传感器原理及应用课程介绍与教学大纲

1、传感器原理及应用课程简介课程编号1240524004课程名称传感器原理及应用课程性质必修学 时64学 分4学时分配授课：54 实验：10   上机： 实践：  实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占50% ，期末成绩占50% 。开课学院信息工程学院更新时间适用专业电气工程、自动化类先修课程大学物理、电子技术、微机原理与接口技术等课程内容：传感器原理及应用是高等学校电气工程、自动化类专业的一门重要专业基础课。本课程主要介绍传感器的基本概念，重点讲述各类传感器的基本原理、特点、输出特性、典型测量电路及应用方法。同时介绍常用传感器的实际应用及传感器技术发展趋势及新成果

2、。本课程对智能传感器、传感器的标定也作了简单介绍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.传感器原理及应用课程教学大纲课程编号1240524004课程名称传感器原理及应用课程性质必修学 时64学 分4学时分配授课：54 实验：10   上机： 实践： 

6、; 实践（周）：考核方式闭卷考试，平时成绩占50% ，期末成绩占50% 。开课学院信息工程学院更新时间适用专业电气工程、自动化类先修课程大学物理、电子技术、微机原理与接口技术等一、教学内容绪论了解传感器的作用、传感器的定义与组成、传感器的分类及对它的一般要求，了解传感器的发展动向及前沿技术。第一章 传感器的一般特性要求深刻理解与熟练掌握的内容：1.1 传感器的静特性：线性度、迟滞、重要性、灵敏度和灵敏度误差、分辨力和阈值、稳定性、静态误差1.2 传感器的动特性要求一般理解与掌握的内容：1.3 传感器的技术指标1.4 传感器的频响特性教学难点：传感器的频响特性。教学重点：传感器的静、动态特性指标

7、。第二章 电阻式传感器要求深刻理解与熟练掌握的内容：2.1 电位器式传感器：基本原理，阶梯特性及阶梯误差、负载特性及负载误差2.2 应变式传感器：工作原理，金属应变片的主要特性，测量电路，温度误差及其补偿2.3 压阻式传感器：基本工作原理，温度误差及其补偿2.4 电阻传感器的应用（实例一）要求一般理解与掌握的内容：* 2.5 应变片的类型和材料，应变片粘贴及使用教学难点：应变片粘贴及使用。教学重点：工作原理、测量电路、基本特性。第三章 电感式传感器要求深刻理解与熟练掌握的内容：3.1 变磁阻式传感器：工作原理、特性分析、测量电路和传感器灵敏度、零点残余电压3.2 差动变压器式传感器：差动变压器

8、式传感器的结构形式及特点；三节式螺旋管差动变压器的工作原理，主要性能，特点及应用；差动变压器式传感器零点残余电压及调整方法3.3 电涡流传感器：工作原理、等效电路；高频反射、低频透射涡流测厚原理；涡流式传感器的特点及主要应用3.4 电感式传感器的应用（实例二）要求一般理解与掌握的内容：*3.5 感应同步器的组成及特点、工作原理、激励方式和信号处理方式教学难点：零点残余电压及调整。教学重点：电感式传感器的工作原理、测量电路；差动变压器传感器零点残余电压及调整；电涡流式传感器的特点及应用。第四章 电容式传感器要求深刻理解与熟练掌握的内容：4.1 电容式传感器：工作原理与类型、测量电路（电桥电路、二

9、极管双T形电路、差动脉冲调宽电路和运算放大器式电路）、主要性能、特点及应用4.2 电容式集成传感器：基本类型及工作原理、测量电路4.3 电容式传感器的应用（实例三）要求一般理解与掌握的内容：*4.4 容栅式传感器工作原理、测量电路教学难点：电容式传感器的设计要点。教学重点：电容式传感器的工作原理及特点，测量电路、特点及应用场合。电容式集成传感器的工作原理及测量电路。*第五章 磁电式传感器（自学）要求深刻理解与熟练掌握的内容：5.1 磁电式传感器：类型、恒定磁通磁电感应式传感器的工作原理5.2 霍尔式传感器：工作原理与特点、霍尔元件的误差及其补偿5.3 霍尔式传感器的典型应用实例（实例四）要求一

10、般理解与掌握的内容：*5.4 磁栅式传感器教学难点：变磁通磁电感应式传感器结构及原理。教学重点：霍尔式传感器的工作原理与特点、霍尔元件的误差及其补偿. 磁电式传感器的原理及应用。第六章 压电传感器要求深刻理解与熟练掌握的内容：6.1 压电效应6.2 压电元件常用结构形式6.3 等效电路与测量电路6.4 压电传感器应用实例（实例五）要求一般理解与掌握的内容：*6.5 压电材料教学重点：压电效应，压电传感器的特点及等效电路，测量电路原理及特点。教学难点：压电材料。第七章 热电式传感器要求深刻理解与熟练掌握的内容：7.1 热电偶传感器：工作原理、热电偶基本定律、热电偶温度补偿、常用热电偶7.2 热电

