 验证选做6集成温度传感器特性测试及应用2熟悉集成温度传感器的特性及其应用设计综合必做注:为保证教学效果，实验6除课内安排2学时外，课外还要安排2学时左右。五、考核方法及成绩评定1、考核类别：考试2、考核形式：闭卷3、成绩评定：百分制；平时和实验成绩占20，期末成绩（理论考核）占80。六、推荐教材与主要参考书1 推荐教材： 李晓莹，传