现代测试技术与传感器教学大纲.docx

《现代测试技术与传感器教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代测试技术与传感器教学大纲.docx（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、现代测试技术与传感器教学大纲课程中文名称：现代测试技术与传感器课程英文名称：Modern Detection Technology & Sensors课程编号：C1339学分：2学时：32 （其中：讲课学时：32实验学时：0实践学时：0 ）先修课程：大学物理、控制系统与信号分析、电路原理、电子技术基础适用专业：自动化课程类别：专业核心课程/必修使用教材：胡向东，传感器与检测技术（第二版），机械工业出版社，2013.开课单位：电气与新能源学院一、课程性质本课程是自动化专业的专业核心课程。现代测试技术与传感器”是讲述传感器的原理、 应用以及检测系统的一系列技术，当今社会提取信息的关键技术，也是现代

2、控制、信息系统 和各种装备不可缺少的信息采集手段，广泛应用于测量与控制领域，是培养学生分析问题、 解决问题能力及提高学生动手能力的重要环节；是可以培养学生的工程素养的重要课程，有 助于培养学生的逻辑思维；同时具有较强的交叉领域知识，利于培养学生的综合运用知识的 能力。二、教学目标：1.本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2、毕业要求3和毕业要求4；2、本课程支撑专业培养计划中毕业要求1的第2、4指标分解点，具体为：指标点1.2：能针对一个控制系统复杂工程问题建立合适的数学模型，并利用恰当的边 界条件求解；指标点1.4：能将工程和专业知识用于控制系统复杂工程问题的设计和改进。3、本课程支

3、撑专业培养计划中毕业要求2的第1、5指标分解点：指标点2.1：能识别和判断控制系统复杂工程问题的关键环节和参数；指标点2.5：能运用自动化专业知识，分析工业生产过程的影响因素，证实解决方案的 合理性；4、本课程支撑专业培养计划中毕业要求3的第4指标分解点，即指标点34能够通过 集成单元过程完成工业生产、装备工艺和系统管理的流程设计，并对流程设计方案进行优选, 体现创新意识；5、本课程支撑专业培养计划中毕业要求4的第4指标分解点，即指标点4.4：能胜任团队成员的角色，独立完成团队分配的工作。现代测试技术与传感器课程简介课程中文名称：现代测试技术与传感器课程英文名称：Modern Detectio

4、n Technology & Sensors课程编号：C1339学分：2学时：32先修课程：大学物理、控制系统与信号分析、电路原理、电子技术基础适用专业：自动化内容提要：现代测试技术与传感器是讲述传感器的原理、应用以及检测系统的一系列技术, 当今社会提取信息的关键技术，也是现代控制、信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手 段，广泛应用于测量与控制领域，是培养学生分析问题、解决问题能力及提高学生动手能力 的重要环节；是可以培养学生的工程素养的重要课程，有助于培养学生的逻辑思维；同时具 有较强的交叉领域知识，利于培养学生的综合运用知识的能力。课程内容包括传感器的基本 特性、各类传统与新型传感器的工

5、作原理与应用（应变式、电感式、电容式、压电式、磁电 式、热电式、光电式、辐射与波式、数字式、智能式传感器等），通过多个工程实例介绍自 动检测系统，区分误差类型，掌握误差处理的方法，了解系统的设计方法，仪器仪表的选用 原则并掌握相关计算。考核方式：考核方式包括期末考试（60%）、课堂考勤（15%）、平时作业（15%）及课堂练 习（10%）情况考查。期末考试采用闭卷笔试。使用教材：胡向东，传感器与检测技术（第二版），机械工业出版社，2013.参考书目：贺良华等，现代检测技术，华中科技大学，2008梁森等，自动检测技术及应用，机械工业出版社，2007王昌明等，传感与测试技术，北京航空航天大学出版社，

6、2005胡向东，彭向华等，传感器与检测技术学习指导，机械工业出版社，2009三、教学内容及要求第一章传感器以及检测系统的基本概念1 .教学内容了解检测控制系统的构成及其各组成部分功能；掌握传感器的概念与基本结构；掌握创检测技术的发函趋势。2 .重、难点传感器的概念与基本结构；3 .考核要点传感器的概念与基本结构；4 .教学方法理论授课5 .作业安排6 后习题1.1 1.3第二章传感器的基本特性1 .教学内容掌握传感器的静态特性与传感器指标；掌握传感器的动态特性；2 .重、难点传感器的静态特性、传感器指标；传感器的动态特性；3 .考核要点传感器的静态特性、传感器指标；4 .教学方法理论授课5 .

