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《传感器与检测技术》教学大纲
[课程代码] [课程名称] 传感器与检测技术
[英文名称] Sensor and examination technology
[学 时] 48
[学 分] 3
[先修课程] 模电、数电、单片机
[适用专业] 电气工程、自动化、测控等专业
[开课院系] 电气学院/测控工程系
[教 材] 《自动检测技术及应用》梁森等 编著,机械工业出版社,2011年第2版
[参 考 书] 《检测与转换技术》.常健生等 编著,机械工业出版社,2011年
《传感器原理及应用》.王雪文 张志勇,北京航空航天大学出版社,2004年
一、课程性质、地位和任务
本课程是自动化、电气工程及其自动化类专业,以及机械电子等专业的必修课。
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,可以获得误差理论、传感器、自动检测工程应用及抗干扰技术等方面的基本知识。
本课程的任务是介绍传感器与检测技术综合应用,以及对应的“工程项目应用实例”,为学生提供一些真实的检测技术案例,培养学生的综合技术应用能力,以及抗干扰的有效方法,使学生走上工作岗位后能更好地提高研发、系统组成等方面的能力。
本课程还介绍传感器的新技术、新工艺、新材料、新方法,有利于技术人员的选型。
二、课程内容和基本要求
本课程分为检测基本理论、传感器原理和自动检测技术综合应用等几部分。
绪论
1.了解检测及传感器的含义及工业检测涉及的内容;
2.理解自动检测系统的组成。
检测技术的基本概念
1.了解几种测量方法的分类;
2.掌握绝对误差、相对误差及准确度的计算;
3.了解随机误差的概念及处理方法;
4.了解传感器的分类、组成及特性。
电阻应变传感器
1.了解电阻应变传感器的分类、特性及应用;
2.了解掌握测量应变、拉力、荷重、转矩的方法及计算。
热电阻传感器
1.了解金属热电阻的分类、特点及接线方法;
2.了解热敏电阻的分类、特性及应用。
气敏、湿敏电阻传感器;
1.了解气敏电阻传感器的结构、工作原理及应用;
2.了解湿敏电阻传感器的结构、原理及应用。
自感传感器
1.??解自感传感器的分类及特点;
2.了解自感传感器转换桥路
3.掌握自感传感器的应用。
差动变压器传感器
1.了解差动变压器结构、工作原理及差动整流电路;
2.了解变换压力的弹性敏感元件结构及特点;
3.掌握电感测微仪的结构及应用;
4.掌握二线制仪表的原理及应用;
电涡流传感器
1.了解电涡流传感器工作原理、结构及特点;
2.理解电涡流传感器的转换电路及应用;
3.掌握接近开关的概念、结构、分类、特点及用途。
电容传感器
1.了解电容传感器工作原理、分类及转换电路;
2.掌握电容传感器的应用;
3.了解差压式流量计的原理及结构。
压电传感器
1.了解压电效应及电荷放大器原理;
2.理解振动的基本概念及脉动力、振动加速度的测量;
3.了解频谱分析和应用。
超声波传感器
1.了解超声波的特性;
2.了解超声探头的构造和应用;
3.掌握超声探伤的方法。
霍尔传感器
1.了解霍尔效应及霍尔传感器的参数;
2.理解霍尔集成电路的结构、特性、分类及特性曲线。
3.掌握霍尔传感器的应用;
4.掌握霍尔接近开关的应用;
5.了解霍尔式电流传感器的原理和应用。
热电偶传感器
1.了解温度及温标的概念;
2.了解热电效应及热电偶结构;
3.掌握常用热电偶的型号、特点及选用方法;
4.了解冷端延长的方法及补偿导线的用途;
5.掌握计算修正法。
光电传感器
1.了解光电效应的三种类型;
2.掌握光敏电阻、光敏二极管、晶体管、光电池的原理及测量电路;
3.理解光电传感器的四大类型的应用;
4.掌握光电开关及应用;
5.了解图像传感器的原理及应用。
数字传感器
1.了解角编码器的原理及应用;
2.了解光栅传感器的原理及应用;
3.了解磁栅传感器的原理及应用;
4.掌握以上几种传感器的位置测量方法及计算。
抗干扰技术
1.掌握信噪比的概念及计算;
2.了解常见干扰的种类及防护;
3.掌握传感器电路中的电磁兼容原理及控制技术。
检测技术的综合应用
1.了解智能化仪表的特点及构成;
2.了解智能化仪表的总线及应用;
3.理解由工控机组成的检测系统;
4.理解由单片机组成的智能化检测系统;
5.了解检测技术在数控技术、机器人、现代汽车、智能楼宇中的应用(可根据不同的专业方向选择其中的1~2个);
三、实验内容和基本要求
实验容:
1.电感(电涡流)接近开关(包括:接线、起动距离、滞差等,以下同)实验;
2.霍尔接近开关实验;
3.各种光电开关实验;
4.电容接近开关实验;
5.电涡流位移传感器实验;
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