传感器学习指南.doc

学习指南一、传感器与检测技术的基础知识【学习指南】本知识点是本课程的基础知识，检测系统的组成及其相关概念这部分内容应以提高学生的学习兴趣为主，宜采用互动学习方式，安排在实训室进行。教师应事先准备好一个简单的检测系统，如用电桥来测位移，这样从一个实际存在的检测系统进行展开，介绍检测系统的组成、作用及在工业生产过程中的应用，可以边演示边讲解有关概念边让学生跟着操作，以增强讲课的直观性，更好地激发学生对本课程的学习兴趣和求知欲望，从而更好地培养学生对本课程的兴趣；另外，还应准备好相关的网络资源，如中国检测技术网，让学生从网上获取更丰富的相关知识，以取得良好的教学效果。同时，通过这些操作使学生基本掌握电桥模块、电压表、直流电源等测量仪表的使用方法和操作技能，为做实训1作好准备。误差理论由于理论性较强，故仍安排在教室上课。最后再安排实训1作为较完整的实训教学内容，通过这一实训，使同学们对检测技术有一个较深刻的认识，并熟悉万用表、低压直流电源、电桥电路等检测中常用的仪表和电路模块，为做好后面的实训打基础。二、传感器应用【学习指南】1电阻式传感器的应用十分广泛，涉及温度、力、压力、气体成分、加速度、位移等物理量的检测，为增强学生的感性认识，拟结合工作现场进行4课时的理论教学，教师应准备好各种类型的电阻式传感器，如电阻应变片、压阻式、气敏电阻等等，通过某一具体的电阻传感器测量电路(如电阻应变片测量应变)的演示使同学们在操作中学习，在不知不觉中学会电桥的调零技巧及电压表、频率计的使用等基本操作技能，做到寓教于乐。刚操作时学生肯定会碰到诸如测量信号找不到、不会调节电桥零点等各种问题，这时教师一方面要耐心地讲解，仔细示范；另一方面，也要注意培养学生严肃认真的学习态度，培养他们的耐心。在此基础上重点讲授压力、温度、气敏传感器的工作原理及其应用，尤其是介绍各种新型敏感材料对检测技术的影响(如气敏、湿敏等新材料新工艺)，并将教学重点与能力培养相结合，向各种传感器的测量电路倾斜，以培养学生查阅器件手册、了解查找器件的常用途径、器件的使用方法等实际操作技能和设计应用能力。2电容式和电感式传感器也是常用检测元件，与检测实践联系密切，学习时应从某个电容式或电感式检测电路出发，进行同步操作并讲解其结构原理，然后重点介绍各种电容式和电感式传感器的类型与特性，在此基础上详细讲解通过传感器获取信息与进行信号提取的常用电路，让学生了解其应用方法，最后再各安排一个实训来进一步提高学生应用这两种传感器设计检测装置的能力。3热电偶广泛应用于温度信号的拾取，由于温度是工业生产过程中一个很重要的参数，因此，它在工业过程的自动控制中应用十分广泛，它主要用于对高温超高温或低温的测量。拟将理论教学中有关热电偶结构及实用测量电路部分安排在实训室进行，结合操作把它的几种结构形式及其性能特点讲透。使学生较好地掌握不同结构形式的热电偶在使用性能上的差异，会正确合理地选用；学会热电偶在使用时的连接方法，掌握不同接法的区别，能根据测量要求正确选择。至于它的几个常用定理及冷端补偿部分可在教室进行。为了进一步培养学生的操作技能和实际应用能力，安排两个有关热电偶应用的实训。通过实训使学生掌握热电偶的安装、使用及校验方法；掌握热电偶并联和串联时的不同测量特性并会正确选用。4现代传感器层出不穷，且仍在不断发展，限于实训室条件，本模块安排部分理论课在实训室进行，结合实训室现有的光电式、红外式和霍尔式传感器讲解它们的结构原理和性能特点，并让同学们进行测量转速和计数等方面的实际操作；再结合网络，查找一些最新传感器资料作为补充。对于超声、激光及微生物等传感器侧重于介绍它们的基本原理和应用前景，作为知识的拓展。然后安排实训培养学生对新型传感器的选择和应用能力，掌握光电开关的选型和应用场合，如电路控制、产量计件等；掌握霍尔传感器应用电路的设计，会合理选用此类传感器，如无级调速、电子称重等。三、系统集成【学习指南】应到校外实训基地去实地观察一个检测装置(如焊点质量自动检测系统)，结合该装置的工作原理和实际运行状况分析检测系统中常见的信号处理和抗干扰措施，另外，在教室里再讲解信号处理和抗干扰措施的相关理论及自动检测系统的设计方法。最后进行综合性设计供学生自主选择，分别是：设计一个位移检测装置；设计一个振动测量装置；设计一个温度检测装置；设计一个光电计数装置。要求每位同学(允许两人一组)至少完成l项作为课程综合实训。以培养学生选用各种传感器和元器件的能力和综合运用能