传感器教学大纲

《传感器原理与应用》课程教学大纲课程名称：传感器原理与应用课程编号：

课程英文译名：PrinciplesandApplicationsofSensor课内总学时：

学分：周学时：4课程类别：必修课

开课对象：电气自动化专业机电一体化技术专业成绩评价：总成绩（100%）=平时（40%）+课程结束考核成绩（60%）平时成绩：平时（40%）=作业实习报告（20%）+实践过程（20%）课程结束考核成绩（60%）=实践考核（30%）+理论考核（30%）执笔人：单衍磊

修改日期：审核人：

同意人：一、课程性质和目的《传感器原理与应用》是电子科学与技术等专业的一门重要的技术基础课。本课程可为工程技术人员从事工程设计、科学研究提供必要的技术手段。本课程教学重要采用项目诱导任务驱动的教学模式，实施教、学、做一体化的授课办法，运用校内外的多个实习实训条件使学生掌握惯用传感器的传感机理、构造、测量电路和应用办法，并对当代新型传感器的发展状况与应用作以简要介绍和熟悉理解。本课程的任务是使电子科学与技术专业学生在传感技术方面含有较广的知识，理解工程检测中惯用传感器的构造、工作原理、特性、应用及当代传感器的发展方向。使学生掌握传感器静态、动态的数学模型的推导以及系统的分析办法，并结合实际应用例，培养和锻炼学生去组建非电测量和控制系统的实际能力。并为后续课程的系统学习打下良好基础。二.课程的目的和任务本课程重要介绍传统传感器的传感机理、构造、测量电路和应用办法，并对当代新型传感器的发展状况与应用作以简要介绍。本课程的任务是使电子科学与技术专业、机电一体化技术专业学生在传感技术方面含有较广的知识，理解工程检测中惯用传感器的构造、工作原理、特性、应用及当代传感器的发展方向。使学生掌握传感器静态、动态的数学模型的推导以及系统的分析办法，并结合实际应用例，培养和锻炼学生去组建非电测量和控制系统的实际能力。三、《传感器原理与应用》课程教学时数分派表1任务一、认识机电设备中的传感器42任务二、惯用传感器的运用43任务三、汽车发动机进气流量的热电阻测量44任务四、家用冰箱温度的热敏电阻测量45任务五、静电喷漆炉温度的热电偶测量控制系统46任务六、气敏传感器在吸排油烟机等设备中的应用47任务七、湿敏传感器在空气湿度监测仪中的应用48任务八、电阻应变式传感器的应用――制作简易电子秤69任务九、光电效应与光电太阳能电池的应用410任务十、电容传感器测量容器液位411任务十一、压电式传感器实现无源点火控制212任务十二、用差动变压器式传感器实现锅炉供热压力控制613任务十三、使用超声波传感器检测距离414任务十四、霍尔开关检测磁性物体415任务十五、路灯的光声复合控制6三、教学内容和规定任务一、认识机电设备中的传感器（学时：4）任务描述：参观某些含有多个典型传感器的工业设备，观看多个传感器实物、图片，统计多个惯用传感器的型号、铭牌参数，初步理解其功效及应用。教学目的：1、认识多个典型传感器传感器，初步理解其功效及应用掌握构造构成。2、掌握性能及应用目的、场合和环境。3、理解传感器分类，传感器的发展状况。教学规定：1、通过参观和教学实践认识多个传感器，初步理解其功效及应用，理解不同的传感器所对应的参数。2、理解传感器的参数含义、分类。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务二、惯用传感器的运用（学时：4）任务描述：学习多个惯用传感器的构造、原理、特性及应用。工程检测中惯用的测量电路及工作原理。掌握传感器的静、动态特性及其标定办法。教学目的：1、理解传感器测量的定义、概念；理解精密度、精确度、精确度的定义及其关系。2、掌握分辨率的定义和传感器仪表精度等级的概念。3、掌握传感器及其静态特性和动态特性的定义及其含义。教学规定：1、通过实践掌握传感器接线方式及使用注意事项。2、通过实践掌握参数的测量技术，并对测量数据进行解决计算。3、通过数据分析理解传感器的特性4、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。5、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务三、汽车发动机进气流量的热电阻测量（学时：4）任务描述：参观汽车发动机进气流量的热电阻测量装置，观看该电阻式传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识多个电位器式（电阻）传感器的构造、用途、分类、特性和非线性；线绕电位器、电阻应变片的构造、材料、工作原理、特性，温度误差及赔偿办法。2、掌握汽车发动机进气流量的热电阻测量装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、学习参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识热电阻测量装置掌握构造构成，汽车发动机进气流量测量所对应的参数。2、汽车发动机进气流量测量季节修正和整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务四、家用冰箱温度的热敏电阻测量（学时：4）任务描述：参观家用冰箱的热敏电阻测量装置，观看该传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。并含有分辨NTC和PTC两种类型热敏电阻的能力。教学目的：1、认识两种热敏电阻式（NTC和PTC）传感器的构造、用途、分类、特性和非线性；构造、材料、工作原理、特性，温度误差及赔偿办法。2、掌握家用冰箱的热敏电阻测量装置测量功效及构造构成。各参数的具体含义。3、理解家用冰箱制冷原理其功效及应用，学习热敏电阻参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识热敏电阻测量装置掌握构造构成，家用冰箱量测量所对应的参数。2、家用冰箱的热敏电阻测量装置整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务五、静电喷漆炉温度的热电偶测量控制系统（学时：4）任务描述：参观静电喷漆炉温度的热电偶测量控制系统测量装置，观看该电阻式传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识热电偶传感器的构造、用途、分类、特性和非线性；理解其材料、工作原理、特性，温度误差及赔偿办法。2、掌握热电偶测量控制系统测量装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、学习热电偶测量控制系统参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识热电偶测量控制系统，掌握构造构成，静电喷漆炉温度测量所对应的参数。2、静电喷漆炉热电偶测量控制系统参数修正和整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务六、气敏传感器在吸排油烟机等设备中的应用（学时：4）任务描述：参观吸排油烟机气敏传感器测量装置，观看该传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识气敏传感器的构造、用途、分类、特性；工作原理、特性，环境温度误差及赔偿办法。