传感器与检测技术教学大纲

课程编号： “传感器与检测技术”课程教学大纲 Sensor and Detection technology Course Outline 40 学时 2 学分 一、课程的性质、目的及任务 传感器与检测技术是计算机科学与技术专业课程之一，其任务是使学生了解检测系统 与传感器的静、动态特性和主要性能指标，掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数 的检测方法、检测系统中常用的信号放大电路、信号处理电路与信号转换电路等。其作用 是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实 际中信息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。 二、适用专业计算机科学与技术 三、先修课程电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术 四、课程的基本要求 1、通过本课程的学习，学生应了解以下知识： （1）传感器的基本概念，本课程在专业中的作用和地位 （2）电阻式传感器的基本特性 （3）电感式传感器的设计 （4）电容式集成传感器的基本特点和应用范围 （5）霍尔式传感器的特性、工作原理及转换电路 （6）压电效应产生的原理及压电材料的常用结构形式 （7）光电传感器的基本工作原理、光电器件的基本特性 2、通过本课程的学习，学生应熟悉以下知识： （1）传感器的技术指标 （2）电阻传感器的误差分析和灵敏度计算 （3）电感式传感器的零点残余电压的概念、分析及减小它的方法，电涡流式传感器和 压磁式传感器的基本特性 （4）磁电感应式传感器的特性、类型、工作原理及转换电路 （5）压电材料的种类和性能 （6）光纤传感器的特点，光栅式传感器的特点、分类和工作原理 3、通过本课程的学习，学生应掌握以下知识： （1）传感器的静特性和动特性 （2）电阻传感器的工作原理及等效电路 （3）自感与互感传感器的特性分析、转换电路、灵敏度分析 （4）电容式传感器的工作原理、转换电路、主要性能和特点及其灵敏度分析 （5）压电式传感器的等效电路与测量电路及其分析方法 五、课程的教学内容 （一）课堂讲授的教学内容 1传感器的一般特性 绪论，传感器的静特性，传感器的动特性，传感器的技术指标 2. 电阻式传感器 (1)应变式传感器，应变式传感器的原理、结构类型、转换电路及误差分析 (2)压阻式传感器，压阻式传感器的原理、结构类型、转换电路及误差分析 3电感式传感器 (1)自感式传感器 工作原理及自感计算、转换电路、零点残余电压 (2)差动变压器 工作原理及互感计算，转换电路，零点残余电压 (3)电涡流式传感器 (4)压磁式传感器 4. 电容式传感器 (1)工作原理与类型 (2)转换电路 (3)主要性能、特点和设计要点 (4)电容式传感器的应用 (5)电容式集成传感器 5. 磁电式传感器 (1)磁电感应式传感器 工作原理，转换电路，特点及应用 (2)霍尔式传感器 工作原理，转换电路，误差分析，特点及应用 6. 压电式传感器 (1)电压效应 (2)压电材料 (3)压电元件常用结构形式 (4)等效电路与测量电路 (5)压电式传感器的应用举例 7. 光电式传感器 (1)光源 (2)光电器件 (3)光纤传感器 (4)光栅式传感器 (5)激光式传感器 (二) 实验的教学内容 1. 霍尔式传感器的直流激励特性 2. 属箔式应变片传感器性能实验 3. 差动变面积式电容传感器实验 六、学时分配表 学 时 分 配讲 授 内 容 讲授 讨论 实验 小计 （一）传感器的一般特性 6 6 （二）电阻式传感器 4 4 8 （三）电感式传感器 4 4 （四）电容式传感器 4 4 8 （五）磁电式传感器 4 4 （六）压电式传感器 4 2 6 （七）光电式传感器 4 4 合 计 30 10 40 七、主要参考书 教材及参考书名称 编者 出版社 出版日期 1传感器 强锡富 机械工业出版社 2001 2传感器原理 设计与应用 刘迎春 国防科技大学出版社 2001 3传感器原理及应用 唐贤远 电子科技大学出版社 2000 4传感器例题与习题集 王其生 机械工业出版社 1993 5传感器及其应用 何希才 国防工业出版社 2001 6检测理论及其应用 朱麟章 机械工业出版社