汽车传感器与测试技术课程教学大纲

1、汽车传感器与测试技术课程教学大纲（Automobile Sensor and Testing Technology）一、课程概况课程代码：0104009学 分：3.0学 时：48学时（其中：讲授学时42学时，实验学时6学时）先修课程：高等数学，大学物理，电工电子技术，汽车运用工程适用专业：汽车服务工程建议教材：汽车测试技术，樊继东，机械工业出版社，2017.6课程归口：汽车工程学院课程的性质与任务：汽车传感器与测试技术是为汽车服务工程专业学生开设的一门专业必修课程。通过本课程学习使学生掌握汽车测试技术相关的传感器工作原理及应用、信号描述与分析、测试系统的特性分析、信号调理、常见物理量的测量等测

2、试基础知识；使学生掌握汽车工程中常用的传感器的结构类型、工作原理及其在汽车上的应用，测试系统的静动态特性分析，信号的调理与分析，掌握振动、噪声、空气流量、位置、扭矩、转速及车速等基本物理量的检测方法，了解汽车维修中常用的传感器的特性及应用，信号分析，使学生在汽车传感器与测试技术方面具有较全面的知识，为后续汽车检测与维修等课程学习打好基础。二、课程目标目标1. 使学生比较系统地掌握常见汽车传感器和测试系统的基本概念、基本原理、基本分析方法。目标2. 使学生比较系统地掌握汽车测试技术的基础理论、方法及评价标准。目标3. 培养学生运用信号时域分析、频域分析和相关性分析进行信号性质识别、故障诊断和性能

3、检测的能力和设计经济可行的测试系统方案的应用能力。目标4. 培养学生的逻辑思维能力和辩证思维能力，使学生针对汽车信号测试等工程问题设计解决方案时，能体现出创新意识；在解决汽车相关参数采集和分析等复杂工程问题实践中，具有人文社会科学素养、社会责任感，能理解工程师的职业道德和责任。本课程支撑专业人才培养方案中毕业要求3-1、毕业要求4-2、毕业要求6-1，毕业要求11-2，对应关系如表所示。毕业要求指标点课程目标目标1目标2目标3目标4毕业要求3-1毕业要求4-2毕业要求6-1毕业要求11-2三、课程内容及要求（一）绪论1.教学内容测量和测试系统，测试系统的组成及其技术的发展；汽车测试技术与传感器

4、的应用现状及发展趋势；测量方法和测量器具，测量误差及需要注意的因素。2.基本要求了解测试技术内容与任务，清楚测试系统的组成；了解汽车测试技术与传感器的应用现状及发展趋势；了解测量的基础知识。（二）常用传感器及应用1.教学内容传感器的定义和分类，传感器的静态特性，传感器的选用原则，传感器的标定与校准；电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、霍尔式、光电式传感器类型、工作原理及应用。2.基本要求掌握各种传感器类型、工作原理，掌握汽车中常用传感器的功能作用及其工作原理。（三）信号的描述1.教学内容信号的分类，信号的时域和频域描述；周期信号、非周期信号及其频谱；典型信号的频谱；随机信号。2.基本要求掌

5、握信号的时域与频域描述方法，熟悉信号频谱结构的概念；掌握周期信号、非周期信号频谱分析的方法，了解傅里叶变换的主要性质；熟悉典型信号的频谱特征；了解随机信号的概念。（四）测试系统的基本特性1.教学内容测试系统及其主要性质；测试系统的静态、动态特性；不失真测试条件；典型测试系统的动态特性分析；测试系统动态特性参数的确定。2.基本要求掌握测试装置的静态、动态特性；熟悉实现信号不失真测试的条件；了解典型测试系统的动态特性分析；掌握测试系统动态特性参数确定的方法。（五）信号的调理1.教学内容信号放大；电桥；调制和解调；滤波器；模-数转换原理。2.基本要求了解常见的信号放大电路；掌握电桥的基本原理与特点，

6、掌握电桥平衡条件；掌握调幅及其解调的基本原理；掌握滤波器的类型及作用，了解滤波器的参数；掌握模-数转换工作原理。（六）信号分析基础1.教学内容采样和采样定理，窗函数的选择；信号的相关分析；功率谱分析及应用。2.基本要求掌握信号采样定理；掌握窗函数的选择，熟悉常见的窗函数；了解时域分析方法和自相关分析的典型应用；掌握功率谱分析方法及在工程上的应用。（七）汽车常见物理量的测量1.教学内容振动、噪声的测量；空气流量、位置、扭矩测量，汽车角速度、转速、车速测量，车辆周围识别用传感器，EMC检测。2.基本要求了解惯性式振动测量仪的工作原理，掌握汽车爆燃传感器的工作原理；了解噪声客观评价的指标及其关系式，

