传感器应用与检测教学大纲含实践教学大纲

1、传感器应用与检测教学大纲（66课时）课程编码：课程类别：职业能力支撑课课程归属：数字信息技术学院编 制 人：徐文编（修）制日期：2013年8月审定组（人）：审定日期：适用专业：物联网应用技术一、课程的性质和任务传感器应用与检测是物联网应用技术专业一门重要的职业能力课，其任务是让学生了解常用传感器的工作原理、特性，掌握力敏传感器、湿度传感器、温度传感器、光电传感器、磁敏传感器、超声波传感器等传感器在实践中的应用，以及传感器与微处理器接口电路的基本应用。并使学生初步获得误差理论、自动检测方法及抗干扰技术等方面的基本知识和基本技能，能将所学的自动检测技术灵活地应用，为今后课程设计、毕业设计和从事本专

2、业技术工作提供高级专业技术支持。本课程的教学任务是：1.掌握常用传感器的原理、结构、转换电路和应用2.掌握常用非电量的测量方法3.了解自动检测技术中的基本概念、误差分析及补偿电路的设计方法4.掌握检测系统组成的方法及常用的抗干扰技术5.了解现代传感器的发展趋势和新型传感器的应用二、课程基本要求传感器应用与检测是一门理论和实践相结合但更注重实践的课程，在教学中要强调有关自动检测的基本概念和基本原理的理解和掌握，尤其注重理论联系实际，重视实验环节，加强传感器应用的实际操作能力的培养。传感器应用与检测课程基本知识、基本技能、基本素养结构图了解测量的基本知识，测量误差的概念及误差的分类；了解传感器的定

3、义、组成及分类了解各种电阻传感器、电容传感器的组成及其原理，并掌握电阻传感器、电容传感器的应用；基本知识了解各种电感式、压电式、热电式传感器的组成及原理，并掌握用这些传感器在工程中的应用；了解各种光电式、磁敏、辐射传感器的组成及原理，并掌握用这些传感器在实际项目的应用电路；了解各种数字式传感器的组成及原理，并掌握用这些传感器在实际项目的应用电路；了解抗干扰技术，并掌握检查技术中常用的抗干扰技术检测与转换技术及应用能计算测量误差基本技能能使用电阻传感器、电感式传感器、电涡流式传感器、电容式传感器、电压式传感器、超声波传感器、霍尔传感器、热电偶传感器、光电传感器、数字式位置传感器中的数种传感器组建

4、简单的应用电路能设计简单的抗干扰电路能使用多种传感器构建简单的检测系统 1、具有良好的从业道德基本素养2、严谨科学的态度3、团队合作精神三、教学条件1、上课条件：多媒体教室2、实践条件：传感器实训室、传感器试验箱四、教学方法1、教学设计的宗旨：以学到实用技能、提高职业能力为出发点，注重提高学生实践动手能力及应用能力。2采用多种方法的组合教学手段：理论教学在多媒体教室进行，实训教学（操作）在电子实训室实现，理论教学和实训操作相结合。根据不同章节的教学内容采用不同的教学方法，采用电子课件+教案教学形式，主要教学方法采用讲授式、讲练结合式、讨论式、启发式和错误提示式等多种形式。实训采用专门的实训内容

5、，以学生操作为主，精讲多练，注重培养学生的自主学习能力。五、课时分配本课程正课时间内理论讲授需10课时，实验需30课时左右，机动和考试时间2课时，小计42课时。另外安排综合实践24课时。具体分配见下表。教 学 内 容理论课学时数实践课学时数合计学时数(一)检测技术概述及传感器简介303(二)传感器检测电路基础66(三)传感器原理及检测实训03030(四)信号调理与转换101(五)课程综合实践（传感器系统设计）02424考 试22合 计105666六、考核方式1、本课程采用形成性考核方式，总成绩由平时考核和期末考试两部分形成。总成绩平时考核成绩（50分）期末考试成绩（50分）。2、平时考核成绩（

6、50分）平时态度（考勤，课堂讨论、课堂实训等表现，作业或实践报告上交情况）（20分）+实践训练成绩（30分）。3、期末采用操作考试的方式。七、开课要求Ø 授课教师资格：具有大学本科及以上学历或中级及以上职称。Ø 学生资格：电子类专业高职学生。Ø 设备条件：多媒体教室、电子实训室、传感器试验箱。Ø 保障措施：授课内容的实践性强，要求任课教师具有一定的实践能力；授课过程中，应安排课堂提问、课外作业；每一部分内容结束时，应安排实践技能考核；授课时应多采用启发式教学，以提高教学效果；八、教材与参考书目1传感器与检测技术，高等教育出版社陈杰，黄鸿编著，2002 2

7、自动检测技术与装置，化学工业出版社，张宏建，蒙建波编著，20043自动检测技术实训教材清华大学出版社，俞志根，李天真编著，2004九、教学内容模块一 传感器应用及检测技术概述应知：1、了解传感器的基本概念、组成、分类及工程应用；2、了解检测技术的基本概念及方法；3、掌握检测误差的概念及数据处理；4、了解常规检测仪表与系统的基本类型和基本特性。应会：1、能够计算测量误差；2、能够采取一定的措施降低测试误差；3、能够区分各种传感器；4、能够简单的选择和使用各种传感器。模块二 传感器检测电路基础应知：1、理解电路的基本概念：电路和电路模型、电路的基本物理量、电压源和电流源、电桥电路的原理、受控源；

