《传感器与检测技术项目教程》教学大纲 梁森

PAGEPAGE1高职高专传感器与检测技术项目教程课程大纲[课程代码]530101、530106、530111、530201、530206、530206、540404、540603、560102、560201、560206、560302、560303、560306、560308、560702、560703、560705、570209、600209、610102等。[课程名称]传感器、检测技术、自动化仪表等[英文名称]Sensor,Detectiontechnology,Automaticinstrument.[学时]48[学分]3[先修课程]模电、数电、单片机等。[适用专业]高职、高专的：电厂热工自动化、机械制造自动化、电气自动化、农业自动化、自动化仪表、汽车、风电、能源、楼宇、给排水等专业。[开课院系]电厂热工自动化、机械自动化、电气自动化系、汽车、农机等。[教材]《传感器与检测技术项目教程》，梁森等编著，机械工业出版社，2015年第1版，统一书号：ISBN978-7-111-48817-0[参考书]《自动检测与转换技术》.梁森，机械工业出版社.2019年，第4版；《传感器与检测技术》董春利.机械工业出版社.2008年《传感器原理及应用》于彤.机械工业出版社.2012年；《自动检测技术》王前.北京航空航天大学出版社.2013年；《传感器及实用检测技术》程军.西安电子科技大学出版社.2008年。《传感器与检测技术》周杏鹏.清华大学出版社.2010年一、课程性质、地位和任务本课程是电厂热工自动化、机械自动化、电气自动化、农业自动化、汽车等专业的必修课。传感器与自动检测技术是工业自动化生产中不可缺少的重要环节。学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，可以获得误差处理、传感器原理、自动检测技术，传感器的安装、调试、检定、型式试验、信号处理、计算，抗干扰技术，检测技术综合应用等方面的知识。本课程的主要任务是介绍传感器与检测技术的应用，为学生提供许多真实的传感器与检测技术案例，培养学生的信号处理与计算能力，使学生走上工作岗位后，能更好地解决工程应用问题。本课程还介绍传感器的新技术、新工艺、新材料、新方法、新型号，有利于技术人员对传感器的选型。二、课程内容和基本要求本课程首先介绍检测的基本概念、误差分析，重点介绍工业常见测量对象及对应的传感器。在各个项目中，插入了传感器检定、校验、型式试验、抗干扰技术等内容。（一）认识传感器与检测技术1．理解传感器和检测技术的定义；2．了解工业检测涉及的内容；3．理解自动检测系统的组成；4．掌握测量方法及测量误差的计算5．掌握本课程的学习方法。（二）重量检测技术1．了解质量、重力与重量的基本概念；2．了解应变效应及应变计的分类与结构；3．了解惠斯通电桥；4．理解传感器的温度补偿；5．掌握荷重传感器的计算与选型；6．了解汽车衡的分类与选型；7．了解汽车衡的安装与调试；8．了解传感器的检定。（三）温度检测1．了解温度与温标的基本概念；2．理解铂热电阻的工作原理和测量电路；3．了解热敏电阻的原理及分类；4．掌握热敏电阻的选型与应用；5．了解热电偶的工作原理；6．理解热电偶的冷端延长方法；7．掌握热电偶的冷端温度补偿；8．理解热电偶的安装与应用；9．了解集成温度传感器；10．了解防爆技术和安全栅的应用。（四）压力的检测1．掌握电容式压力传感器的结构和工作原理；2．掌握压力表的安装与选型；3．了解传感器的校验；4．掌握两线制压力变送器的接线、计算及应用；5．了解两线制压力变送器的HART通信；6．理解智能压力变送器的应用；7．了解现场总线压力变送器的应用。（五）流量的检测1．了解节流式流量计的结构及工作原理；2．理解节流式流量计的安装与应用；3．了解传感器的误差合成概念；4．了解超声波式流量计的结构及工作原理；5．理解超声波式流量计的应用；6．了解传感器的检定；7．了解传感器与检测系统的电磁兼容原理及试验；8．了解电磁式流量计；9．了解科里奥利质量式流量计。（六）液位检测1．了解电容式液位计的结构及工作原理；2．理解变介电常数电容式液位计的安装与应用；3．掌握差压式液位变送器的安装与传感器的零点迁移；4．了解超声波式液位变送器的结构及工作原理；5．理解超声波式液位变送器的应用；6．理解传感器的误差分析；7．了解传感器的型式试验与型式评价。（七）振动检测1．了解振动的基本概念；2．了解测振传感器的分类及结构；3．理解压电式加速度传感器测量振动的方法；4．理解涡流式位移传感器测量振动的方法；5．了解磁电式传感器测量振动的方法；6．了解振动的激振与激振器方法；7．理解振动的频谱分析与故障诊断；8．了解MEMS加速度传感器。（八）光学量检测1．了解光学量的基本概念；2．了解紫外光电管的特性及应用电路；3．掌握光敏电阻的特性及应用电路；4．掌握光敏二极管的特性及应用电路；5．掌握光敏晶体管的特性及应用电路；6．掌握光电池的特性及应用电路；7．掌握光电传感器的应用；8．了解光导纤维传感器及应用。（九）小位移检测1．了解电感式位移传感器的结构及工作原理；2．了解涡流式位移传感器的结构及工作原理；3．掌握接近开关的分类、结构及接线。（十）数字式位置检测1．了解位置检测方式；2．理解角编码器的结构及工作原理；3．掌握角编码器的应用；4．了解光栅传感器器的结构及工作原理；5．理解光栅传感器的应用；6．了解磁栅传感器器的结构及工作原理；7．理解磁栅传感器的应用；8．了解容栅传感器器的结构及工作原理；9．了解容栅传感器的应用；10．了解电梯平层的原理及有关的传感器。三、实验内容和基本要求实验内容（传感器综合实验台）：1．应变传感器及电子秤实验（选做）；2．温度传感器实验（铂热电阻、热敏电阻、热电偶、集成IC等）；3．压力传感器实验（水泵式或水箱式）；4．流量传感器实验（水泵式）；5．液位传感器实验（水箱式）；6．电感（电涡流）式接近开关实验（选做）；7．电容式接近开关实验（选做）；8．电涡流式位移传感器实验（选做）；9．各种光电式开关实验（选做）；10．压电式或电涡流式振动实验（选做）；11．光电式或其他型式传感器转速实验（选做）。基本要求：能正确安装、接线、调试上述传感器，记录、计算实验数据，并分析实验结果。四、对学生能力培养的要求本课程要求学生掌握本课程所涉及到的各种传感器及检测技术的应用及计算，进行有关的课程设计。

五、建议学时分配表（48课时）（各学校可根据专业与具体情况作适当调整）模块名称与课次编号课时模块名称与课次编号课时模块一认识检测技术与传感器（1）2模块九小位移检测（14、15）3模块二重量检测（2、3）3模块十数字式位置检测（15、16）3模块三温度检测（3、4、5）4理论课时合计32模块四压力检测（5、6、7）4实验6模块五流量检测（7、8）3实训4模块六液位检测（9、10）3讨论课、习题课、课程设计4模块七振动检测（10、11）3考试（建议开卷）2模块八光学量检测（12、13）4合计48六、考核要求1.本课程为考试课，以开卷考试