《传感器与检测技术》教学大纲

传感器与检测技术传感器与检测技术 0909 教学大纲 教学大纲 一 课程性质与任务一 课程性质与任务 传感器与检测技术 是电子信息工程技术专业的专业主干课 是一门学习非电测量与 传感器技术为主的课程 通过本课程的学习 学生能熟悉非电检测与测量方面的基本知识 与基本方法 掌握传感器的基本知识与基本理论 了解各种常用传感器的结构 理解传感 器的工作原理 参数及工作特性 认识传感器在各种控制电路中的重要作用 掌握传感器 的一般特性 分析方法 同时学会根据实际需要正确的选择与使用各种传感器 从而为使 用与设计各种智能化电子产品打下坚实的基础 本课程的前导课程是 实用电工电子技术 后续课程是 电气控制与 PLC 电子线路板设计 EDA 技术 等 二 课程目标二 课程目标 根据电子信息工程技术专业的岗位职业的要求 通过本课程的教学和培养 学生应达 到以下目标 1 知识目标 1 了解非电检测与测量的意义与重要性 2 掌握非电检测与测量的基本方法与手段 3 熟悉传感器的种类 结构与应用 4 掌握常用各种传感器的工作原理 工作特性及性能参数 5 学会根据电子线路使用与设计需要 合理的选用传感器 6 正确分析各种传感器控制线路的工作过程 2 能力目标 1 能够认识与识别常用的各种传感器 2 能正确利用仪表及仪器判断传感器性能的好坏 3 能根据需要合理的选择传感器构成各种控制与检测电子电路 4 能正确分析各种应用电路中传感器的作用及工作原理 5 学会排除传感器控制线路基本故障的方法与技能 3 素质目标 1 具备辩证思维的能力 具有严谨求实 刻苦钻研的学风和勇于创新的精神与良好 的职业道德 2 具备工程质量意识和工作规范意识以及严谨 认真的工作态度 三 教学内容三 教学内容 第一章第一章 传感器与检测技术基础传感器与检测技术基础 一 教学目标 1 理解传感器的含义及种类 2 认识传感器的结构 作用及特性 3 了解传感器未来发展趋势 4 熟悉现代检测与测量的基本知识 二 教学重点与难点 重点 1 传感器的结构 含义与种类 检测的基本知识 难点 传感器的特性参数 测量误差的处理 三 理论教学内容 第一节 传感器基础知识 传感器的定义 传感器的组成与分类 传感器的基本特性 4 传感器的发展趋势 第二节 检测与检测系统 检测的基本概念 检测的类型与检测系统 测量误差与处理 四 实践教学内容 实验一 传感器的认识 第二章第二章 电阻式传感器电阻式传感器 一 教学目标 1 熟悉电阻式传感器的结构及种类 2 掌握电阻式传感器的测量原理及应用 3 了解电阻式传感器的特性与技术参数 4 学会合理选用电阻式传感器构成检测电路 二 教学重点与难点 重点 1 电阻式传感器的结构及特性 电阻式传感器的工作原理 难点 电阻式传感器的检测机理 应用电路的分析 三 理论教学内容 第一节 电阻应变片式传感器 应变效应 应变片的结构类型与主要参数 3 测量转换电路 4 温度补偿与误差 5 电阻应变片式传感器的应用 第二节 湿敏电阻传感器 结构特性 工作原理 3 测量电路与应用 第三节 热电阻式传感器 工作原理 结构与特性 热电阻的主要参数 4 热电阻传感器的应用 第四节 热敏电阻 基本概念 工作原理 热敏电阻的主要特性与技术参数 4 热敏电阻的应用电路 四 实践教学内容 实验二 电阻应变片 实验三 湿敏电阻 实验四 热敏电阻 实验五 热电阻 第三章第三章 电容式传感器电容式传感器 一 教学目标 1 熟悉电容式传感器的结构及种类 2 掌握电容式传感器的测量原理及应用 3 了解电容式传感器的特性与技术参数 