《传感器原理及应用1》课程教学大纲.docx

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1、传感器原理及应用1教学大纲一、课程基本信息课程名称传感器原理及应用Principles and Applications of Sensors课程编码SCC520521020开课院部理学院课程团队传感与智能检测技术课程教学 团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业应用物理学授课语言中文先修课程图等数学（2-1）.力学、高等数学（2-2）、热学、电磁学、光学、电工电子学、电工电子学实验课程简介 （限选）传感器技术是新技术革命和现代信息科学的重要基础，其应用已遍及社会各个领域。本课程是一门内容涉及知识面广，理论性、综合 性和实践性强的专业选修课，课程主要内容后传感器技

2、术基础、电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、光电 式传感器、热电式传感器、磁电式传感器、半导体传感器、波与辐射式传感器、数字式传感器，以及传感器原理及应用实验。通过理论与 实验相结合的课程教学，使学生掌握常用传感器的工作原理和应用技术，培养学生应用传感器设计、组建测控系统的基本技能。在专业人 才培养中具有提高学生相关专业基础理论的认知能力、增强学生从事传感与检测技术研究与应用工作的适应能力和开发创新能力的作用。Sensor technology is an important foundation for the new technological revolution

3、 and modern information science, and its application has spread to all fields of society. Principles and Applications of Sensors is a theoretical, comprehensive and practical professional elective course, which also involves a wide range of knowledge. The main contents of the course include sensor t

4、echnology foundation, resistance strain sensor, capacitive sensor, inductive sensor, piezoelectric sensor, photoelectric sensor, thermoelectric sensor, magnetoelectric sensor, semiconductor sensor, wave and radiation sensor, digital sensor, sensor principle and application experiment. Through the co

5、urse teaching combining theory and experiment, students can master the working principle and application technology of commonly used sensors, and cultivate students1 basic skills in designing sensors and constructing measurement and control systems. In the training of professionals, it has the funct

6、ion of improving students cognitive ability of relevant professional basic theories, enhancing students adaptability and development and innovation ability in the research and application of sensing and detection technology.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握常用传感器的工作原理和应用技术，培养设计和组建传感检测

7、系统的基本能力。是3. 13. 1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章传感器技术基础本章重点难点：传感器的基本功能与组成，传感器的静态特性 和动态特性。/ /21. 1传感器技术概述传感器技术基本概念，传感器的基本功能与组成，传感器的分 类，传感器技术的现状与发展趋势。Ml1讲授/31.2传感器的基本特性传感器的静态特性，传感器的动态特性。Ml4讲授2作业41.3传感器的标定与选 用传感器的标定，传感器的选用。Ml1讲授/5第2章电阻应变式传感器本章重点难点：金属电阻应变效应，压阻效应；电阻应变片的 温度补偿；电阻应变片的测量电路

8、。/62. 1电阻应变片工作原 理应变式传感器的基本概念，电阻应变片工作原理。M20.5讲授/72.2电阻应变片的分类电阻应变片的种类、材料及粘贴。M20.5讲授/82.3电阻应变片的基本 特性弹性敏感元件的基本特性，电阻应变片的静态特性、动态特 性，电阻应变片的温度特性M21讲授/92.4电阻应变片的测量 电路电阻应变片的直流电桥和交流电桥测量电路。M20.5讲授2作业102.5应变式传感器的应 用应变式力传感器，应变式压力传感器，应变式液体重量传感 器，应变式加速度传感器。Ml0.5讲授1应用实例 学习11第3章电容式传感器本章重点难点：电容式传感器的工作原理和测量电路。/123. 1电容

9、式传感器的工变极距型电容传感器，变面积型电容传感器，变介质型电容传M20.5讲授/作原理和结构感器。133.2电容式传感器的灵 敏度及非线性电容式传感器灵敏度，变极距式电容式传感器的非线性M20.5讲授/143.3电容式传感器的等 效电路电容式传感器的等效电路M20.5讲授/153.4电容式传感器的测 量电路电容式传感器常用的转换测量电路，包括调频电路、运算放大 器式电路、二极管双T形交流电桥、脉冲宽度调制电路。M20.5讲授2作业163.5电容式传感器的应 用电容式压力传感器，电容式加速度传感器，差动式电容测厚传 感器。Ml1讲授1应用实例 学习17第4章电感式传感器本章重点难点：差动变压器

10、式传感器的工作原理、基本特性和 测量电路。/184. 1自感式电感传感器自感式电感传感器的工作原理、基本特性、测量电路。M20.5讲授/194.2差动变压器式传感 器差动变压器式传感器的工作原理、基本特性、测量电路。M20.5讲授/204.3电涡流式传感器电涡流式传感器的工作原理、基本特性、测量电路。M20.5讲授2作业214.4电感式传感器的应 用自感式电感传感器应用，差动变压器式传感器应用，电涡流式 传感器应用。Ml0.5讲授1应用实例 学习22第5章压电式传感器本章重点难点：压电式传感器的工作原理和测量电路。/235. 1压电效应及压电材 料压电效应，石英晶体压电材料，压电陶瓷压电材料，

