农业传感器与测试技术 课程考核大纲.docx

农业传感器与测试技术课程考核大纲

（AgriculturalSensorsandMeasurementTechnology）

课程基本信息

课程编号

课程学时：48

课程学分：3

一、课程的性质和地位

本课程是电子信息工程专业的必修课，核心课，本课程“农业传感器与测试技术”将架起电子信息工程专业知识与农业应用的桥梁。本课程包括：传感器的性能评价参数、典型传感器的工作原理及测量技术、农业传感器的应用。通过学习本课程，学生将掌握农业传感器及测试技术国内外发展现状，能够针对智慧农业、智慧畜牧、农业信息化等特定需求选择传感器、设计传感器前置放大电路、信号调理电路及传感器输出信号与微处理接口等，撰写相应的研究报告，并能应用英文在跨文化背景下就本专业领域工程问题进行沟通和交流。

二、理论教学部分的考核目标

通过本课程学习，使学生掌握各类传感器的工作原理及传感器前置放大电路设计、智能仪器仪表的信号采集及控制算法，以及微控制器软硬件电路的开发和虚拟仪器系统LabVIEW开发。考核目标主要是考查学生掌握农业传感器理论知识与测试技术并将其应用传感器设计与选择的能力。

第一章绪论

（一）学习目标

1.一般了解：农业工程学科农业电气化与自动化学科方向的发展现关；农业传感器的结构特点；世界农业传感器的发展情况和发展方向。

2.一般掌握：现代传感器构成理论。

3.熟练掌握：传感器的传感机理；现代传感器的概念、设计、选择和应用原则、相关术语及传感器的分类等；应用传感器理论分析解决实际应用中的问题。

（二）考核内容

(1)传感器的作用和地位、传感器现状和国内外发展趋势、智能仪器仪表系统的组成原理。(2)构成现代信息技术的三大支柱：传感器技术（信息采集）、通信技术（信息传输）、计算机技术（信息处理）。

（三）考核要求

1.识记：什么是传感器；传感器的作用和地位；传感器现状和国内外发展趋势。

2.领会：检测系统的组成原理；传感器的定义、组成和分类方法。

3.应用：传感器理论。

4.分析：实际应用中的问题。

第二章传感器特性

（一）学习目标

1.一般了解：传感器的失真测试条件。

2.一般掌握：传感器静态和动态特性参数的描述。

3.熟练掌握：现代传感器静态特性参数计算，及传感器与智能仪器仪表的结合时产生的一阶阶跃响应（瞬态响应）和二阶的动态响应函数及动态响应参数的描述和计算。

（二）考核内容

(1)当输入量（X）为静态（常量）或变化缓慢的信号时（如环境温度、压力），讨论传感器的静态特性，输入输出关系称静态特性。静态特性包括：线性度、迟滞、重复性、灵敏度、稳定性。(2)动态特性是传感在对传感器进行动态分析时一般采用标准正弦信号和阶跃信号。

（三）考核要求

1.识记：传感器的静态和动态特性定义。

2.领会：传感器静态和动态特性参数的描述。

3.应用：最小二乘法求解线性度，求解传感器在正、反行程期间输入、输出曲线不重合时产生的迟滞。

4.分析：传感器的分辨率、阈值和门槛灵敏度。

5.综合：学生对一阶阶跃响应（瞬态响应）和二阶的动态响应函数及动态响应参数的描述和计算的实际运用情况。

6.评价：通过考核，做出评价。

第三章 典型传感器及电路设计

（一）学习目标

1.一般了解：典型传感器的原理、结构和电路设计。

2.一般掌握：分析传感器性能、选型及动、静态参数计算。

3.熟练掌握：典型传感器敏感原理及敏感电路设计；典型传感器应用于智能仪器仪表的动静态分析及特性参数计算。

（二）考核内容

(1)电阻应变片的工作原理，(2)金属应变片的主要特性，(3)应变片测量电路，(4)应变式传感器的应用，(5)电磁式传感器工作原理，(6)差动变压式电感传感器工作原理，(7)电涡流式传感器工作原理，(8)电容传感器的工作原理和类型，(9)电容传感器的测量电路，(10)压电式传感器的测量电路，(11)磁电式传感器的工作原理，(12)霍尔传感器的工作原理，(13)霍尔传感器的基本电路，(14)光纤传感器的组成和原理。

（三）考核要求

1.识记：金属应变片的主要特性；应变式传感器的应用。

2.领会：应变片测量电路；电磁式传感器工作原理；电容传感器的工作原理和类型。

3.应用：电阻应变片传感器，电涡流式传感器，电容传感器和霍尔传感器的电路设计。

4.分析：压电式传感器的测量电路、霍尔传感器测量电路和光纤传感器的测量电路的情况。

5.综合：运用压电式传感器的测量电路、霍尔传感器测量电路和光纤传感器解决实际问题。

6.评价：通过考核，评价学生运用压电式传感器的测量电路、霍尔传感器测量电路和光纤传感器的能力。

第四章 信号采集与处理

（一）学习目标

1.一般了解：数据采集系统的组成结构；模拟信号的调