4 学会合理选用电容式传感器构成检测电路 二 教学重点与难点 重点 1 电容式传感器的结构及特性 电容式传感器的工作原理 难点 电容式传感器的检测机理 电容式传感器测量转换电路 三 理论教学内容 第一节 电容式传感器的工作原理及结构形式 变面积型电容式传感器 变极距型电容式传感器 3 变介电常数型电容式传感器 第二节 电容式传感器测量转换电路 交流电桥电路 调频电路 脉冲宽度调制电路 第三节 电容式传感器的应用 压力测量 电容测厚仪 3 电容式接近开关 四 实验教学内容 实验六 电容式传感器 第四章第四章 电感式传感器 一 教学目标 1 熟悉电感式传感器的结构及种类 2 掌握电感式传感器的测量原理及应用 3 了解电感式传感器的特性与技术参数 4 学会合理选用电感式传感器构成检测电路 二 教学重点与难点 重点 1 电感式传感器的结构及特性 电感式传感器的工作原理 难点 电感式传感器的检测机理 电感式传感器测量转换电路 三 理论教学内容 第一节 自感式传感器 变间隙式电感传感器 变截面积式电感传感器 3 螺线管式电感传感器 4 测量转换电路 第二节 差分变压器式传感器 结构与工作原理 2 测量与转换电路 第三节 电感式传感器的应用 位移测量 力和压力的测量 3 液位测量 四 实验教学内容 实验七 自感式电感传感器 实验八 互感式电感式传感器 第五章第五章 压电式传感器压电式传感器 一 教学目标 1 熟悉压电式传感器的结构及种类 2 掌握压电式传感器的测量原理及应用 3 了解压电式传感器的特性与技术参数 4 学会合理选用压电式传感器构成检测电路 二 教学重点与难点 重点 1 压电式传感器的结构及特性 压电式传感器的工作原理 难点 压电式传感器的检测机理 压电式传感器测量转换电路 三 理论教学内容 第一节 压电式传感器的工作原理 压电效应 压电材料 第二节 压电式传感器的测量转换电路 压电式传感器的等效电路 2 压电式传感器的测量电路 3 压电传感器的串联与并联 第三节 压电式传感器的结构与应用 压电式力传感器 压电式加速度传感器 四 实验教学内容 实验九 压电式传感器 第六章第六章 霍尔式传感器霍尔式传感器 一 教学目标 1 熟悉霍尔式传感器的结构及种类 2 掌握霍尔式传感器的测量原理及应用 3 了解霍尔式传感器的特性与技术参数 4 学会合理选用霍尔式传感器构成检测电路 二 教学重点与难点 重点 1 霍尔式传感器的结构及特性 压电霍尔式传感器的工作原理 难点 霍尔式传感器的检测机理 霍尔式传感器测量转换电路 三 理论教学内容 第一节 霍尔元件的基本工作原理 霍尔效应 霍尔元件的基本结构和特性参数 3 基本误差及其补偿 4 霍尔元件的应用电路 第二节 霍尔集成电路 霍尔线性集成器件 2 霍尔开关集成器件 第三节 霍尔传感器的应用 1 霍尔式位移传感器 2 霍尔转速传感器 3 霍尔式无触点汽车电子点火装置 四 实验教学内容 实验十 霍尔传感器 第七章第七章 热电偶传感器热电偶传感器 一 教学目标 1 熟悉热电偶式传感器的结构及种类 2 掌握热电偶式传感器的测量原理及应用 3 了解热电偶式传感器的特性与技术参数 4 学会合理选用热电偶式传感器构成测温电路 二 教学重点与难点 重点 1 热电偶式传感器的结构及特性 热电偶式传感器的工作原理 难点 热电偶式传感器的检测机理 热电偶式传感器测量转换电路 三 理论教学内容 第一节 热电效应及测温原理 接触电势 温差电势 3 总电势 第二节 热电偶的基本定律 均质导体定律 2 中间导体定律 3 中间温度定律 第三节 热电偶的材料及热电偶的类型结构 