《传感器原理及应用》教学大纲

1、传感器原理及应用教学大纲学时：51学分：3适用专业：电子信息工程一、课程的性质、目的和任务传感器原理及应用是电子信息工程专业的必修课。其目的和任务是：掌握一般通用的力学、热学、声学、光学等传感器原理及应用，并能设计一般的应用电路；掌握常见非电参数的检测方法；初步了解现代检测技术。二、课程教学的基本要求（1）了解：微波传感器；计算机检测技术；虚拟仪器；（2）理解：检测系统的特性与性能指标；测量基本知识；电涡流式传感器；磁电式传感器；光纤传感器；霍尔式传感器；转矩的测量；加速度和振动的测量；转速的测量；流量的测量；成分量的测量；检测系统抗干扰技术；（3）掌握：感测技术基本知识；电阻式传感器；电容式

2、传感器；电感式传感器；压电式传感器；热电式传感器；光电式传感器；超声波传感器；力、压力的测量；速度的测量；位移、物位和厚度的测量；温度的测量；简单光控及温控电路。三、课程教学内容（一）感测技术基本知识1检测系统的特性与性能指标检测系统的组成检测系统的静态特性与性能指标检测系统的动态特性与性能指标2测量基本知识测量误差的基本概念随机误差及其处理系统误差的处理3常见测控电路电桥电路及相敏检波差动放大与仪用放大器电压的数字化测量相位差的数字化测量频率测量简单控制电路说明：本章的重点是：检测系统的特性与性能指标；常见测控电路。难点是常见测控电路原理、应用和简单测控电路计算（二）常用传感器工作原理1传感

3、器基本概念传感器定义传感器的基本组成传感器的分类传感器的性能参数及要求2电阻式传感器金属电阻应变片半导体应变片电阻应变传感器的应用3电容式传感器基本工作原理及分类电容式传感器常用的转换电路电容式传感器的应用4电感式传感器自感式传感器互感型变压器式电感传感器电感传感器的应用5电涡流式传感器基本工作原理高频反射式电涡流传感器的基本结构涡流式传感器的应用6压电式传感器压电效应压电式传感器等效电路压电式传感器的测量电路7磁电式传感器动圈式磁电传感器；磁阻式磁电传感器；磁电式传感器的测量电路8热电式传感器热电偶热电阻和热敏电阻9光电式传感器光电效应及器件光电器件的特性光电式传感器CCD图像传感器10光纤

4、传感器光纤的结构和导光原理光纤类传感器基本原理及分类光纤传感器的调制光纤传感器的应用11霍尔式传感器霍尔效应霍尔传感器的测量电路测量误差补偿12超声波传感器超声检测的物理基础超声传感器的原理与结构超声传感器基本应用13微波传感器微波的基本知识微波传感器及其分类微波传感器的应用说明：本章的重点是：传感器基本概念；电阻式传感器；电容式传感器；电感式传感器；热电式传感器；光电式传感器。难点是：热电耦、压电式传感器、光电式传感器、光纤传感器、超声波传感器等牵涉知识面广，应用较为复杂，讲解及学生理解较难。（三）常见非电参数的检测方法1力、压力和转矩的测量力的测量压力的测量转矩的测量2位移、物位和厚度的测

5、量位移测量物位测量厚度测量3速度、加速度和振动的测量速度的测量振动与加速度的测量4转速的测量磁电式传感器测转速霍尔转速传感测转速光电式数字转速测量5温度的测量温度的概念和测量方法接触式温度测量非接触式温度测量6流量的测量流量的概述和测量方法速度式流量计差压法测流量7成分量的测量湿度及其测量气体成分测量浓度的测量说明：本章的重点是传感器基本概念；电阻式传感器；电容式传感器；电感式传感器；热电式传感器；光电式传感器。特别在日常生活中常用的热电式传感器，光电式传感器的原理及基本应用作为重点中的核心内容。难点是力、压力和转矩的测量；速度、加速度和振动的测量；流量的测量等牵涉力学、机械、流体力学、材料力

6、学等多方面知识。（四）检测系统抗干扰技术1干扰的分类外部干扰内部干扰2干扰的引入串模干扰共模干扰3干扰的抑制方法接地的类型隔离与耦合布线抗干扰措施软件抗干扰措施说明：本章的重点是干扰的分类，干扰的抑制方法；难点是信号通道干扰，电源干扰，数字电路引起的干扰，串模干扰，共模干扰等产生的原因及抑制方法。（五）现代检测技术简介1计算机检测技术2虚拟仪器说明：本章为非重点内容，以基本概念介绍为重点四、课内实践教学要求本课程无课内实践要求。五、考核形式考试（闭卷）六、学时分配章节内容学时（一）感测技术基本知识7（二）常用传感器工作原理22（三）常见非电参数的检测方法16（四）检测系统抗干扰技术4（五）现代检测技术简介2合计51七、本课程与其它课程的联系先修课程：普通物理、电子技术基础。后续课程：应用与设计课程。八、建议教材及教