11、阻传感器：热电阻材料、常用热电阻7.3 热敏电阻传感器：热敏电阻的种类、结构与材料、负温度系数热敏电阻的特性教学难点：热电阻材料、热敏电阻结构与材料、负温度系数热敏电阻的特性。教学重点：热电偶工作原理的及温度补偿；热电偶基本定律。第八章 光电传感器要求深刻理解与熟练掌握的内容：8.1 光源8.2 光电器件及特性8.3 光纤传感器、激光传感器：工作原理8.4 光电传感器应用（实例六）要求一般理解与掌握的内容：*8.5 光栅传感器。教学难点：光栅传感器。教学重点：光电效应；几种主要光电器件的工作原理及特性, 光纤传感器原理及应用。第九章 波式和射线式传感器介绍要求深刻理解与熟练掌握的内容：9.1

12、超声波传感器：超声波的物理性质、工作原理及应用9.2 微波传感器：工作原理、特点及应用要求一般理解与掌握的内容：*9.3 射线式传感器：工作原理、特点及应用教学难点：射线式传感器的基本原理。教学重点：超声波的物理性质，超声波、微波、传感器的工作原理及应用。第十章 半导体式物性传感器要求深刻理解与熟练掌握的内容：10.1 气敏传感器：气敏传感器的结构、典型驱动电路、工作原理及典型应用（实例七）10.2 湿敏传感器：绝对湿度相对湿度的概念，湿敏传感器的工作机理及应用要求一般理解与掌握的内容：*10.3 色敏传感器：色敏传感器的工作机理及应用教学重点：半导体式物性传感器的工作机理及特性, 主要应用场

13、合。教学难点：半导体式物性传感器的工作机理。第十一章 传感器的标定要求深刻理解与熟练掌握的内容： 11.1 传感器静态特性的标定方法11.2 传感器动态特性的实验确定法要求一般理解与掌握的内容：*11.3 常用的标定设备11.4 传感器标定实例教学难点：标定设备。教学重点：传感器的静态、动态标定方法。第十二章 专题讨论 传感器综合应用案例备注：打“*”号的内容属于拓宽加深部分，可选择讲解。二、教学要求第一章 传感器的一般特性教学要求：了解传感器的一般特性；理解传感器静、动态特性指标及其含义。第二章 电阻式传感器教学要求：理解应变效应；掌握电位器式、应变式、压阻式传感器的工作原理，特点及应用场合

14、；测量电路的工作原理；基本特性。第三章 电感式传感器教学要求：熟练掌握变磁阻式、电涡流式、差动变压器式传感器的工作原理，特点、主要应用场合；掌握电涡流传感器的等效电路，各种传感器的测量电路及工作原理；了解差动变压器式传感器零点残余电压及调整方法。第四章 电容式传感器教学要求：掌握电容式传感器的工作原理、测量电路、主要性能、特点及应用。了解电容式传感器的设计要点。第五章 磁电式传感器教学要求：重点掌握霍尔式传感器的工作原理与特点、霍尔元件的误差及其补偿；理解恒定磁通磁电感应式传感器的工作原理。第六章 压电传感器教学要求：理解压电效应；熟练掌握压电传感器的工作原理、特点及等效电路、测量电路及工作原

15、理；熟悉压电传感器的主要应用；了解常用的压电材料。第七章 热电式传感器教学要求：理解热电效应；掌握热电偶传感器的工作原理、热电偶基本定律、热电偶温度补偿；了解各种不同热电式传感器的适用场合。第八章 光电传感器教学要求：理解光电效应（内、外）；掌握常用光电器件的工作原理及特性；掌握光纤、激光传感器的工作原理、特点及应用。第九章 波式和射线式传感器介绍教学要求：了解超声波及其物理性质；掌握超声波、微波传感器的工作原理及应用；了解射线式传感器的工作原理及应用。第十章 半导体式物性传感器教学要求：掌握气敏传感器的工作原理及典型应用；了解绝对湿度相对湿度的概念；了解物理型传感器工作的基本机理。第十一章 传感器的标定教学要求：掌握常用传感器的静、动态标定方法，能独立设计并完成传感器的静态标定。三、章节学时分配章次总课时课堂讲授实验上机实践备 注绪论22144大型作业之一2862实例一31082实例二466实例三、大型作业之二5自学6642实例五74481082实例六9221044实例