1 热电偶材料 2 热电偶类型 第四节 热电偶的实用测温电路 1 温差测量线路 2 热电偶串联测量线路 3 热电偶并联测量线路 四 实验教学内容 实验十一 热电偶性能测试 实验十二 热电偶测温 第八章第八章 光电式传感器光电式传感器 一 教学目标 1 熟悉光电式传感器的结构及种类 2 掌握光电式传感器的测量原理及应用 3 了解光电式传感器的特性与技术参数 4 学会合理选用光电式传感器构成测光检光电路 二 教学重点与难点 重点 1 光电式传感器的结构及特性 光电式传感器的工作原理 难点 光电式传感器的检测机理 光电式传感器测量转换电路 三 理论教学内容 第一节 光电效应 外光电效应 内光电效应 第二节 光电器件 光电管 2 光电倍增管 3 光敏二极管与三极管 4 光敏电阻与光电池 5 光电耦合器 四 实验教学内容 实验十三 光电式传感器 四 课时分配四 课时分配 序号教学内容理论学时实践学时小计 1第一章 传感器与检测技术基础426 2第二章 电阻式传感器8816 3第三章 电容式传感器628 4第四章电感式传感器6410 5第五章 压电式传感器426 6第六章 霍尔式传感器426 7第七章 热电偶传感器448 8第八章 光电式传感器426 总计402666 五 实施建议五 实施建议 1 教学模式和方法选用 本课程在教学中采用理论联系实际 鼓励学生参与的教学形式 将职业技能鉴定考核 内容纳入到课程当中 在教学过程中 针对不同的教学内容 主要采用讲授法 讨论法 任务驱动法 示范法等多种教学模式 激发学生学习兴趣 在教学中要突出重点 精讲多 练 要启发和鼓励学生自主学习 自己探索 培养学生独立学习和创新能力 2 教学环境与教学条件要求 本课程分为理论讲授与实践教学两部分 理论授课一般在教学室进行 根据教学内容 可适当选择多媒体教室 通过视听媒体加强教学效果 实践课教学在传感器技术实训室进 行 要求配备实践所需的各种实验装置 电子仪表 仪器 元器件及相应的实践设备 3 课程资源 课程资源包括各种形式的教材 参考书 传感器与检测技术方面的科技图书 多媒体 课件 实训室等 1 图书文字信息资源 教材 近三年出版的 电子工业出版社 机械工业出版社 邮电出版社等高职统编教 材 参考书 冯柏群 祁和义主编 检测与传感器技术 第一版 人民邮电出版社 2008 年 王光亮主编 实用电工电子技术 第一版 科学出版社 2008 年 金发庆主编 传感器技术与应用 第一版 机械工业出版社 2008 年 卿太全等编著 传感器应用电路集萃 第一版 中国电力出版社 2008 年 专业期刊 传感器世界 仪表技术与传感器 化学传感器 传感器与微系统等 2 网上教学资源 主要有校园网和其他网上精器课程资源 如 中国计量学院传感器技术 中国传感器网 中国传感器信息网 3 多媒体资源 网上有大量的有关传感器技术 传感器检测技术 传感器与测量等视频 音频 动画 图片 课件与素材库 很方便自学查用 4 实训室资源 实践教学在传感器技术实训室进行 本实训室应配有传感器系统综合实验装置或各种 常用的传感器 还配备有多媒体教学设备与实验所需的各种设备 还有相应的专业技术手 册及参考书资料 教师要利用仪器和设备先进行演示实验 通过讲解操作要点 要求学生 注意安全 规范操作 培养学生实事求是的职业素质和良好作用 5 校外实训基地 充分利校外实训基地资源 多接触生产实际 培养学生理论多联系实际的良好习惯与 工作作风 学生可通过如参观 短期实践 顶岗实习等多种方式到校外实训基地进行实践 4 教学评价 1 本课程考核内容