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《传感器与检测技术》课程教学大纲

课程编号：课程性质：专业方向课

适合专业：电子科学与技术

先修课程：高等数学、大学物理、电路分析、电子技术基础等

开设学期：第五学期

考核方式：闭卷考试

总学时数：72

学分：4

（一）课程教学目标

本课程着重讲授自动检测技术中的基本概念及误差理论、传感器的基本原理、基本特性、信号调理电路、设计原理以及它们在电量和非电量检测系统中的应用。学生学习本课程后，应具备自动检测技术方面的基本知识和基本技能，能应付生产中遇到选型、安装、调试、排除故障等方面的问题，初步形成解决生产实际问题的能力。

（二）课程的目的与任务

本课程是电子信息工程、电子科学与技术专业的一门专业基础课，其基本任务为：着重阐述传感与检测技术的基本知识，常用传感器的工作原理、基本结构、主要性能、信号调理电路和应用方法，介绍检测系统中的信号处理、干扰抑制技术和若干新型传感器。要求学生掌握感测的基本概念和常用传感器的工作原理、结构、特性及应用，并能将所学到的自动检测技术灵活地应用于实践。

（三）理论教学的基本要求

掌握自动检测技术的基础知识；掌握常用传感器的原理、结构及应用；熟悉传感器在工程检测中的应用。

（四）实践教学要求

实验项

目编号

实验项目名称

实验内容提要

学时分配

实验

类型

每组人数

必开/选开

0421110401

0451069401

仪器结构、原理及使用

实验仪器结构、原理及使用

3

验证性

2

必开

0421110402

0451069402

应变传感器实验

①采用金属应变片，比较单臂、半桥、全桥测量电路的灵敏度和温度补偿。②比较金属应变片和半导体应变片的灵敏度和温度误差。

3

验证性

2

必开

0421110403

0451069403

差动电容传感器实验

①熟悉差动电容传感器的常用测量电路。②用差动电容传感器构成静态位移测量系统，并标定。

3

验证性

2

必开

0421110404

0451069404

差动电感传感器（差动变压器）实验

①观测差动变压器零点残余电压及补偿。②用差动变压器组成静态位移测量系统，并标定。③用差动变压器组成动态位移（振动幅度）测量系统，并标定。

3

验证性

2

必开

0421110405

0451069405

霍尔传感器实验

①观测霍尔传感器不等位电势及补偿。②观测霍尔传感器的直流激励特性和交流激励特性。③用霍尔传感器组成称重系统（电子称），并标定。

3

验证性

2

必开

0421110406

0451069406

压电传感器实验

①观测、比较压电传感器的电压放大器测量电路和电荷放大器测量电路的性能。②用压电传感器组成加速度测量系统，并观测其测量性能。

3

验证性

2

必开

0421110407

0451069407

电涡流传感器实验

内容自拟

3

验证性

2

选开

0421110408

0451069408

磁电式传感器实验

内容自拟

3

验证性

2

选开

本课程是一门实用技术，实验是课程内容的重要组成部分。通过实验教学，使学生更好地掌握自动检测技术的基础知识，更好地掌握常用传感器的原理、结构及应用，进一步熟悉传感器在工程检测中的应用，培养学生的实践能力和创新能力。除第1个实验项目外，其余5个实验项目均要求撰写实验报告。实验为课程内容的一部分（非独立设置实验课程），不单独考核。

（五）教学学时分配数

章次

各章名称

总学时

学时分配

讲课

实验

上机

课外

小计

1

检测技术的基础知识

9

6

3

9

2

电阻式传感器

7

4

3

7

3

电感式传感器

7

4

3

7

4

电容式传感器

7

4

3

7

5

压电式传感器

5

2

3

5

6

超声波式传感器

2

2

2

7

霍尔式传感器

5

2

3

5

8

热电式传感器

2

2

2

9

光电式传感器

4

4

4

10

数字式传感器

4

4

4

11

检测系统的抗干扰技术

4

4

4

12

传感器在工程检测中的应用

10

10

10

习题课、讨论课、总复习

6

6

6

合计

72

54

18

72

（六）大纲内容

第一章检测技术的基础知识

教学目的与基本要求：

掌握自动检测技术和传感器的基本概念；

掌握测量误差与数据处理的基础知识；

掌握传感器的一般特性；

了解传感器的标定和校准。

教学内容：

自动检测技术概述；

传感器概述；

测量误差与数据处理；

传感器的一般特性；

传感器的标定和校准。

教学重点：

自动检测技术和传感器的基本概念；

测量误差与数据处理的基础知识；

传感器的一般特性。

第二章电阻式传感器

教学目的与基本要求：

掌握电阻应变式传感器的原理、结构及应用；

掌握热电阻传感器的原理、结构及应用。

教学内容：

电阻应变式传感器；

热电阻传感器。

教学重点：

电阻应变式传感器和热电阻传