7、作业安排课后习题2.3 2.7 2.9第三章电阻式传感器1 .教学内容掌握应变片工作原理、转换电路的形式；掌握直流电桥的计算，温度误差的补偿方法；理解应变片的主要特性，应变片应用举例，了解应变片类型;2 .重、难点应变片工作原理、转换电路的形式；直流电桥的计算，温度误差的补偿方法；3 .考核要点直流电桥的计算，温度误差的补偿方法；4 .教学方法理论授课5 .作业安排课后习题3.5 3.6 3.7 3.8第四章电感式传感器1 .教学内容掌握自感式传感器结构特性、工作原理及差动电感传感器测量电路输出特性;了解差动变压器式传感器工作原理，等效电路、转换电路、应用举例；理解电涡流传感器的工作原理、等效

8、电路及应用；2 .重、难点自感式传感器结构特性、工作原理及差动电感传感器测量电路输出特性；差动变压器式传感器工作原理，等效电路；3 .考核要点自感式传感器工作原理及电涡流传感器测量电路输出特性；差动变压器式传感器工作原理，等效电路；4 .教学方法理论授课5 .作业安排课后习题4.3 4.5第五章电容式传感器1 .教学内容掌握电容式传感器工作原理和结构类型，电容式传感器的特点；理解测量转换电路，测量原理以及特点；了解电容式传感器的应用；2 .重、难点电容式传感器工作原理和结构类型，电容式传感器的特点；测量转换电路，测量原理以及特点；3 .考核要点电容式传感器工作原理和结构类型，电容式传感器的特点

9、；测量转换电路，测量原理以及特点；4 .教学方法理论授课5 .作业安排课后习题5.2 5.6 5.7 5.8第六章压电式传感器1 .教学内容掌握压电式传感器工作原理，电荷放大器和电压放大器作用、特征；理解压电转换元件具有的自发电和可逆重要性，电荷放大器和电压放大器的电路形式和 输出特性；了解压电传感器的结构和应用以及选用原则；2 .重、难点压电式传感器工作原理；电荷放大器和电压放大器的电路形式和输出特性；3 .考核要点压电式传感器工作原理；电荷放大器和电压放大器的电路形式和输出特性；4 .教学方法理论授课5 .作业安排课后习题6.12笫七章磁敏式传感器1 .教学内容了解磁电式传感器的基本原理和

10、应用；掌握霍尔式传感器工作原理、误差及其补偿；理解霍尔元件及材料，霍尔元件基本特性；了解霍尔式传感器的应用；2 .重、难点磁电式传感器的基本原理和应用；霍尔式传感器工作原理、误差及其补偿；3 .考核要点磁电式传感器的基木原理和应用；霍尔式传感器工作原理、误差及其补偿；4 .教学方法理论授课5 .作业安排课后习题7.6第八章热电势传感器1 .教学内容掌握热电偶工作原理，冷端处理方法测量电路；热电偶的基本定律以及应用情况；掌握热敏电阻热电阻的温度系数特征，接线方法；了解热电偶、热电阻、热敏电阻结构和材料、基本参数、主要特性和应用;2 .重、难点热电偶工作原理，冷端处理方法测量电路；热电偶的基本定律

11、以及应用情况；热敏电阻热电阻的温度系数特征，接线方法；3 .考核要点热电偶的基本定律以及应用情况；热敏电阻热电阻的温度系数特征，接线方法；4 .教学方法理论授课5 .作业安排课后习题 8.7 8.8 8.9 8.10 8.11第九章光电式传感器1 .教学内容掌握光电式传感器的基本形式，掌握光电效应及光敏电阻的应用；了解光电耦合器及其应用；了解光纤及其传光原理，掌握光纤传感器的分类和应用；掌握光电编码器原理，了解光电式编码器的应用；2 .重、难点光电式传感器的基本形式，光电效应及光敏电阻的应用；掌光电编码器原理；3 .考核要点光电式传感器的基本形式，光电效应及光敏电阻的应用；掌光电编码器原理；4

12、 .教学方法理论授课5 .作业安排课后习题9.23 9.27第十章辐射式传感器L教学内容掌握电磁波谱各波段的特性。了解红外及微波传感器的工作原理。掌握超声波传感器的测量原理及特性，了解超声波传感器的典型应用。6 .重、难点超声波传感器的测量原理及特性，超声波传感器的典型应用。7 .考核要点超声波传感器的测量原理及特性；8 .教学方法理论授课，案例讲解9 .作业安排课后习题10.2 10.13第十八章测量不确定度与回归分析.教学内容了解测量误差基本概念与基本特性；掌握各种测量误差处理方法；了解测量不确定度基本概念与计算方法；掌握最小二乘回归分析方法；1 .重、难点误差基本概念与基本特性；各种测量

