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1
《生物医学传感器实验》教学大纲
课程名称:生物医学传感器实验
面向专业名称:生物医学工程专业
本大纲主笔人:周超
一、实验课程所占学时、学分
16学时。
二、实验课程配套教材
自编《传感器实验指导书》。
三、实验课程的任务、性质与目的
任务:学生根据《生物医学传感器原理与应用》专业课程中所授各种传感器工作的基本结构、原理和测量电路及应用方式,在老师指导下进行实验,共6项。
性质:生物医学传感器实验是在生物医学工程专业学生学习《生物医学传感器原理与应用》专业基础课时进行的一门必修实验课。
目的:主要在于帮助广大学生加强对书本知识的理解,并在实验的进行过程中,通过信号的拾取,转换,分析,培养学生理论联系实际、独立分析问题,解决问题的科学实验工作能力和正确判断实验结果的可靠程度,分析误差来源以及处理数据的能力,培养学生严格的科学作风。其大部分传感器结构与线路是工业应用的基础。
四、实验课程的基本理论
本实验课程的基本理论为《生物医学传感器原理与应用》专业课程中所授各种传感器工作的基本结构、原理。
五、实验方式与基本要求
实验方式:学生预习,并按实验步骤动手操作,教师指导。基本要求:
1、学生要掌握常用基本的传感器(应变式、电容式、电感式、热敏式、光
电式等传感器)的结构及性能及适用范围,学习对常用的物理量的基本测量方法。
2、学生要学会从制定实验方案,步骤,调试实验装置,选择实验条件,观察实验现象,发现问题、分析并解决问题以得到实验结果,到正确处理结果、判断结果准确程度并能正确表达和分析实验结果的一整套科学实验方法。
3、培养学生实事求是,踏实细致、严肃认真的科学工作态度和科学工作作
风。
2
六、实验项目设置与内容摘要
序号
实验项目名称
计划
学时
每组
人数
实验
类型
实验
要求
内容摘要
1
金属箔式应变片性能实
验
2
2
验证
必修
了解金属箔式应变片的应变效应
惠斯登电桥工作原理和性能、影响
应变效应的因素
2
扩散硅压阻式压力传感器及差动变压器性能实
验
2
2
验证
必修
差动变压器性能测试,影响差动变
压器输出性能几大因素;扩散硅压
阻传感器压力测量
3
电容式传感器、霍尔式传
感器
2
2
验证
必修
电容式传感器位移特性测量,直、
交流霍尔式传感器位移特性测量
4
电涡流传感器、气敏、湿敏传感器性能实验、集成
温度传感器、
2
2
验证
必修
电涡流传感器位移、集成温度传感
器测温实验
5
光纤位移传感器、光电转速传感器、磁电式转速传感器、铂电阻温度传感
器、
2
2
验证
必修
光纤位移传感器位移测量,光电转速传感器转速测量,磁电式传感器
转速测量,铂电阻温度传感器测温
实验
6
PSD传感器、超声波传感
器
2
2
验证
必修
PSD传感器位移测量,超声波传感
器距离测量,
7
振动测量实验
2
2
综合
必修
利用金属箔式应变传感器、差动变
压器、压电传感器、电涡流传感器
测量振动信号
七、考核方式与评分办法
由老师观察学生的实验态度和技能,然后评阅实验报告,给出一个考核成绩。
《生物医学传感器测量》教学大纲
总学时:40学分:4教学对象;生物医学工程专业
一、教学目的和要求
本课程主要是介绍各种传感器的原理、结构、特性、检测电路及应用等。以工作原理的不同对传感器进行分类介绍。力求对各类传感器的原理和特性讲清物理概念;并与检测技术结合起来,结合生产和工程实际讲解传感器的应用。
要求学生在按大纲要求学完本课程后,应对规定的全部内容有系统的了解,并达到下列要求:掌握传感器的基本类型、大致组成、各项特性等基本分析能力。明确生物医学传感器的特殊地位、作用、要求;掌握个类型传感器的工作原理、结构形式、特性和测量电路及应用范围、实例等;掌握使用各类传感器的技巧,并通过实验培养解决具体问题的能力。
二、先修课程
电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础
三、教学内容和学时分配
(一)第一章绪论(2学时)
1、教学内容
传感器定义、发展及趋向;传感器组成及传感技术;开发新型传感器的途径;生物医学传感器的地位和应用;生物医学传感器的几点特殊要求;传感器敏感元件
2、教学要求
了解传感器的发展、作用和特点
(二)第二章传感器一般特性(4学时)
1、教学内容
第一节传感器的静态特性
第二节传感器的动态特性
2、教学要求
掌握:传感器的静态、动态特性
1、教学内容
(三)第三章应变式传感器(6学时)
1、教学内容
第一节金属箔片式传感器
第二节压阻式传感器
2、教学要求
熟练掌握:电阻式传感器工作原理
掌握:典型测量电路
(四)第四章电容式传感器(4学时)
1、教学内容
第一节电容式传感器的工作原理
第二节测量电
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