7、掌握声级计的使用；掌握不同流量传感器的工作原理；掌握节气门位置传感器与曲轴位置传感器的工作原理；掌握扭矩传感器、汽车角速度传感器的工作原理；掌握汽车中转速、车速测量传感器的工作原理；了解EMC基本检测方法。教学内容与课程目标的对应关系及学时分配如表所示。序号教学内容支撑的课程目标支撑的毕业要求指标点讲授学时实验学时1绪论目标13-132常用传感器及应用目标1、2、43-1、6-1、11-2923信号的描述目标2、33-1、6-134测试系统的基本特性目标1、2、33-1、4-2、6-165信号的调理目标2、33-1、6-136数字信号处理基础目标2、33-1、6-137信号分析基础目标2、33

8、-1、6-168汽车常见物理量的测量目标2、43-1、4-2、11-294合计426四、课内实验（实践）序号实验项目名称实验内容及要求学时对毕业要求的支撑类型备注1传感器认识实验了解汽车传感器类型、结构及组成，了解汽车传感器测量工作原理及特性，掌握各类传感器在汽车电控系统中的应用。26-1综合性必做2汽车发动机振动检测实验掌握压电式振动加速度传感器基本工作原理和检测方法，掌握汽车发动机振动的检测方法。23-1、4-2综合性必做3汽车发动机噪声检测实验掌握电容式声学电感器基本工作原理和检测方法，掌握汽车发动机噪声的检测方法。23-1、4-2综合性必做五、课程实施（一）把握重点与难点，循序渐进。对

9、汽车传感器与测试技术涉及的常用传感器、测试系统特性、信号调理与处理及汽车常见物理量测量等模块知识重点讲授，灵活采用专题汇报、项目答辩讨论等教学方式，提高学生对汽车传感器、汽车测试系统特性等难点知识的综合应用能力。（二）以课堂理论教学为主。多举一些生活中常见的传感器的实例，使课程更生动，让学生有直观的认识，对课程学习产生兴趣。同时理论教学紧密联系工程实际，结合课堂提问、讨论，调动学生学习主动性，引导、激励学生的学习积极性和自主性，使学生掌握汽车传感器与测试技术的专业知识模块与内容。（三）以问题为导入，利用多媒体课件与视频素材相结合，将抽象复杂的传感器结构及工作原理演示出来，让枯燥抽象的课程内容生

10、动化、形象化，从而易于被学生接受和理解，提高课堂教学效果。（四）主要教学环节质量要求如表所示。主要教学环节质量要求1备课（1）掌握本课程教学大纲内容，严格按照教学大纲要求进行课程教学内容的组织。（2）熟悉教材各章节，借助专业书籍资料，并依据教学大纲编写授课计划，编写每次授课的教案。教案内容包括章节标题、教学目的、教法设计、课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教学效果分析等方面。（3）根据各部分教学内容，构思授课思路、技巧，选择合适的教学方法。2讲授（1）要点准确、推理正确、条理清晰、重点突出，能够理论联系实际，熟练地解答和讲解例题。（2）采用多种教学方式（如启发式教学、案例分析教学、讨论式

11、教学、多媒体示范教学等），注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。（3）能够采用现代信息技术辅助教学。（4）表达方式应能便于学生理解、接受，力求形象生动，使学生在掌握知识的过程中，保持较为浓厚的学习兴趣。3作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：（1）按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。（2）书写规范、清晰。（3）解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下：（1）学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。（2）教师批改和讲评作业要认真、细致，按百分制评定成绩并写明日期。（3）学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成部分。4课外答疑为了解学生的学习

12、情况，帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学习方法和思维方式，培养其独立思考问题的能力，任课教师需每周安排一定时间进行课外答疑与辅导。5成绩考核本课程考核的方式为闭卷笔试。考试采取教考分离，监考由学院统一安排。有下列情况之一者，总评成绩为不及格：（1）缺交作业次数达1/3以上者。（2）缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。六、课程考核（一）课程考核包括期末考试、平时及作业考核和实验考核等，期末考试采用开卷考试方式。（二）课程总评成绩=平时成绩20% +实验（实践）成绩20%+期末考试成绩60%。具体内容和比例如表所示。成绩组成考核/评价环节权重考核/评价细则对应的毕业要求指标点平时成绩日

13、常出勤课堂表现 10%日常出勤、课堂表现均按百分制评分，以日常出勤为基本评分标准，因大课堂教学，学生人数众多，课堂表现不能每位同学面面俱到，故将课堂表现酌情附加到日常出勤当中，总评后折算成10%计入课程总成绩。6-1课外作业10%课外作业布置45次，完成2025个习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握程度，每次课外作业按百分制评分，总评后折算成10%计入课程总成绩。6-1实验成绩课程 20% 完成3个实验，主要考核学生应用基础知识进行工程测试实验，并对实验结果进行分析与评价的能力。每个实验按百分制分别给出预习、操作和实验报告的成绩，平均后得到该实验的成绩。3个实验成绩平均后得到实验总评成绩并按20%计入课程总成绩。3-14-26-1期末考试成绩期末考试卷面成绩 60% 试卷题型包括填空题、判断题、选择题、简答题、综合分析题等，以卷面成绩的70%计入课程总成绩。3-16-111-2（三）课程总目标需大于等于0.6，否则总评成绩不及格，需要补考或重修。每个课程目标达成度计算方法如下：式中：Ai=平时成绩占总评成绩的权重课程目标i在平时成绩中的权重，B