傳感器原理及應(yīng)用課程介紹與教學(xué)大綱

1、傳感器原理及應(yīng)用課程簡介課程編號1240524004課程名稱傳感器原理及應(yīng)用課程性質(zhì)必修學(xué) 時64學(xué) 分4學(xué)時分配授課：54 實驗：10   上機(jī)： 實踐：  實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占50% ，期末成績占50% 。開課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時間適用專業(yè)電氣工程、自動化類先修課程大學(xué)物理、電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)等課程內(nèi)容：傳感器原理及應(yīng)用是高等學(xué)校電氣工程、自動化類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程主要介紹傳感器的基本概念，重點講述各類傳感器的基本原理、特點、輸出特性、典型測量電路及應(yīng)用方法。同時介紹常用傳感器的實際應(yīng)用及傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢及新成果

2、。本課程對智能傳感器、傳感器的標(biāo)定也作了簡單介紹Brief Introduction  Code1240524004TitlePrinciple and Application of Sensor Course natureRequiredSemester Hours64Credits4Semester Hour StructureLecture：54 Experiment：10 Computer Lab： Practice：Practice (Week)：AssessmentClosed book examination, usually results acc

3、ounted for 50%, the final grade accounted for 50%.Offered bySchool of Information EngineeringDateforElectrical Engineering, Automatization PrerequisiteUniversal Physics, Electronic Technology, Micro-computer Principles and Interface Technology, etc.Course Description: This course is designed to serv

4、e as a fundamental professional curriculum in electrical engineering or automatization in colleges and universities.This course introduces basic conceptions of sensors. It mainly explains basic principles, output characteristic and conversion circuits of the various sensors. It also introduces the a

5、pplications of various sensors, the developmental trend of sensor technology and the new achievements in this area, etc. In addition, this course briefly introduces smart sensor and demarcation of sensors.傳感器原理及應(yīng)用課程教學(xué)大綱課程編號1240524004課程名稱傳感器原理及應(yīng)用課程性質(zhì)必修學(xué) 時64學(xué) 分4學(xué)時分配授課：54 實驗：10   上機(jī)： 實踐： 

6、; 實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占50% ，期末成績占50% 。開課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時間適用專業(yè)電氣工程、自動化類先修課程大學(xué)物理、電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)等一、教學(xué)內(nèi)容緒論了解傳感器的作用、傳感器的定義與組成、傳感器的分類及對它的一般要求，了解傳感器的發(fā)展動向及前沿技術(shù)。第一章 傳感器的一般特性要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：1.1 傳感器的靜特性：線性度、遲滯、重要性、靈敏度和靈敏度誤差、分辨力和閾值、穩(wěn)定性、靜態(tài)誤差1.2 傳感器的動特性要求一般理解與掌握的內(nèi)容：1.3 傳感器的技術(shù)指標(biāo)1.4 傳感器的頻響特性教學(xué)難點：傳感器的頻響特性。教學(xué)重點：傳感器的靜、動態(tài)特性指標(biāo)

7、。第二章 電阻式傳感器要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：2.1 電位器式傳感器：基本原理，階梯特性及階梯誤差、負(fù)載特性及負(fù)載誤差2.2 應(yīng)變式傳感器：工作原理，金屬應(yīng)變片的主要特性，測量電路，溫度誤差及其補償2.3 壓阻式傳感器：基本工作原理，溫度誤差及其補償2.4 電阻傳感器的應(yīng)用（實例一）要求一般理解與掌握的內(nèi)容：* 2.5 應(yīng)變片的類型和材料，應(yīng)變片粘貼及使用教學(xué)難點：應(yīng)變片粘貼及使用。教學(xué)重點：工作原理、測量電路、基本特性。第三章 電感式傳感器要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：3.1 變磁阻式傳感器：工作原理、特性分析、測量電路和傳感器靈敏度、零點殘余電壓3.2 差動變壓器式傳感器：差動變壓器

