《检测技术A》课程教学大纲

《检测技术A》教学大纲课程英文名Measurement课程代码01M0129学分3总学时48理论学时40实验/实践学时8课程类别学科基础课课程性质限选先修课程高等数学、大学物理、电路分析基础适用专业电气工程及其自动化开课学院机电工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位《检测技术A》是信息技术的重要组成部分，是电气信息类专业的重要学科基础课程，是以研究自动检测系统中的测量、信息转换和信息处理的理论与技术为主要内容的应用技术课程。通过本课程的学习，使学生针对检测或测试需求，具有选择传感器的能力、组建一般或复杂测试系统的能力；对一般测试系统中的技术问题具有一定的分析和处理能力。（二）课程目标1.理解测试的基本概念、测量误差及其不确定度和测量数据处理方法；培养大学生了解检测技术在国民经济中的地位和作用，加强思政引导，增强专业自信；（支撑毕业要求1-3/H）2.掌握测试系统的静态特性和传感器的基本概念；培养大学生了解测试系统的内涵，缘事析理、明辨是非；（支撑毕业要求1-3/H）3.熟练掌握典型传感器（及测试系统）的测量原理、测量电路和应用案例；具有解决工作现场实际问题的能力；培养大学生敬业、精益、专注、创新的工匠精神以及职业素养；（支撑毕业要求2-1/H，3-1/H）4.掌握新型传感器测量原理、测量电路和应用案例；培养大学生具有应用新型传感检测技术，针对复杂检测系统的实际问题，具有设计实施满足工艺要求方案并进行改进的能力。（支撑毕业要求3-1/H，4-1/H，5-2/H）二、课程目标达成的途径与方法通过课堂教学、课堂讨论、实验教学等多种方式展开。课堂教学讲述测试的基本概念、测量误差及其不确定度和测量数据处理方法，以课后作业和考试作为评价手段，了解检测技术在国民经济中的地位和作用，巩固理论，结合实际，增强学生的专业自信，促进学生的思想政治健康发展。课堂讲授测试系统的静态特性和传感器的基本概念，课堂讨论以所学内容的专题展开，提高学生的学习能动性，以课后作业和考试作为评价手段，使得学生了解测试系统的内涵，缘事析理、明辨是非。课堂讲授典型传感器（及测试系统）的测量原理、测量电路和应用案例，采用实验教学方式，训练实验技能，以课后作业、实验报告分析和考试作为评价手段，培养学生理论知识的应用能力、实验数据分析和处理能力和团队协助能力。课堂讲授新型传感器测量原理、测量电路和应用案例，结合最新科技成果和重大新闻，由具体的工程检测和测试需要，提出问题，进而进行展开讲解，以课后作业和考试作为评价手段，培养学生具有应用新型传感检测技术解决复杂检测系统实际问题的能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求指标点1-32-13-14-15-2课程目标1H----课程目标2H----课程目标3-HH--课程目标4--HHH注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求第1章检测技术的基本概念①测量的基本概念及方法L3②测量误差及数据处理L3③传感器及其基本特性L3第2章电阻传感器①电阻应变传感器L3②测温热电阻传感器L2③气敏电阻传感器L1④湿敏电阻传感器L1第3章电感传感器①自感传感器L3②差动变压器传感器L3③电感传感器的应用L1第4章电涡流传感器①电涡流传感器的工作原理L2②电涡流传感器的结构及特性L3③电涡流传感器的测量转换电路L2④电涡流传感器的应用L1⑤接近开关及应用L1第5章电容传感器①电容传感器的工作原理及结构形式L3②电容传感器的测量转换电路L2③电容传感器的应用L1④压力、液位和流量的测量L1第6章压电传感器①压电式传感器的工作原理L3②压电式传感器的测量转换电路L2③压电式传感器的结构和应用L1④振动测量及频谱分析L1第7章超声波传感器①超声波的物理基础L3②超声波换能器及耦合技术L2③超声波传感器的应用L1④无损探伤L1第8章霍尔传感器①霍尔元件的工作原理及特性L3②霍尔集成电路L2③霍尔传感器的应用L1第9章热电偶传感器①温度测量的基本概念L1②热电偶传感器的工作原理L3③热电偶的种类及结构L3④热电偶冷端的延长、温度补偿L3⑤热电偶的应用L1第10章光电传感器光电效应及光电元件L3光电元件的基本应用电路L3光电传感器的应用L1光电开关及光电断续器L1CCD图像传感器及应用L1第11章数字式位置传感器位置测量方式L3角编码器L2光栅传感器L2磁栅传感器L2第12章检测技术中的抗干扰技术噪声及防护L2检测技术中的电磁兼容原理L3几种电磁兼容控制技术L1第13章传感器在现代检测技术中的综合应用现代检测系统的基本结构L3基于虚拟仪器的检测系统L2传感器在现代检测技术中的应用L1基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时分配学生任务对应课程目标作业要求自学要求讨论第一章1.1测量的基本概念及方法1.2测量误差及数据处理1.3传感器及其基本特性2P231-1、1-2、1-3、1-4、1-7、1-9阅读教材中提供的3个拓展阅读资料1第二章2.1电阻应变传感器2.2测温热电阻传感器2.3气敏电阻传感器2.4湿敏电阻传感器实验1金属箔式应变片单臂、半桥、全桥比较实验6P542-1、2-3、2-4、2-5、2-7阅读并讨论2.5利用铂热电阻测控电烘箱温度2、3第三章3.1自感传感器3.2差动变压器传感器3.3电感传感器的应用实验2差动变压器传感器4P813-1