传感器技术课程教学大纲

1、传感器技术课程教学大纲课程名称：传感器技术英文名称：Sensor Technology课程编号：学 时 数：48其中实验（实训）学时数：8 课外学时数：0学 分 数：3.0适用专业：电子信息工程一、课程的性质和任务传感器是将各种非电量（包括物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成易于处理和传输的另一种物理量的装置。传感器技术是涉及传感（检测）原理的传感器件、传感器开发和应用的综合技术，随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器技术越来越受到重视。本课程是电子信息工程专业的专业课。本课程的目的和任务是使学生获得传感器的基本原理、特性，传感器测量电路分析以及传感器的应用等方面的基本理论、基本知

2、识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力及对传感器技术的认知能力，从而达到运用电子技术、传感器技术及其它专业知识设计传感器产品及应用系统的目的，为学生今后的学习和工作打下坚实的基础。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）绪论了解传感器技术在专业培养计划中的地位，课程的性质、任务和课程大体内容；了解传感器在现代生产、生活中的作用。掌握传感器的定义、组成及传感器的分类。了解传感器的发展趋势。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。（二）传感器的基本特性掌握传感器的静态特性、动态特性及传感器的标定方法。重点：传感器的静态特性和动态特性。难点：传感

3、器动态特性中的传递函数、频率响应函数分析。（三）电阻式传感器了解电阻应变片的种类；了解应变式传感器的基本概念及工作原理；掌握电阻应变片的温度误差及其补偿方法、电阻式应变片的测量电路、非线性误差及补偿方法。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。（四）电感式传感器了解电感式传感器的分类及基本原理；掌握变磁阻式传感器的工作原理以及如何通过测量电感的变化确定衔铁位移量的大小和方向；掌握变隙式传感器的工作原理、测量电路；掌握差动变压器式传感器的工作原理、基本特性和测量电路。重点：变磁阻式传感器

4、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：差动变隙式传感器的测量电路；差动变压器式传感器的测量电路。（五）电容式传感器了解电容式传感器的工作原理及结构；掌握电容式传感器的灵敏度及非线性误差分析；掌握电容式传感器的测量电路。重点：电容式传感器的工作原理、灵敏度及非线性误差分析、测量电路。难点：电容式传感器的灵敏度及非线性误差分析。（六）压电式传感器了解压电效应的产生机理；了解常用压电材料的种类与特性；掌握压电式传感器的结构、等效电路、测量电路和应用。重点：压电式传感器的工作原理、测量电路、压电式传感器的应用。难点：压电式传感器的工作原理、测量

5、电路。（七）磁敏式传感器了解磁敏式传感器的物理基础；掌握磁电感应式传感器、霍尔传感器的工作原理及测量电路；熟练掌握霍尔传感器的测量误差及补偿方法。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。（八）热电式传感器了解热电传感器分类、工作原理及测温范围；熟练掌握热电偶、热电阻、热敏电阻、集成电路温度传感器的特性、转换电路及应用方法；掌握热电偶的冷端温度补偿方法；掌握热电传感器的典型应用。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；热敏电阻的温度特性，AD590的工作原理及应用电路；D

6、S18B20工作原理。难点：热电偶、热电阻的测温电路。（九）超声波传感器了解超声波的特性；掌握压电式超声波传感器的工作原理。重点：超声波的特性、压电式超声波传感器的工作原理。难点：压电式超声波传感器的工作原理。（十）化学传感器理解气敏、湿敏传感器所基于的化学、物理效应；掌握该类传感器的特点和应用方法。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；气敏传感器、湿敏传感器的应用。难点：电介质与半导体陶瓷湿敏传感器工作原理。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一绪论讲授22:1二传感器的基本特性讲授22:1三电阻式传感器讲授+实验4+22

7、:1四电感式传感器讲授62:1五电容式传感器讲授62:1六压电式传感器讲授42:1七磁敏式传感器讲授+实验4+22:1八热电式传感器讲授+实验6+42:1九超声波传感器讲授22:1十化学传感器讲授42:1四、课程其他教学环节要求本课程的教学环节除课堂授课外，还包括课外作业、实验等两个环节。通过这些环节，使学生在掌握传感器技术知识的同时，提高自学能力和分析、解决实际问题的能力及实践动手能力。1、作业根据教学内容每章节安排1-3道思考题，1-2个计算题或应用设计题。学生应在充分消化、理解课程内容后，独立完成作业。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：大学物理，模拟电子技术，单片机原理及应用，光电信息技术等。 六、教学参考书目 传感器与检测技术、胡向东等编、机械工业出版社、2009年传感器原理及应用技术（第二版）、刘笃仁等编、西安电子科技大学出版社、2009年传感器原理及应用