13、误差处理方法；测量不确定度基本概念与计算方法；最小二乘回归分析方法；.考核要点误差基本概念与基本特性；各种测量误差处理方法；测量不确定度计算方法；最小二乘回归分析方法；2 .教学方法理论授课3 .作业安排课后习题 18.4 18.5 18.7 18.9 18.11第二十章测量系统的组成.教学内容了解Labview应用软件；掌握测量系统的基本组成；掌握测量系统设计的基本思路和器件选型的指标要求;.重、难点测量系统的基本组成；测量系统设计的基本思路和器件选型的指标要求；1 .考核要点测量系统的基本组成；2 .教学方法理论授课，案例讲解3 .作业安排课后习题20.2 20.7四、学时分配及对毕业要求

14、指标点的支撑章节教学内容支撑的毕业 要求指标点学时分配讲课实验实践第一章传感 器以及检测 系统的基本 概念了解检测控制系统的构成及其各组成部分功能；掌握传感器的概念与基本结构；掌握创检测技术的发函趋势。1.21.41学时0学时第二章传感 器的基本特 性掌握传感器的静态特性与传感器指标； 掌握传感器的动态特性；1.21.41学时0学时第三章电阻 式传感器掌握应变片工作原理、转换电路的形式； 掌握直流电桥的计算，温度误差的补偿方 法；理解应变片的主要特性，应变片应用举 例，了解应变片类型；3.44.43学时0学时第四章电感 式传感器掌握自感式传感器结构特性、工作原理及差动电感传感器测量电路输出特性

15、；了解差动变压器式传感器工作原理，等效电路、转换电路、应用举例；理解电涡流传感器的工作原理、等效电路 及应用；3.44.43学时0学时第五章电容 式传感器掌握电容式传感器工作原理和结构类型， 电容式传感器的特点；理解测量转换电路，测量原理以及特点； 了解电容式传感器的应用；3.44.43学时0学时第六章压电 式传感器掌握压电式传感器工作原理，电荷放大器 和电压放大器作用、特征；理解压电转换元件具有的自发电和可逆 重要性，电荷放大器和电压放大器的电路 形式和输出特性；了解压电传感器的结构和应用以及选用 原则；3.44.42学时0学时第七章磁敏 式传感器了解磁电式传感器的基本原理和应用；掌握霍尔式

16、传感器工作原理、误差及其补 偿；理解霍尔元件及材料，霍尔元件基本特 性；了解霍尔式传感器的应用；3.44.42学时0学时第八章热电 势传感器掌握热电偶工作原理，冷端处理方法测量 电路；热电偶的基本定律以及应用情况；掌握热敏电阻热电阻的温度系数特征，接线方法；了解热电偶、热电阻、热敏电阻结构和材 料、基本参数、主要特性和应用；3.44.43学时0学时第九章光电 式传感器掌握光电式传感器的基本形式，掌握光电效应及光敏电阻的应用；了解光电耦合器及其应用；了解光纤及其传光原理，掌握光纤传感器 的分类和应用；掌握光电编码器原理，了解光电式编码器 的应用；3.44.43学时0学时第十章辐射 式传感器掌握电

17、磁波谱各波段的特性。了解红外及微波传感器的工作原理。掌握超声波传感器的测量原理及特性，了 解超声波传感器的典型应用。3.44.42学时0学时第十八章测 量不确定度 与回归分析了解测量误差基本概念与基本特性；掌握各种测量误差处理方法；了解测量不确定度基本概念与计算方法； 掌握最小二乘回归分析方法；3.44.42学时0学时第二十章测 量系统的组 成了解Labview应用软件；掌握测量系统的基本组成；掌握测量系统设计的基本思路和器件选 型的指标要求。2.12.52学时0学时五、考核方式及成绩评定标准1、课程考核方式：考核方式包括期末考试、课堂考勤及作业情况（包括课堂练习、平时作业）考查。期末 考试采

18、用闭卷笔试。2、课程成绩评定标准六、参考书目:考核形式分值考核细则平时成绩40%课堂考勤15出勤率90%以上：15分 出勤率80%以上：12-14分 出勤率60%以上：8-11分 出勤率60%以下：0-7分平时作业15课后完成10-20个习题，主要考核学生对每节课知识点的 复习、理解和掌握程度，根据答题的正确程度、字迹状 况两个方面进行考察。每次作业满分15分，根据作业次 数取平均值计入总分课堂练习10在每章内容进行中或结束后，随堂测试1.3题，主要考核 学生课堂的听课效果和课后及时复习消化本章知识的能 力。每次答题满分10分，根据考察次数取平均值计入总 分。期末考试60%期末考试卷 面成绩60试卷题型包括选择题、填空题、简答题和综合分析应用 题等，以卷面成绩的60%计入课程总成绩。考核学生在检 测技术与传感器领域的基本知识与技能。.贺良华等，现代检测技术，华中科技大学，20081 .梁森等，自动检测技术及应用，机械工业出版社，2007.王昌明等，传感与测试技术，北京航空航天大学出版社，20052 .胡向东，彭向华等，传感器与检测技术学习指导，机械工业出版社，2009