11、压电式传 感器，压电兀件的连接方式。M20.5讲授/245.2压电式传感器的测量电路压电元件的等效电路，压电式传感器的测量电路。M20.5讲授2作业255.3压电式传感器的应 用压电式测力传感器，压电式加速度传感器，压电式报警传感 器。Ml1讲授1应用实例 学习26第6章光电式传感器本章重点难点：光电器件的基本原理，光纤传感器的工作原 理，CCD的工作原理。/276. 1光电器件光电器件的基本原理，光敏电阻，光敏二极管和光敏晶体管，M22讲授2作业光电池，光电耦合器件，电荷耦合器件(CCD) o286.2光纤传感器光纤的基本结构、传光原理和基本特性，光纤传感器的工作原 理和基本组成。M21讲授

12、/296.3光电式传感器的应 用光电传感器的应用，光纤传感器的应用。Ml1讲授1应用实例 学习30第7章热电式传感器本章重点难点：热电偶的基本工作原理，热敏电阻的温度特 性，集成温度传感器的测温电路。/317. 1热电式传感器概述热电式传感器的基本概念、主要种类、应用领域、发展状况。M20.5讲授/327.2热电偶传感器热电偶的测温原理、测量电路和应用。M20.5讲授2作业337.3热电阻传感器热电阻的工作原理、测温电路和应用。M20.5讲授/347.4热敏电阻传感器热敏电阻的温度特性、测量电路和应用。M20.5讲授2作业357.5集成温度传感器集成温度传感器的工作原理、测温电路和应用。Ml1

13、讲授1应用实例 学习36第8章磁电式传感器本章重点难点：霍尔式传感器的基本原理与霍尔元件的基本特 性。/378. 1磁电感应式传感器磁电感应式传感器的工作原理、基本特性、测量电路。M21讲授/388.2霍尔式传感器霍尔式传感器的基本原理，霍尔元件的基本结构和特性。M20.5讲授2作业398.3磁电式传感器的应 用。磁电感应式传感器应用，霍尔式传感器应用。Ml0.5讲授1应用实例 学习40第9章半导体传感器本章重点难点：半导体传感器的工作原理，半导体色敏传感器 的基本特征。/419. 1半导体气敏传感器半导体气敏传感器的工作原理、基本结构和应用。M21讲授2作业429.2半导体湿敏传感器半导体陶

14、瓷湿敏电阻的导电机理，典型半导体陶瓷湿敏元件， 半导体湿敏传感器应用。M20.5讲授2作业439.3半导体色敏传感器半导体色敏传感器的基本原理与主要特征，半导体色敏传感器 应用。Ml0.5讲授1应用实例 学习44第10波与辐射式传感器本章重和难点：微波传感器的基本测量原理，热释电探测器的/章工作原理，核辐射探测器的工作原理。4510. 1超声波传感器超声波的基本特性，压电式超声波传感器的工作原理和基本结 构，超声波传感器的典型应用。M20.5讲授2作业4610.2微波传感器微波的基本特性，微波传感器的基本测量原理和主要组成部 分，微波传感器的应用。Ml0.5讲授1应用实例 学习4710.3红外

15、辐射传感器红外辐射的基本特性，红外传感器的基本结构，红外探测器的 工作机理，红外传感器的应用。M21讲授2作业4810.4核辐射传感器核辐射的基本性质，核辐射传感器的基本组成，核辐射探测器 的工作原理，核辐射传感器的应用。M21讲授/49第11数字式传感器本章的重点难点：光栅传感器的原理和测量位移方法；辨向原 理和细分电路；编码器原理和测量角度的方法。/5011.1光栅传感器光栅与莫尔条纹；光栅传感器的组成；辨向原理和细分电路。M21讲授2作业5111.2编码器光电式编码器；磁编码器；编码器的应用Ml0.5讲授1应用实例 学习5211.3感应同步器感应同步器结构原理；信号处理方法；感应同步器位

16、移测量系 统M20.5讲授/四、考核刀式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每周布置23道题目，平均每次课1道题以上。2 .成绩采用白分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对传感器技术基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有分析题和 计算题。10%2大作业1 .本课程要求学生完成一个采用非电理测试系统设计的论文。2 .根据论文完成的情况评分。20%3考勤随机点名、刷卡点名等10%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况10%5期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2 .主要考核学生对传感

17、器技术基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有简 答题、计算题和设计题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业15%A-按时提交作业，对传感器原理及应用的知识点理解无误；B-按时提交作业，对上述知识点理解存在少量 错误；C-按时提交作业，对上述知识点理解存在一定量错误；D-不按时提交作业，或对上述知识点理解存 在大量错误。2Ml大作业25%A-按时提交课程论文，选题先进，论文格式符合规范，调研充分；B-按时提交课程论文，选题较为先进， 论文格式基本符合规范，调研比较充分；C-论文格式存在问题，调研不充分等；D-存在抄袭等现象3

18、/考勤50%A-全勤；B-缺勤1次；C-缺勤2次；D-缺勤3次及以上。4/课堂表现50%A-积极参与课堂互动;B-偶尔参与课堂互动；C-不参与课堂互动；D-破坏课堂教学秩序。5Ml期末考试60%（见试卷评分标准）评分等级说明：A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书传感器原理及工程应用（第四版），郁有文、常健、程继红，西安电子科技大学出版社，2014, ISBN:9787560633381. （*主教材）2图书1传感器原理与工程应用，戴蓉、刘波峰，电子工业出版社，2013, ISBN:9787121189463.