传感器原理与应用内容提要和基本要求.ppt

《传感器原理与应用》内容提要和基本要求 教学内容和重点： ?传感器的基本概念及其基本特性（静态、动态特性）； ?传感器的标定和校准方法； ?各类传感器的转换原理；特性分析及其设计方法；测量 电路；实际应用； ?实验。 参考学时： ?56或64学时，其中讲课44~50学时；实验12~14学时。 考核方法： ?平时(作业、考勤)15%+实验15%+期末考试70% Chapter1 1．明确传感器的定义、组成及其分类；传感器技术的特点；传感器与传感器技术的地位和作用及其发展趋势； 2．掌握传感器静态特性指标及定量描述方法； 3．掌握传感器动态特性的描述方法（微分方程，传递函数，频率特性）及其动态特性指标（一阶传感器的时间常数?，二阶传感器的固有频率?n和阻尼比?）的意义； 4．掌握传感器动态响应（阶跃响应和频率响应）的分析方法； 5．掌握传感器动态误差的意义及其计算方法； 6．了解机-电模拟的基本方法和意义。 一 阶 传 感 器 二 阶 传 感 器 微分方程 传递函数 频率特性 幅频特性 相频特性 动态误差 Chapter2 被测量 应变（?） 电阻变化（?R） 电压(U) 1．掌握金属电阻应变片的结构、原理（电阻-应变效应，K=(?R/R)/?）及特性： 2．掌握压阻式传感器工作原理，固态压阻式传感器的设计特点及其应用； Chapter2 3．掌握电阻应变式传感器测量线路（直流惠斯通电桥）的结构形式（特别是差动结构）及特点，一般情况下，电桥输出电压为 4．掌握电阻应变式传感器的组成、应用及其分析方法； 弹性敏感元件+电阻应变片 电阻应变式传感器； ?弹性敏感元件的应变-应力关系：?=?/E； ?弹性敏感元件的泊松比?：Δd/d=???l/l=???。 5．了解电位计式传感器结构和基本特性（自学）。 Chapter3 被测量 ?L，?M 电磁感应 自感式传感器（电感式传感器） 电感式传感器— 差动变压器 互感式传感器— 电涡流式传感器 Chapter3 1.掌握电感式传感器结构、原理及其基本特性：  变气隙型电感式传感器 螺管式电感传感器 电感量 灵敏度 非线性 误差 差动结构：灵敏度加倍；非线性误差减小。 Chapter3 2.掌握电感式传感器的电桥测量电路的输出特性： ?交流电桥输出： ?差动电阻平衡臂电桥： 或 ?差动变压器电桥： 或 Chapter3 3．掌握差动变压器组成结构、工作原理、输出特性及其差 动整流电路和相敏检波电路的工作原理， 输出信号： 4．掌握高频反射式电涡流式传感器的结构、工作原理及其 基本特性； 5．掌握各类电感式传感器的典型应用（位移型传感器）。 Chapter4 被测量 （?d，?S，??） ?C U(I,f) 1．掌握不同类型的电容传感器构成原理及其用途，并结合应用设计电容式传感器： ?平行板电容器电容量： ?柱式电容器电容量： Chapter4 ?空气介质的变间隙式电容传感器： 灵敏度： 非线性误差： ?具有固体介质的变间隙式电容传感器： ?线位移变面积式电容传感器： Chapter4 ?角位移变面积式电容传感器： ?变介电常数式电容传感器：