检测技术课程教学大纲

1、检测技术课程教学大纲课程名称：检测技术英文名称：Measurement Technique课程编号：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：测控技术与仪器一、课程的性质和任务检测技术是测控技术与仪器专业的专业基础课。它是一门涉及到电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术，现代检测系统通常集光、机、电于一体，软硬件相结合。它既是研究自动检测技术和自动转换技术的学科，又可以作为一门独立的技术应用课，直接为工农业生产服务。 通过本课程学习，要求学生通过实验和实践熟练

2、掌握各类典型传感器的基本原理和适用场合，掌握常用测量仪器的基本工作原理和工作性能，能合理选用常用电子仪器、测量电路等，能根据测量要求设计各类测量系统，达到理论与实践的高度统一，突出能力培养。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（1）传感器概述掌握传感器的定义、共性、基本组成和功能、分类。了解传感器技术的发展趋势。重点：传感器的定义与组成、传感器的分类。难点：传感器的分类、传感器技术的发展趋势。（2）传感器的基本特性掌握传感器基本特性的含义；掌握传感器的静态特性和动态特性的定义；掌握衡量传感器静态特性的主要指标及其各自的含义；了解传感器动态特性的分析方法；掌握线性时不变系统的叠加性和频率保持特

3、性。了解一阶传感器、二阶传感器的频率特性分析。了解传感器标定和校准的含义；了解传感器的标定方法。重点：传感器的静态特性和动态特性。难点：传感器动态特性中的传递函数、频率响应函数分析。（3） 电阻式传感器掌握应变式传感器的基本工作原理；掌握产生电阻应变片温度误差的主要原因及其补偿方法（特别是电桥补偿法）；掌握减小或消除非线性误差的方法；了解采用交流电桥的原因、交流电桥的平衡条件、交流差动电桥的输出电压与电阻应变片阻值间的线性关系。重点：应变式传感器的基本概念及工作原理；电阻应变片的温度误差及其补偿方法；电阻应变片的测量电路；非线性误差及其补偿方法。难点：非线性误差及其补偿方法。（4）电感式传感器

4、掌握变磁阻式（自感式）、变压器式和涡流式（互感式）这三种电感式传感器的工作原理和测量电路。了解电感式传感器的典型应用。重点：变磁阻式传感器的工作原理；差动变隙式传感器的测量电路；差动变压器式传感器的工作原理、基本特性、测量电路。难点：电涡流式传感器的工作原理、基本特性和测量电路。（5）电容式传感器掌握变面积型电容器的分类及其测量原理；掌握变介质型电容式传感器的测量原理；掌握变极距型电容式传感器的测量原理、灵敏度及其相对非线性误差分析；掌握差动变极距型电容式传感器的测量原理、灵敏度及其相对非线性误差分析。了解电容式传感器的测量电路（调频电路、运算放大器、变压器式交流电桥等）。重点：电容式传感器的

5、工作原理、灵敏度及非线性分析、测量电路。难点：电容式传感器的灵敏度及非线性分析。（6）压电式传感器掌握压电式传感器的工作原理、等效电路和测量电路。了解压电式传感器的典型应用。重点：压电式传感器的工作原理、测量电路。难点：压电式传感器的工作原理、测量电路。（7）磁敏式传感器掌握磁敏式传感器（磁电感应式传感器、霍尔式传感器）的工作原理和测量电路。了解磁敏式传感器的典型应用。重点：磁敏式传感器工作原理、测量电路；霍尔效应、霍尔元件的测量误差及其补偿。难点：霍尔元件的测量误差及其补偿。（8）热电式传感器掌握热电式传感器（热电偶、光电式编码器和热敏电阻）的工作原理和测量电路。了解热电式传感器的典型应用。

6、重点：热电偶的基本工作原理、热电偶的冷端温度补偿方法、实用测温电路；热电阻的工作原理、测量电路。难点：热电阻的测温电路。（9）光电式传感器掌握光电式传感器（光电器件、电荷耦合器件、光纤传感器和光电式编码器等）的工作原理。了解其测量电路，了解光电式传感器的典型应用。重点：光电效应、光电器件；CCD工作原理；光纤传感器的工作原理、基本特性；光电式编码器的工作原理。难点：CCD工作原理；光电式编码器的测量电路。（10）辐射与波式传感器掌握辐射与波式传感器（红外传感器、微波传感器和超声波传感器）的工作原理。了解辐射与波式传感器的典型应用。重点：红外辐射的概念、红外传感器的组成、热释电探测器的工作原理；

7、微波传感器的基本测量原理、主要组成部分；超声波的特性、压电式超声波传感器的工作原理。难点：红外热释电传感器工作原理、红外气体分析仪的工作原理。（11）化学传感器掌握化学传感器（气敏传感器和湿敏传感器）的工作原理。了解化学传感器的典型应用。重点：气敏传感器的概念、分类、工作原理；电介质与半导体陶瓷湿敏传感器工作原理。难点：电介质与半导体陶瓷湿敏传感器工作原理。（12）参数检测了解测量方法的分类，测量系统的组成与基本类型。过程参数检测主要了解温度、压力、流量、物位、成分等的检测方法。机械量参数检测主要了解位移、转速、速度、振动、厚度的检测。重点：参数检测的基本概念；参数检测的一般方法。难点：参数检

8、测的一般方法。（13）软测量了解软测量的概念、基本思想、基本处理方法。重点：软测量的概念、软测量的方法。难点：软测量的方法。(14) 多传感器数据融合了解数据融合的目的、定义、特性及其优点；了解多传感器数据融合的层次、步骤、结构、关键技术和常用方法。重点：数据融合的相关概念；数据融合的方法。难点：数据融合的基本原理。(15) 自动检测系统了解自动检测系统的概念、组成（硬件、软件）。了解常用的数据采集系统结构形式（基本型、同步型、并行型）。了解自动检测系统的设计步骤与方法。重点：自动检测系统的组成；自动检测系统的基本设计方法。难点：自动检测系统的基本设计方法。三、教学方式及学时分配序号主要内容主

9、要教学方式学时分配辅导答疑比例1概述讲授22 ：12传感器的基本特性讲授22 ：13电阻式传感器讲授+实验3+22 ：14电感式传感器讲授 +实验3+22 ：15电容式传感器讲授42 ：16压电式传感器讲授22 ：17磁敏式传感器讲授+实验4+22 ：18热电式传感器讲授+实验4+42 ：19光电式传感器讲授42 ：110辐射与波式传感器讲授22 ：111化学传感器讲授22 ：112参数检测讲授22 ：113软测量讲授12 ：114多传感器数据融合讲授12 ：115自动检测系统讲授22 ：1四、课程其他教学环节要求实验：要求学生能独立完成实验，并能对出现的问题进行分析和解决。五、本课程与其他课程的联系先修课程