8、式傳感器的結(jié)構(gòu)形式及特點；三節(jié)式螺旋管差動變壓器的工作原理，主要性能，特點及應(yīng)用；差動變壓器式傳感器零點殘余電壓及調(diào)整方法3.3 電渦流傳感器：工作原理、等效電路；高頻反射、低頻透射渦流測厚原理；渦流式傳感器的特點及主要應(yīng)用3.4 電感式傳感器的應(yīng)用（實例二）要求一般理解與掌握的內(nèi)容：*3.5 感應(yīng)同步器的組成及特點、工作原理、激勵方式和信號處理方式教學(xué)難點：零點殘余電壓及調(diào)整。教學(xué)重點：電感式傳感器的工作原理、測量電路；差動變壓器傳感器零點殘余電壓及調(diào)整；電渦流式傳感器的特點及應(yīng)用。第四章 電容式傳感器要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：4.1 電容式傳感器：工作原理與類型、測量電路（電橋電路、二

9、極管雙T形電路、差動脈沖調(diào)寬電路和運算放大器式電路）、主要性能、特點及應(yīng)用4.2 電容式集成傳感器：基本類型及工作原理、測量電路4.3 電容式傳感器的應(yīng)用（實例三）要求一般理解與掌握的內(nèi)容：*4.4 容柵式傳感器工作原理、測量電路教學(xué)難點：電容式傳感器的設(shè)計要點。教學(xué)重點：電容式傳感器的工作原理及特點，測量電路、特點及應(yīng)用場合。電容式集成傳感器的工作原理及測量電路。*第五章 磁電式傳感器（自學(xué)）要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：5.1 磁電式傳感器：類型、恒定磁通磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理5.2 霍爾式傳感器：工作原理與特點、霍爾元件的誤差及其補償5.3 霍爾式傳感器的典型應(yīng)用實例（實例四）要求一

10、般理解與掌握的內(nèi)容：*5.4 磁柵式傳感器教學(xué)難點：變磁通磁電感應(yīng)式傳感器結(jié)構(gòu)及原理。教學(xué)重點：霍爾式傳感器的工作原理與特點、霍爾元件的誤差及其補償. 磁電式傳感器的原理及應(yīng)用。第六章 壓電傳感器要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：6.1 壓電效應(yīng)6.2 壓電元件常用結(jié)構(gòu)形式6.3 等效電路與測量電路6.4 壓電傳感器應(yīng)用實例（實例五）要求一般理解與掌握的內(nèi)容：*6.5 壓電材料教學(xué)重點：壓電效應(yīng)，壓電傳感器的特點及等效電路，測量電路原理及特點。教學(xué)難點：壓電材料。第七章 熱電式傳感器要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：7.1 熱電偶傳感器：工作原理、熱電偶基本定律、熱電偶溫度補償、常用熱電偶7.2 熱電

11、阻傳感器：熱電阻材料、常用熱電阻7.3 熱敏電阻傳感器：熱敏電阻的種類、結(jié)構(gòu)與材料、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性教學(xué)難點：熱電阻材料、熱敏電阻結(jié)構(gòu)與材料、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性。教學(xué)重點：熱電偶工作原理的及溫度補償；熱電偶基本定律。第八章 光電傳感器要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：8.1 光源8.2 光電器件及特性8.3 光纖傳感器、激光傳感器：工作原理8.4 光電傳感器應(yīng)用（實例六）要求一般理解與掌握的內(nèi)容：*8.5 光柵傳感器。教學(xué)難點：光柵傳感器。教學(xué)重點：光電效應(yīng)；幾種主要光電器件的工作原理及特性, 光纖傳感器原理及應(yīng)用。第九章 波式和射線式傳感器介紹要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：9.1

12、超聲波傳感器：超聲波的物理性質(zhì)、工作原理及應(yīng)用9.2 微波傳感器：工作原理、特點及應(yīng)用要求一般理解與掌握的內(nèi)容：*9.3 射線式傳感器：工作原理、特點及應(yīng)用教學(xué)難點：射線式傳感器的基本原理。教學(xué)重點：超聲波的物理性質(zhì)，超聲波、微波、傳感器的工作原理及應(yīng)用。第十章 半導(dǎo)體式物性傳感器要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容：10.1 氣敏傳感器：氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)、典型驅(qū)動電路、工作原理及典型應(yīng)用（實例七）10.2 濕敏傳感器：絕對濕度相對濕度的概念，濕敏傳感器的工作機(jī)理及應(yīng)用要求一般理解與掌握的內(nèi)容：*10.3 色敏傳感器：色敏傳感器的工作機(jī)理及應(yīng)用教學(xué)重點：半導(dǎo)體式物性傳感器的工作機(jī)理及特性, 主要應(yīng)用場

