检测与过程控制课程教学大纲

1、检测与过程控制课程教学大纲课程名称：检测与过程控制英文名称：Measurement and Process Control课程编号：5学 时 数：48其中实验（实训）学时数：10 课外学时数：0学 分 数：3.0适用专业：电气工程及其自动化一、课程的性质和任务检测与过程控制是电气工程及其自动化本科专业的一门专业课。它面向生产过程自动化，以过程检测控制技术为重点，比较全面地介绍检测与过程控制的基本概念、基本理论和系统分析方法，以及在生产领域的典型应用实例。学生通过本课程的学习，能够了解检测与过程控制技术理论与实践方面的基础知识、基本原理、发展趋势；掌握或熟练掌握各种传感器的基本结构、工作原理、典

2、型应用；掌握或熟练掌握分析设计典型过程控制系统的方法。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点1、过程检测技术基础基本要求：了解过程检测的基本概念、 理解测量误差概念种类，熟练掌握各种误差处理方法。重点和难点：系统误差及随机误差区分及处理。 2、温度检测仪表基本要求：了解温标，理解各种测温方法，熟练掌握热电偶、热电阻测温、温度变送器、非接触式测温、新型温度传感器及其测温技术。重点和难点：热电偶冷端补偿，热电阻三线制测温，变送器电流与温度的换算。3、压力与真空检测仪表基本要求：了解常用压力检测方法，理解各种压力检测仪表、差压变送器的工作原理，熟练掌握各种压力检测仪表选用。 重点和难点：压力变送器输

3、入-输出特性，电流与压力的换算。4、流量检测与仪表基本要求：了解常用流量测量方法，理解节流式流量计、均速管流量计、电磁流量计、容积式流量计、质量流量计的工作原理，掌握其使用方法。重点和难点：节流式流量计工作原理及输入-输出特性。5、物位与厚度检测仪表基本要求：了解常用物位与厚度检测方法，理解浮力式液位计、差压式液位计、电容式物位计、雷达物位计、核辐射物位检测、厚度检测仪表工作原理，掌握其使用方法。重点和难点：差压式液位计工作原理，液位计算方法。6、其它检测仪表基本要求：了解应变与重量检测方法，理解其仪表工作原理，掌握其使用方法。重点和难点：应变效应及应变力的计算。7、过程控制系统基本概念基本要

4、求：了解过程控制的基本概念、特点和发展概况；理解掌握控制系统性能指标。8、控制器基本要求：了解调节器的工作原理；理解PID控制的基本概念和各种表达方式；掌握其分析过程。重点和难点：PID调节规律对被控过程性能指标的影响。9、执行器基本要求：了解调节阀的基本概念，理解各类调节阀的工作原理及流量特性，掌握理想流量特性及工作流量特性。重点和难点：流量特性的选择。10、单回路控制系统基本要求：了解单回路系统基本概念，理解被控变量、控制变量的选择、掌握PID参数工程整定方法。重点和难点：临界比例带，1/4衰减法及响应曲线法。11、复杂控制与先进控制系统基本要求：了解串级控制、前馈控制、解耦控制、SMIT

5、H补偿控制等系统结构以及工业计算机控制系统DCS、PCS结构。三、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例1过程检测的基本概念、 测量误差及处理方法讲授22 ：12温标及测温方法、热电偶、热电阻测温、温度变送器、非接触式测温、新型温度传感器及其测温技术讲授+实验4+42 ：13常用压力检测仪表、差压变送器、压力检测仪表选用、真空计讲授+实验4+22 ：14节流式流量计、均速管流量计、电磁流量计、容积式流量计、质量流量计讲授32 ：15浮力式液位计、差压式液位计、电容式物位计、雷达物位计、核辐射物位检测、厚度检测仪表讲授32 ：16应变与重量检测仪表、过程分析仪器、显示(记

6、录)仪表）讲授+实验3+22 ：17过程控制的基本概念、特点和发展概况；控制系统性能指标讲授22 ：18调节器的工作原理；PID控制的基本概念和各种表达方式；PID调节规律对被控过程的影响讲授32 ：19调节阀的基本概念及在控制系统中的作用；各类调节阀的工作原理及流量特性讲授42 ：110参数选择、PID参数对系统动态性能的影响；PID参数工程整定方法讲授+实验4+22 ：111串级控制、前馈控制、解耦控制、SMITH补偿控制等系统结构以及工业计算机控制系统DCS、PCS结构讲授62 ：1四、课程其他教学环节要求序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例1热电偶原理及现象实验2 2热敏电阻测温演示实验2 3压力变送器输入-输出特性测试 实验2 4电阻应变片性能研究实验2 5PID参数整定实验2 五、本课程与其他课程的联系先修课程：物理学、模拟电子技术、数字电子技术、