传感技术教学大纲.doc

《光电传感技术》教学大纲 课程编号Sensor Technology【适用专业】：光信息科学与技术、应用物理专业本科生本课程是专业一门专业选修课。以，详细介绍了传感器的工作原理电路在各个领域中的应用使学生掌握传感器的使用方法和设计要点的基本技能要求能够进行一定程度的运用理论与实践动手能力，为今后打下良好的基础。本课程既强调对传感器原理的掌握，又要求学生有一定的工程设计实践能力通过本课程的学习，使学生掌握常用传感器的原理、特性测量方法使学生建立完整的传感技术。 普通物理模拟电子技术信号与系统（学时）了解的定义、标准量及其单位的意义，标准量大小对测量结果的影响。 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； 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， 4．掌握电阻应变式传感器的应用及其分析方法； 教学要点 掌握电阻应变计的工作原理、误差分析及其信号调理技术；掌握电阻应变片（计）的工作原理、测量电路及其应用。掌握电阻应变式传感器的信号调理技术。 第3章 压电式传感器（3学时） 3.1 压电效应及压电材料 3.2 压电式传感器测量电路 3.3 压电式传感器的应用 基本要求 1、掌握压电效应压电元件的等效电路放大电路 4.2 物体热辐射 4.3 光源 4.4 激光光源 基本要求 1、了解辐射度量和光度量这两种体系 2、熟悉光源的基本特性参数 3、熟悉常用的普通光源及它们的应用 4、掌握激光光源的基本特性和应用。 5.2 PIN型光电二极管 5.3 雪崩二极管 5.4 硅光电池 5.5 光伏器件组合器件 5.6 光生伏特器件的偏置电路 基本要求 掌握光电二极管、PIN、APD、硅光电池四种器件的基本特性 掌握四种器件的驱动电路和常用测量方案和主要应用 了解四种器件技术的必威体育精装版进展 教学要点 光电二极管、PIN、APD、硅光电池四种器件的基本特性；它们的驱动电路和常用测量方案和主要应用 第6章　光电发射器件 （3学时） 6.1 光电发射阴极 6.2 真空光电管与光电倍增管 6.3 光电倍增管的基本特性 6.4 光电倍增管的供电电路 6.5 光电倍增管的典型应用 基本要求 1、掌握真空光电管、光电倍增管的基本结构、特性 2、掌握光电倍增管驱动电路和常用测量方案和主要应用 教学要点 真空光电管、光电倍增管的基本结构、特性，驱动电路和常用测量方案以及主要应用 第7章 CCD光电图像传感器（3学时） 7.1 电荷储存 7.2 电荷耦合 7.3 CCD电极结构 7.4 电荷的注入和检测 7.5 典型线阵CCD图像传感器 7.6 典型面阵CCD图像传感器 基本要求 1、掌握CCD器件的基本原理、结构和特性 2、掌握CCD的驱动电路和控制过程 3、熟悉常用的CCD芯片和外围电路 教学要点 CCD的原理、结构、驱动电路和时序 第8章　光电信号的计算机数据采集及自动控制（3学时） 8.1 光电信号的二值化 8.2 数据采集及接口技术 8.3 基于Labview平台的计算机采集与控制系统 基本要求 1、掌握信号二值化原理实现方法。 2、掌握数据采集的基本原则和主流接口技术 3、掌握基于NI Labview平台的计算机采集与控制系统 教学要点 Labview平台上的数据采集与控制系统 第9章　光电传感中的常用技术（3学时） 9.1 基于F-P腔的光谱技术 9.2 微弱信号检测的锁相放大技术 基本要求 1、掌握F-P腔的基本原理、指标和特性；掌握常用的F-P腔控制手段和应用。 2、掌握锁相放大技术的原理和常用方案 教学要点 F-P腔的原理和特性；锁相放大的原理 第10章　数据处理方法（3学时） 10.1 误差计算的原则和方法 10.2 基于最小二乘法的数据拟合 基本要求 1、掌握平均值、标准偏差的计算方法和使用原则 2、掌握最小二乘法的原理、计算及编程实现 教学要点 标准偏差的计算和使用；最小二乘法原理和编程实现 五、教学方法建议 建议紧密结合工程应用来讲授，教学以讲授为主，辅以计算机多媒体课件、课堂讨论及课后实践性作业（文献阅读、程序设计等）。由于传感技术是专业很强的一门课程，因此在教学方法上，着力培养学生的学习兴趣与自觉性考试范围不超过大纲的内容。建立试题库，考题从试题库中抽取。（1）课外习题 （2）习题课：安排在课程进行过程中和总复习前，讲解学生在作业中出现的共同问题及难点。? 1 实验项目 电阻应变片传感器的灵敏度测量 时数 项目性质 实验内容及要求 1．金属箔电阻应变