13、合。教學(xué)難點：半導(dǎo)體式物性傳感器的工作機(jī)理。第十一章 傳感器的標(biāo)定要求深刻理解與熟練掌握的內(nèi)容： 11.1 傳感器靜態(tài)特性的標(biāo)定方法11.2 傳感器動態(tài)特性的實驗確定法要求一般理解與掌握的內(nèi)容：*11.3 常用的標(biāo)定設(shè)備11.4 傳感器標(biāo)定實例教學(xué)難點：標(biāo)定設(shè)備。教學(xué)重點：傳感器的靜態(tài)、動態(tài)標(biāo)定方法。第十二章 專題討論 傳感器綜合應(yīng)用案例備注：打“*”號的內(nèi)容屬于拓寬加深部分，可選擇講解。二、教學(xué)要求第一章 傳感器的一般特性教學(xué)要求：了解傳感器的一般特性；理解傳感器靜、動態(tài)特性指標(biāo)及其含義。第二章 電阻式傳感器教學(xué)要求：理解應(yīng)變效應(yīng)；掌握電位器式、應(yīng)變式、壓阻式傳感器的工作原理，特點及應(yīng)用場合

14、；測量電路的工作原理；基本特性。第三章 電感式傳感器教學(xué)要求：熟練掌握變磁阻式、電渦流式、差動變壓器式傳感器的工作原理，特點、主要應(yīng)用場合；掌握電渦流傳感器的等效電路，各種傳感器的測量電路及工作原理；了解差動變壓器式傳感器零點殘余電壓及調(diào)整方法。第四章 電容式傳感器教學(xué)要求：掌握電容式傳感器的工作原理、測量電路、主要性能、特點及應(yīng)用。了解電容式傳感器的設(shè)計要點。第五章 磁電式傳感器教學(xué)要求：重點掌握霍爾式傳感器的工作原理與特點、霍爾元件的誤差及其補償；理解恒定磁通磁電感應(yīng)式傳感器的工作原理。第六章 壓電傳感器教學(xué)要求：理解壓電效應(yīng)；熟練掌握壓電傳感器的工作原理、特點及等效電路、測量電路及工作原

15、理；熟悉壓電傳感器的主要應(yīng)用；了解常用的壓電材料。第七章 熱電式傳感器教學(xué)要求：理解熱電效應(yīng)；掌握熱電偶傳感器的工作原理、熱電偶基本定律、熱電偶溫度補償；了解各種不同熱電式傳感器的適用場合。第八章 光電傳感器教學(xué)要求：理解光電效應(yīng)（內(nèi)、外）；掌握常用光電器件的工作原理及特性；掌握光纖、激光傳感器的工作原理、特點及應(yīng)用。第九章 波式和射線式傳感器介紹教學(xué)要求：了解超聲波及其物理性質(zhì)；掌握超聲波、微波傳感器的工作原理及應(yīng)用；了解射線式傳感器的工作原理及應(yīng)用。第十章 半導(dǎo)體式物性傳感器教學(xué)要求：掌握氣敏傳感器的工作原理及典型應(yīng)用；了解絕對濕度相對濕度的概念；了解物理型傳感器工作的基本機(jī)理。第十一章 傳感器的標(biāo)定教學(xué)要求：掌握常用傳感器的靜、動態(tài)標(biāo)定方法，能獨立設(shè)計并完成傳感器的靜態(tài)標(biāo)定。三、章節(jié)學(xué)時分配章次總課時課堂講授實驗上機(jī)實踐備 注緒論22144大型作業(yè)之一2862實例一31082實例二466實例三、大型作業(yè)之二5自學(xué)6642實例五74481082實例六9221044實例