8、2、掌握电路的基本定律和转换方法：基尔霍夫定律、电路的等效变换；3、理解运算放大器的基本概念；应会：1、电路中电位的计算；2、负载最大功率计算；3、掌握电路的基本分析方法：支路电流法、回路电流法、节点电压法、叠加定理、戴维南定理；4、掌握传感器检测电路的分析与设计方法，具体包括：差动放大电路、直流电桥电路、交流电桥电路、差动整流电路、相敏检波电路。模块三 传感器原理及检测实训（一）电阻应变式传感器应知：1、了解各种电阻传感器的工作原理及结构； 2、掌握电阻应变传感器的特性及其应用；3、理解电阻应变传感器的温度误差及其补偿；应会：1、电阻应变传感器的测量电路分析（重点是直流电桥电路分析）；2、能

9、够用电阻传感器组建简单的测试电路；实训项目：金属箔式应变片单臂电桥性能实验；金属箔式应变片半桥性能实验；金属箔式应变片全桥性能实验；（二）变面积式差动电容传感器应知：1、了解各种电容式传感器的工作原理及其结构； 2、理解电容传感器的输入-输出特性及其应用；应会：1、掌握电容式传感器的等效电路、测量转换电路分析；2、能够用电容式传感器组建简单的测试电路；3、能够使用最小二乘法做输出特性拟合直线；实训项目：电容式传感器的位移特性；（三）螺线管互感差动变压器应知：1、了解各种电感传感器的工作原理及结构； 2、掌握自感式传感器、差动变压器式传感器的特性及其应用；应会：1、能够分析产生零点残余电压的原因

10、及掌握消除方法；2、能够分析激励信号频率的极限和幅频特性；3、能够用电感传感器组建简单的测量电路；4、能够使用示波器进行信号分析；实训项目：差动变压器的性能测定；差动变压器零点残余电压测定及补偿；激励频率对差动变压器特性的影响；（四）霍尔传感器应知：1、了解霍尔传感器的工作原理及其结构组成； 2、了解常用的霍尔集成电路；3、掌握霍尔传感器的特性及其应用；应会：1、能够掌握霍尔传感器的测量误差及其补充方法；2、能够用霍尔传感器组建简单的测试电路；实训项目：直流激励时霍尔传感器位移特性实验；（五）温度传感器应知：1、了解温度传感器的概念、特点和种类；2、了解热敏电阻的工作原理、温度特性；3、掌握热

11、电阻的工作原理、分度表原理； 4、了解集成温度传感器的种类和各自的工作原理；应会：1、掌握热电阻的测量线路设计与应用；2、能够用集成温度传感器组建简单的测试电路；实训项目：集成温度传感器的特性；Pt100热电阻测温实验；热敏电阻的特性研究；（六）光学传感器应知：1、了解光电效应及光电器件；2、掌握光电器件的基本应用电路； 2、掌握光电传感器的特性及其应用；应会：1、能够辨别光电器件（重点是光敏电阻和光电二极管）；2、能够用光电传感器组建简单的检测试电路；实训项目：光电二极管和光敏电阻的特性研究；模块四 信号调理与转换 检测系统的抗干扰技术应知：1、了解各种干扰源及其相应的防护措施；2、了解检测

12、系统中的调制与解调、信号放大、转换技术、非线性校正等信号调理与转换技术；3、了解几种电磁兼容控制技术。应会：1、能够在检测系统中采取比较简单的抗干扰技术；传感器应用与检测实践教学大纲课程编码：课程类别：职业能力支撑课课程归属：数字信息技术学院编 制 人：徐文编（修）制日期：2013年10月审定组（人）：审定日期： 适用专业：物联网应用技术一、实践教学目的通过课程实训，使学生达到以下几个主要目标：1、 熟悉误差的产生及计算；2、 熟悉各种传感器的结构、各部件的作用；3、 掌握各类传感器的工作原理和特性；4、 初步掌握各类传感器的简单检测系统的设计、搭建和调试技术；5、 熟悉工程中用各类传感器组建的检测系统的抗干扰措施，并初步建立对常用检测系统的分析与维护能力。二、实践教学内容与要求序号训练项目名称训练内容与基本要求学时备注1金属箔式应变片单臂电桥性能实验特性测试、测量应用32金属箔式应变片半桥性能实验特性测试、测量应用33金属箔式应变片全桥性能实验特性测试、测量应用34电容式传感器的位移特性特性测试、测量应用35差动变压器的性能测定电路设计、组装及调试36差动变压器零点残余电压测定及补偿特性测试、测量应用27激励频率对差动变压器特性的影响特性测试、测量应用18直流激励时霍尔传感器位移特性实验特性测试、测量应用39集成温度传感器的特性特性测试、测量应用310Pt100热电