传感器与检测技术-教学大纲.doc

本课程的基本信息

教学大纲

课程名称：传感器与检测技术

课程类别：专业基础课

适合专业：数控技术、机电一体化、电气自动化、检测技术（课程80学时）

课程要求：必修课程

先修课程：大学物理、电路基础、电子技术和微机原理等

开课时间：第4学期

本课程的性质、目的和任务

????传感器与检测技术是高等院校数控技术、机电一体化、电气自动化、检测技术类专业教学计划中一门必修的专业基础课。本课程主要研究各类传感器的机理、结构、测量电路和应用方法，主要包括常用传感器、近代新型传感技术及信号调理电路等内容。本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，掌握常用传感器的基本原理、应用基础，并初步具有检测和控制系统设计的能力。

本课程的主要内容（含学时分配，课内讲授52学时）

???第一章检测技术的基础知识(3学时)

??????基本概念（敏感元件、变换器、检测技术、测系统的组成及特点、传感器及检测技术的发展）；；误差分析及处理技术

??第二章传感器的基本概念（4学时）

?????传感器的基本概念、基本特性（静态特性、动态特性、静、动态特性标定）及其选用。

第三章常用传感器的工作原理及应用（15学时）

通过对电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍

尔传感器、热敏传感器的学习，掌握各种测量几何量的传感器的基本结构、工

作原理、测量转换电路；熟悉几何量测控所需传感器的应用和选用。

第四章数字式传感器（7学时）

?????掌握光栅数字式传感器、磁栅数字式传感器、感应同步器、编码器的工作原理及其应用。

第五章新型传感器（5学时）

????了解仿生传感器、光纤传感器、微型传感器、集成传感器的工作原理及应用和新型传感器研发的重点领域。

第六章传感器与检测系统的信号处理技术（5学时）

通过对电桥电路、信号的放大与隔离、信号的变换?的学习，重点掌握检测系统的信号放大与变换电路的处理技术。

第七章传感器与检测系统的干扰抑制技术（3学时）

学习噪声干扰的形成、硬件抗干扰技术、软件抗干扰技术，熟悉检测系统的各种干扰拟制技术。

第八章典型非电参量的测试方法（7学时）

熟悉掌握各种测量几何量的测试方法和传感器的选用原则。包括：应变的测量、力及压力的测量、位移的测量、振动的测量、流量的测量。

第九章计算机控制测试系统（3学时）

通过数据采集系统的学习。了解传感器与计算机的接口技术。

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本课程理论教学的基本要求

??????1．明确本课程研究的对象和内容，以及在培养高级工程技术人才全局中的地位、任务和作用；了解测控学科的发展趋势。

??????2．掌握传感器及检测技术的基本概念；传感器特性及其标定；掌握检测数据的处理及误差分析的方法。

??????3．掌握传感技术的主要内容，包括理解并掌握各种类型传感器的原理及应用知识，主要有应变式传感器、电感式传感器、热电式传感器、谐振式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光电式传感器、光纤传感器、气敏传感器、电容传感器、湿度传感器、生物传感器和智能传感器。

??????4．掌握检测技术的关键核心技术，包括传感器的应用基础、如何设计与构成检测系统、传感器应用中的信号放大电路、信号调理电路、测控系统中的A/D、D/A接口电路以及传感器电路的噪声抑制及线性化等内容。

本课程实践教学及其教学要求

??????1．常规实验教学（18学时）

??????实验教学的目的在于培养学生运用实验方法研究各种传感器原理及检测系统的能力。实验的内容根据教学的具体情况确定。

??????2．综合性创新型实验（4学时）

??????提高性实验设计，选做内容。目的在于提高学生综合运用所学知识能力，激励学生的学习兴趣。

?3、设计实验训练（6学时）

具体包括：根据给定设计要求，确定检测系统的初步方案、选择传感器、设计信号放大调理电路（要求利用protel绘制的相关原理电路及PCB板电路）、设计与微机的接口电路（要求提供原理电路图）。通过设计，使学生受到如何进行检测系统方案设计的初步训练、并初步具有检测系统分析、设计的能力，为今后测控系统的设计、研制打下基础。

??????学生在完成基础类实验后，即可进入设计实验模块的学习。设计类模块的实验要求学生自主选题、自主设计方案、自主实践完成。给学生最大的自主空间，充分激发和调动学生的潜在能力和积极性。本部分的实验不再给出实验步骤和具体的实验内容，而将以任务书的形式出现。设计类实验的实验项目均是在基础类实验的基础上扩展产生，并尽量结合本专业的相关课程的学习。同时，设计类实验项目的设计紧跟测控领域的实际应用。