2、掌握吸排油烟机气敏传感器测量装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、学习气敏传感器控制原理参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识气敏传感器测量装置掌握构造构成，吸排油烟机所对应的参数。2、吸排油烟机所对应的参数整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务七、湿敏传感器在空气湿度监测仪中的应用（学时：4）任务描述：参观图书馆、变电所、气象站空气湿度监测仪测量装置，观看该湿敏传感器传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识湿敏传感器的构造、用途、分类、特性；工作原理、温度误差及赔偿办法。2、掌握湿敏传感器测量装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、学习湿敏传感器参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识湿敏传感器测量装置掌握构造构成，参观图书馆、变电所、气象站空气湿度监测空气测量所对应的参数。2、参观图书馆、变电所、气象站空气湿度监测湿敏传感器季节修正和整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务八、电阻应变式传感器的应用――制作简易电子秤（学时：6）任务描述：参观电子秤、地中衡磅秤测量装置，观看该电阻应变式传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识电阻应变式传感器传感器的构造、用途、分类、特性和非线性；电阻应变片的构造、材料、工作原理、特性，温度误差及赔偿办法。2、掌握电子秤、地中衡磅秤测量装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、学习电子秤、地中衡磅秤测量装置参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识电子秤、地中衡磅秤测量装置掌握构造构成，电阻应变式传感器测量所对应的参数。2、电子秤、地中衡磅秤测量装置修正和整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务九、光电效应与光电太阳能电池的应用（学时：4）任务描述：学习光电效应和原理，参观太阳能电池装置，观看该装置传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习硅光电池原理。教学目的：1、理解光电效应和原理；掌握太阳能电池构造、材料、工作原理、特性，安装办法技术规定。2、掌握太阳能电池构造、材料、工作原理、特性，技术规定设计办法。3、学习太阳能电池装置参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践应重点理解光电效应和原理，掌握构造构成，太阳能电池所对应的参数。2、掌握太阳能电池构造、材料、工作原理、特性，技术规定设计办法。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务十、电容传感器测量容器液位（学时：4）任务描述：参观工业液体容器液位测量装置，观看该传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识电容传感器的构造、用途、分类、特性和非线性；构造、材料、工作原理、特性，温度误差及赔偿办法。2、掌握工业液体容器液位测量装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、理解液体容器液位测量装置调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识电容传感器测量装置，掌握构造构成，电容传感器所对应的参数。2、理解工业液体容器液位测量装置整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务十一、压电式传感器实现无源点火控制（学时：2）任务描述：观看打火机、燃气灶等无源点火控制装置实物、图片，理解其功效及应用。学习构造调节办法原理。教学目的：1、认识多个压电式传感器的构造、用途、分类、特性和工作原理、特性。2、掌握汽打火机、燃气灶等无源点火控制装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、学习参数和构造的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识压电式传感器装置掌握构造构成，打火机、燃气灶等无源点火控制装置所对应的参数。2、打火机、燃气灶等无源点火控制装置修正和整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务十二、用差动变压器式传感器实现锅炉供热压力控制（学时：6）任务描述：观看锅炉供热压力控制装置实物、图片，理解其功效及应用。学习构造调节办法原理。教学目的：1、认识多个差动变压器式传感器的构造、用途、分类、特性和工作原理、特性。2、掌握锅炉供热压力控制装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、学习差动变压器式传感器参数和构造的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识差动变压器式传感器构造构成，锅炉供热压力控制装置所对应差动变压器式传感器的参数。2、掌握锅炉供热压力控制装置修正和整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务十三、使用超声波传感器检测距离（学时：4）任务描述：参观公路汽车流量检测站超声波传感器检测距离测量装置，观看该超声波式传感器实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识超声波式传感器的构造、用途、分类、特性，工作原理。2、掌握汽车流量检测站超声波传感器检测距离测量装置功效及构造构成。多个参数的具体含义。3、学习参数的调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识汽车流量检测站超声波传感器检测距离测量装置，掌握构造构成所对应的参数。2、汽车流量检测站超声波传感器检测距离测量装置整定原理。3、规定布置课后训练项目和习题，进一步加深对以上知识的掌握和理解。4、规定课内、外实训项目必须有实验实习报告。检查评价：统计实践过程中学生的认知、操作及完毕任务的程度，给出最高分；根据作业、实习报告的质量，给出最高分。任务十四、霍尔开关检测磁性物体任务描述：学习理解霍尔效应原理，参观工业机械霍尔开关位置测量控制装置，观看霍尔开关实物、图片，理解其功效及应用。学习参数的调节办法原理。教学目的：1、认识霍尔传感器的构造、用途、分类、特性材料、工作原理、特性。2、掌握工业液体容器磁性液位测量装置功效及构造构成。各参数的具体含义。3、理解工业机械霍尔开关位置测量控制装置测量装置调节办法原理。教学规定：1、通过实践必须重点认识工业机械霍尔开关位置测量控制装置，掌握