《传感器及检测技术》课程教学大纲

《传感器及检测技术》课程教学大纲课程名称：传感器及检测技术/SensorandDetectingTechnology课程类别：专业课课程性质：必修课/学位课适用专业：自动化专业学分数：学分数：3学分数：3学时数：52其中：实验/上机学时：12学分数：3预修课程：大学物理、模拟电子技术、数字电子技术教学参考书：邓长辉李宝营主编.传感器原理及应用.大连理工大学出版社.2017年6月王雅芳编著.传感器原理与实用技术.机械工业出版社.2014年7月徐科军主编.传感器与检测技术.电子工业出版社.2008年11月唐露新主编.传感器与检测技术,科学出版社.2006年7月孙传友翁惠辉主编.现代检测技术及仪表.高等教育出版社.2006年5月黄元庆主编.现代传感技术.机械工业出版社.2008年11月宋文绪杨帆主编,传感器与检测技术.高等教育出版社.2007年12月开课单位：信息科学与工程学院自动化教研室课程简介：检测技术课程内容主要包括：传感器与自动检测技术的基本知识、传感器的基本原理及应用、检测仪表及自动检测的共性技术及新发展。检测技术课程第一部分介绍传感器与自动检测技术的基本概念、测量误差与数据处理及检测系统的基本特性。第二部分从基本原理出发，结合工程应用介绍各种常见的传感器。第三部分介绍传感器及检测系统的常用基本检测电路包括信号放大电路、信号处理电路。第四部分介绍传感器及检测系统的实际应用。课程为后续课程的学习、毕业设计乃至为以后从事仪表检测、自动控制、智能仪器仪表等方面的应用打下一个较为全面的基础。本门课程对学生知识、能力和素质的培养目标：.使学生熟练掌握各种传感器的工作原理、结构特点、测量电路及应用。.重点培养学生具备对生产过程中传感器与自动检测技术的应用能力。能够综合分析工业自动化生产实际工作中出现的检测技术问题，具备较强的解决实际工程问题的能力。.着重培养学生的动手能力，训练内容精典，达到培养具有关键能力和拓展创新型技能人才的目的。通过本课程的学习，为学生进行检测系统的设计及应用打下良好的基础。第一章传感器的基础知识（6学时）教学目的和要求了解传感器与检测技术的地位、作用及发展趋势，理解传感检测系统的基本特性。掌握检测系的静态特性及性能指标。理解检测系统的动态特性及性能指标。理解误差的概念，掌握各种误差的计算及处理方法。教学重点和难点传感检测系统的基本特性，误差的计算及处理方法。教学内容一、传感器概述.传感器的基本概念.传感器的分类与命名法.传感与检测的作用.传感器的发展趋势二、检测系统的基本特性.检测系统基本特性及应用.检测系统的基本要求三、静态特性及性能指标.检测系统的静态特性概念.静态性能指标四、动态特性及性能指标.动态特性概念.动态特性描述及性能指标五、测量误差的概念与分类.测量误差的概念及表达式,测量误差的分类六、误差的处理.系统误差的分类.判断系统误差的方法.系统误差的消除方法第二章电阻式传感器（4学时）教学目的和要求掌握电阻应变式传感器的原理及应用，理解压阻式传感器的基本原理及应用。教学重点和难点金属电阻应变片桥式测量电路设计及分析计算。教学内容一、检测技术的原理及方法二、电阻应变式传感器.金属应电阻变片的工作原理.金属应电阻变片的主要特性.金属电阻应变片测量电路三、压阻式传感器.半导体的压阻效应.压阻式传感器侧测量电路第三章电容式传感器（4学时）教学目的和要求理解电容式传感器的原理及应用，掌握电容式传感器的灵敏度和非线性。理解电容式传感器的测量电路。教学重点和难点电容式传感器的灵敏度和非线性，电容式传感器的测量电路。教学内容一、电容式传感器的工作原理二、电容式传感器的灵敏度和非线性三、电容式传感器的测量电路.桥式电路.电容式传感器的运算放大器测量电路.脉冲宽度调制电路第四章电感式传感器（4学时）教学目的和要求掌握自感式电感传感器的原理及应用，理解差动变压器式传感器的基本原理及应用，了解涡流式传感器的工作原理。教学重点和难点差动变压器式传感器的输出特性曲线及差动变压器式传感器的测量电路。教学内容一、自感式电感传感器.自感式传感器的工作原理.自感式传感器的测量电路二、差动变压器式传感器.差动变压器式传感器的工作原理.差动变压器式传感器的测量电路三、涡流式传感器.涡流式传感器的工作原理.涡流式传感器的测量电路.电感式传感器的应用第五章磁电式与压电式传感器（4学时）教学目的和要求掌握压电式传感器的原理及应用，理解压电式传感器的的测量电路。教学重点和难点压电式传感器的测量电路设计及分析计算。教学内容一、磁电式传感器的原理及测量电路二、磁电感应式传感器基本特性三、磁电式传感器的应用四、压电效应及压电材料五、压电式传感器的测量电路,压电式传感器的等效电路.压电式传感器的测量电路六、压电式传感器的应用第六章霍尔式传感器（2学时）教学目的和要求掌握霍尔式传感器的工作原理及应用，理解霍尔式传感器的测量电路。教学重点和难点霍尔效应及霍尔元件的应用电路。教学内容•霍尔式传感器的工作原理.霍尔元件的基本结构和主要技术参数.霍尔式的基本误差及其补偿•霍尔传感器的应用第七章热电式传感器（6学时）教学目的和要求了解温度测量。掌握热电偶温度传感器的工作原理及其温度测量电路，理解热电阻和热敏电阻传感器的基本原理。理解集成温度传感器的工作原理及其温度测量电路。教学重点和难点热电偶温度传感器的工作原理及其温度补偿测量电路。集成温度传感器的工作原理。教学内容一、温度测量概述二、热电偶温度传感器.热电偶温度传感器测温原理.热电偶温度传感器的材料、分类和结构.热电偶温度传感器的应用三、热电阻和热敏电阻传感器.热电阻传感器原理及应用.热敏电阻传感器原理及应用四、集成温度传感器.集成温度传感器的测温原理.集成温度传感器的信号输出形式第八章光电式传感器（6学时）教学目的和要求掌握光电式传感器的工作原理，理解光电效应器件的基本原理及应用。掌握光纤传感器的传光原理。教学重点和难点光电效应器件的基本原理及应用电路。光纤传感器测位移的测量应用电路教学内容一、外光电效应与光电器件（光电管与光电倍增管）二、内光电效应与光电器件（光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池、光电耦合器、位置敏感器件）三、光电传感器的应用示例四、光电位置敏感器件PSD五、光纤传感器.光纤传感器概述.光纤传感器的特点、组成及分类.光纤传感器的应用第九章新型传感器（2学时）教学目的和要求理解CCD图像传感器的原理，了解MEMS传感器、指纹传感器和智能传感器的基本原理。教学重点和难点CCD图像传感器的原理。教学内容一、电荷耦合器件（C