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《传感与检测技术》课程教学大纲
课程代码：0806533208
课程名称：传感与检测技术
英文名称：SensorsMeasurementTechnology
学分：3总学时：48
讲课学时：38实验学时：10上机学时：0
适用对象：自动化系统集成
先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及应用、单片机原理及应用
一、课程目标
本课程是自动化（系统集成）的一门专业基础课程。该课程的教学目的在于使学生掌握常见传感器的基本结构、工作原理、特性、信号调理及应用以及基本实验技能，了解新型传感器的发展和应用情况以及自动检测系统的组成和基本的设计方法。培养学生一定的分析问题与解决问题的能力，培养学生的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的基础。
学习该课程后，学生应达到如下要求：
1、掌握传感器的基本概念、结构组成；掌握传感器的基本模型、静态、动态特性指标；了解传感器标定及校准技术。
2、了解自动检测系统的组成，掌握自动检测系统的基本设计方法，了解自动检测系统的发展趋势。
3、掌握电阻式、电容式、电感式、磁电式、光电式、压电式、热电式传感器的基本结构、工作原理、特性，了解信号调理电路及应用。
4、了解新型传感器的发展和应用情况。
5、了解计算机在自动检测技术中的应用。
6、了解自动检测系统的组成和基本的设计方法。
二、教学内容
1、概述
教学要求：
（1）了解本门课程的地位、作用、内容体系结构和任务要求；
（2）熟练掌握传感器的定义、组成；
（3）掌握传感器的分类；
（4）了解传感器技术的发展趋势。
教学内容：
（1）课程简介；
（2）传感器的定义、传感器的共性、传感器的基本功能；
（3）?传感器的组成；
（4）?传感器的分类；
（5）?传感器技术的发展趋势。
2、传感器的基本特性
教学要求：
（1）熟练掌握传感器静态特性与动态特性的基本概念、传感器的数学模型、传感器静态特性基本参数与指标；
（2）掌握传感器动态响应的特性指标与分析、频率响应的特性指标与分析；
（3）了解传感器静动态标定与校准的基本方法。
教学内容：
（1）?传感器静态特性、动态特性的基本概念；
（2）?传感器的数学模型；传感器静态特性基本参数与指标；
（3）?传感器动态响应的特性指标与分析；
（4）?频率响应的特性指标与分析；
（5）传感器静态标定与校准的基本方法；
（6）传感器动态标定与校准的基本方法。
3、电阻式传感器
教学要求：
（1）掌握应变、应变效应的基本概念；
（2）牚握应变电阻式传感器的工作原理、直流电桥与交流电桥的平衡条件与电压灵敏度特性；
（3）掌握产生电阻应变片温度误差的主要原因及其补偿方法；
（4）了解应变片的分类、应变电阻式传感器的典型应用；
（5）会分析半桥差动、全桥差动对非线性误差和电压灵敏度的改善。
教学内容：
（1）应变、应变效应的基本概念；
（2）?应变电阻式传感器的工作原理、测量电路与典型应用；
（3）?电阻应变片的温度误差及其补偿。
实验:
课内实验：箔式应变片与半导体应变片性能比较
4、电感式传感器
教学要求：
（1）掌握变磁阻电感式传感器的工作原理、输出特性和灵敏度；
（2）掌握差动变压器电感式传感器的输出特性和灵敏度；
（3）会比较单线圈和差动两种变磁阻（变气隙）电感式传感器的特性；
（4）了解电感式传感器的不同测量电路；
（5）了解电感式传感器的典型应用。
教学内容：
（1）?变磁阻电感式传感器的工作原理、输出特性、测量电路及典型应用；
（2）?差动变压器电感式（变隙式、螺线管式）传感器的工作原理、输出特性；
（3）?差动整流电路和相敏检波电路；
（4）?电涡流电感式传感器的工作原理、等效电路、测量电路与典型应用。
实验：
课内实验；电感式传感器特性及应用
课内实验：电涡流传感器振幅测量
5、电容式传感器
教学要求：
（1）掌握平板或圆筒电容式传感器的电容量表示；
（2）掌握电容式传感器的三种类别；
（3）掌握变面积型电容器的分类及其测量原理；掌握变介质型、变极距型、差动变极距型（4）电容式传感器的测量原理；
（5）掌握变极距型、差动变极距型电容式传感器的灵敏度及其相对非线性误差分析方法；
（6）了解电容式传感器的典型应用。
教学内容：
（1）?平板电容式传感器（变面积型、变介质型、变极距型）以及圆筒电容式传感器（变介质型）的工作原理；
（2）变极距型电容式传感器的非线性；
（3）?调频电路、运算放大器、变压器式交流电桥、二极管双T型交流电桥、脉冲宽度调制电路等测量电桥；
（4）电容式传感器的典型应用。
实验：
课内实验：电容式传感器特性实验
6、压电式传感器
教学要求：
（1）掌握压电效应、正压电效应、逆压电效应的含义；
（2）掌握石英
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