传感器技术-李东升-教学大纲.doc

传感器技术课程教学大纲Sensors 课程代码：D106107学时：（理论51实验10) 学分：3 课程性质：专业基础课 课程类别：必修一、课程的地位与作用传感技术是信息科学领域的源头技术。在利用信息的过程中，首先要解决的问题是获取准确的信息，其次还要为信息的传输与处理提供可靠的基础数据。由此可见，传感器是获取信息的必要途径和手段。在现代测控系统中，作为关键环节的传感器处于连接被测控对象和测控系统的接口位置，构成了系统信息输入的主要入口，以提供系统进行处理和决策所需的原始信息。否则，二次仪表的一切优良品质都将失去意义。因此，传感器技术在测控技术与仪器、自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程等专业的教学内容和课程体系中，具有极其重要的基础地位。二、理论教学的基本内容与学时安排第一章 传感器的一般特性 5学时 1.1绪论 1.2传感器的静特性1.3传感器的动特性第二章 电阻式传感器 4学时2.1应变片式传感器2.2压阻式传感器第三章 电感式传感器 6学时3.1自感式传感器3.2差动变压器式传感器3.3涡流式传感器3.4应用举例第四章 电容式传感器 6学时4.1工作原理和类型4.2电容式传感器的主要性能4.3电容式传感器的特点4.4转换电路4.5电容式传感器的应用第五章 磁电式传感器 6学时5.1磁电感应式传感器及应用5.2霍尔式传感器及应用5.3磁栅第六章 压电式传感器 6学时6.1工作原理，压电材料及结构形式6.2等效电路及测量电路6.3压电式传感器的应用6.4压电声表面波传感器简介第七章 光电式传感器 6学时7.1一般形式光电传感器简介7.2光纤传感器7.3光栅式传感器7.4激光式传感器第八章 谐振式传感器 4学时 8.1工作原理与元件结构 8.2 激振方式与检测方法 8.3 测频电路 8.4 线性化过程 第九章 热电传感器 4学时9.1 温度与热辐射 9.2 热电偶9.3 热电阻9.4 红外辐射传感器第十章 半导体智能传感器 2学时 10.1 气敏半导体传感器 10.2 湿敏半导体传感器 第十一章 传感器的标定 2学时11.1静态标定11.2动态标定 注：以上内容根据各专业的知识结构要求和培养计划及传感器技术的发展和成果，教学内容每年可以调整15%左右。三、理论教学的基本要求要 求学生掌握传感器的特性及指标，掌握典型传感器的原理及其应用，如：应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光栅式传感 器、光电式传感器、热电式传感器等。要求学生了解压阻式传感器、感应同步器、压磁式传感器、压电声表面波传感器、霍尔传感器、光纤传感器、谐振式传感器、 半导体传感器等各种传感器的原理及应用。四、实验内容与学时安排（1）基础性实验1、金属箔式应变片单臂电桥性能实验（选做） 1学时2、金属箔式应变片半桥性能实验（选做） 1学时3、金属箔式应变片全桥性能实验（选做） 1学时4、金属箔式应变片单臂、半桥、全桥电桥性能比较（必做） 1学时5、差动变压器的性能实验（选做） 1学时6、差动变压器零点残余电压补偿实验 （选做） 1学时7、差动变压器的应用振动测量实验（选做） 1学时8、霍尔传感器振动测量实验（选做） 1学时9、电涡流传感器的位移特性实验 （选做） 1学时10、电容式传感器的位移特性实验（选做） 1学时11、直流激励时霍尔传感器位移特性实验（选做） 1学时12、交流激励时霍尔传感器位移特性实验 （选做） 1学时13、霍尔传感器测速实验 （选做） 1学时14、磁电式传感器的测速实验 （选做） 1学时15、光电转速传感器的转速测量实验（选做） 1学时注：实验13任选1个，4必做，56任选1个，78任选1个，912任选1个，1315任选1个，共计6学时。（2）综合、设计性实验16、光纤式传感器及其应用（选做） 2学时17、集成温度传感器特性测试及应用（选做） 2学时18、电子罗盘的设计及实现（选做） 2学时19、电子秤的设计及实现 （选做） 2学时注：实验1617任选1个，实验1819任选1个，共计4学时。五、实验教学的基本要求 实验项目分为基础性实验和综合、设计性实验，基本要求是：（1）通过基础性实验，了解各种传感器的特性及其在位置、位移、振动及温度测量上的应用，掌握传感器的基本测量原理及输出信号处理方法等。（2）通过综合、设计性实验，能综合应用传感器的知识，初步解决传感器设计及实际测量问题。（3）具备初步数据分析与处理的能力，对不确定度的概念有所了解。六、考核方式考核类别：考查考核内容：上课情况、作业、实验操作及报告成绩构成：考试55+实验30+平时成绩15七、先修课程先修课程：大学物理（A），物理实验（A