、3-3、3-4、3-6阅读并讨论3.4电感传感器在轴承滚珠直径分选中的应用2、3第四章4.1电涡流传感器的工作原理4.2电涡流传感器的结构及特性4.3电涡流传感器的测量转换电路4.4电涡流传感器的应用4.5接近开关及应用2P1014-1、4-3阅读并讨论4.6电涡流传感器在棉花包金属检测中的应用2、3第五章5.1电容传感器的工作原理及结构形式5.2电容传感器的测量转换电路电容传感器的应用5.4压力、液位和流量的测量实验3电容传感器实验6P1275-1、5-4、5-5阅读并讨论5.5电容压力传感器测量地面沉降2、3第六章6.1压电式传感器的工作原理6.2压电式传感器的测量转换电路6.3压电式传感器的结构和应用6.4振动测量及频谱分析4P1546-1、6-2、6-3、6-4、6-5阅读并讨论6.5压电传感器在齿轮箱故障诊断中的应用2、3第七章7.1超声波的物理基础7.2超声波换能器及耦合技术超声波传感器应用7.4无损探伤2P1797-1、7-5阅读并讨论7.5超声波传感器在铁路钢轨探伤中的应用2、3第八章8.1霍尔元件的工作原理及特性8.2霍尔集成电路8.3霍尔传感器的应用实验4霍尔传感器实验4P1978-1、8-2阅读并讨论8.4油、气管道腐蚀及裂纹的漏磁法探伤检测2、3第九章9.1温度测量的基本概念9.2热电偶传感器的工作原理9.3热电偶的种类及结构9.4热电偶冷端的延长、温度补偿4P2199-1、9-3、9-4阅读并讨论9.7热电偶在热力学法测量水泵效率中的应用2、3第十章10.1光电效应及光电元件10.2光电元件的基本应用电路10.3光电传感器的应用10.4光电开关及光电断续器10.5CCD图像传感器及应用4P25310-1、10-2阅读并讨论10.5光电传感器在带钢开卷机纠偏控制中的应用2、4第十一章11.1位置测量方式11.2角编码器11.3光栅传感器11.4 磁栅传感器2P28311-1、11-2、11-32、4第十二章12.1噪声及防护12.2检测技术中的电磁兼容原理12.3几种电磁兼容控制技术4P31912-1、12-2、12-32、4第十三章13.1现代检测系统的基本结构13.2基于虚拟仪器的检测系统13.3传感器在现代检测技术中的应用4P35913-1讨论传感器在汽车中的应用3、4六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别对应课程目标1金属箔式应变片单臂、半桥、全桥比较实验2熟练掌握应变片单臂电桥、半桥、全桥的输出特性及相互关系实验前书写预习报告，包括实验名称、实验原理、实验内容、实验步骤等；实验时，在操作平台上根据教师的讲解及预习要求完成实验内容；实验后，按要求完成数据处理，回答关于实验的思考题，以及实验中应该注意的事项。验证必做22差动变压器传感器2熟练掌握差动变压器的结构、原理、输入输出特性和应用验证必做33电容传感器实验2熟练掌握电容式传感器的原理、结构、输入输出特性和应用验证必做34霍尔传感器实验2熟练掌握霍尔传感器的原理、结构、输入输出特性和应用验证必做实验共8学时注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂发言、平时作业等点名记录、课堂发言记录、作业完成质量10%课内实验实验成绩实验报告20%期末考核闭卷卷面成绩70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、课程目标考核环节和达成标准课程目标教学环节成绩评定课程目标1讲授作业A10期末考试B10目标达成度1=（A1/A10+B1/B10）/2课程目标2讲授作业A20期末考试B20实验1、2实验成绩C20目标达成度2=（A2/A20+B2/B20+C2/C20）/3课程目标3讲授作业A30期末考试B30实验3、4实验成绩C30目标达成度3=（A3/A30+B3/B30+C3/C30）/3课程目标4讲授作业A40期末考试B40目标达成度3=（A4/A40+B4/B40）/2注：上述Ax0、Bx0、Cx0分别是作业、期末考试和实验成绩中对应于课程目标x的题目或是实验中总分；Ax、Bx、Cx分别是作业、期末考试和实验成绩中对应于课程目标x的题目或是实验中学生的平均得分。九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材自动检测技术及应用，梁森等，机械工业出版社，2011.12，第二版（二）主要参考书：1.金伟等编著，《现代检测技术》（第二版），北京邮电大学出版社，2007年2.施文康等编著，《检测技术》（第三版），机械工业出版社，2010年3.卜云峰等编著，《检测技术》（第二版），机械工业出版社，2013年附件作业评分标准表考核内容A（90-100）B（80-89）C（70-79）D（60-69）E（<60）知识及概念掌握程度(权重30%)知识及概念掌握全面，运用得当知识及概念掌握较全面，能正确运用知识及概念掌握较全面，能够运用，但没有考虑约束条件知识及概念掌握程度一般，并不能正确运用没有掌握知识及概念，不会运用公式解题过程的正确性、完整性(权重70%)解题过程正确、完整，逻辑性强，答案正确率超过90%，书写清晰解题过程较正确、完整，逻辑性较强，答案正确率超过80%，书写清晰解题过程较基本正确、完整，答案正确率超过70%解题过程中存在错误，答案正确率超过60%解题过程错误且不完整，答案正确率低于60%实验评分标准表考核内容A（90-100）B（80-89）C（70-79）D（60-69）E（