《传感器原理及应用A》课程教学大纲

《传感器原理及应用A》教学大纲适用范围：2020版本科人才培养方案课程代码：08140381课程性质：专业必修课学分：3学分学时：48学时（其中：理论32学时，实验16学时）先修课程：电路与电子技术，数字电子技术、嵌入式系统原理及应用后续课程：物联网中间件技术适用专业：物联网工程教材：《现代传感器技术》第2版，刘少强，张靖，电子工业出版社，2016.9开课单位：计算机科学与技术一、课程的性质与任务课程性质：本课程是物联网工程专业本科学生的专业必修课。课程任务：介绍物联网的系统架构，给出物联网与传感器之间的关系，使学生理解传感器在物联网中所处的地位和作用；讲解各类传感器的工作原理、结构组成、特性分析、测量方法和应用实例，完善传感器知识体系；介绍传感器数字化、微型化、集成化、智能化和网络化的发展方向。二、课程教学目标1.知识目标掌握物联网传感器的基本概念及基本原理。2.能力目标具备使用物联网传感器结合物联网通信协议进行简单物联网应用设计开发的能力。3.素质目标具备持续学习的习惯，良好的团队合作意识与沟通能力，具有应对计算机领域知识快速变迁的能力，能够及时掌握物联网领域的新技术，具备在该领域进行工作的劳动能力。三、课程的基本内容及要求（一）物联网与传感器概述1．课程教学内容（1）物联网的概念；（2）传感器的概念；（3）传感器的发展趋势；（4）物联网中的无线传感器网络。2．课程重点难点重点:传感器在物联网中的应用。难点:传感器在物联网中的应用。3．课程教学要求（1）理解物联网的概念，对物联网与传感器的关系有基本认知；（2）了解传感器的定义、应用场景、工作机理、组成和分类；（3）了解传感器的技术特点和发展趋势。（二）传感器的性能与评价1．课程教学内容（1）传感器的静态特性，传感器的动态特性，传感器动态特性分析；（2）传感器无失真测试条件，机电模拟和变量分类；（3）传感器的标定与校准。2．课程重点难点重点:传感器的静态特性、动态特性，传感器的标定与校准；难点:传感器的动态特性分析。3．课程教学要求（1）熟悉传感器的基本特性；（2）掌握传感器的静态特性，传感器的动态特性，动态特性技术参数及动态特性分析方法。（三）传感器原理与测量方法1．课程教学内容（1）电阻传感器与电阻参数的测量（2）电容传感器与电容参数的测量（3）电感传感器与电感参数的测量2．课程重点难点重点:电阻式、电容式和电感式传感器的工作原理、测量电路及其应用。难点:电阻式、电容式和电感式传感器的工作原理、测量电路及其应用。3．课程教学要求（1）熟悉电阻式、电容式和电感式传感器的工作原理和测量技术；（2）掌握电阻式、电容式和电感式传感器的工作原理、误差分析及其信号调理技术。（四）传感器常用物理效应与器件1．课程教学内容（1）弹性效应与元件；（2）电阻应变效应与压阻效应及器件；（3）压电效应与器件；（4）光电效应与器件；（5）光纤传感原理及类型；（6）磁电效应和磁敏器件；（7）磁致伸缩效应及压磁效应；（8）热阻效应、热电效应和热释电效应；（9）声波效应及器件。2．课程重点难点重点:各种传感器的效应原理。难点:各种传感器效应原理与测量。3．课程教学要求（1）熟悉传感器的各种效应原理；（2）掌握几种基本传感器的应用方法。（五）机械、热学、化学与生物传感器1．课程教学内容（1）机械量传感器应用；（2）热学量传感器应用；（3）化学与生物传感器应用。2．课程重点难点重点:各种不同传感器的工作原理及应用。难点:各种不同传感器的结构和特点。3．课程教学要求（1）熟悉各类传感器的设计方法及其典型工程应用技术；（2）掌握各类传感器的工作原理；（3）熟悉各类传感器测量电路的结构和特点。（六）物联网传感器集成化、智能化和网络化1．课程教学内容（1）微机电系统（MEMS）及MEMS传感器；（2）智能传感器；（3）多传感器信息融合技术，传感器网络化。2．课程重点难点重点:微机电系统传感器和智能传感器。难点:多传感器信息融合技术。3．课程教学要求（1）熟悉微机电系统传感器，智能传感器的结构和典型应用；（2）了解多传感器信息融合技术和传感器网络化趋势。四、课程学时分配教学章节理论实践（验）讨论、习题一、物联网与传感器概述2二、传感器的性能与评价2三、传感器原理与测量方法64四、传感器常用物理效应84五、机械、热学、化学与生物传感器104六、物联网传感器集成化、智能化和网络化44总计3216五、课程考核与权重比例考核方式：本课程主要以课程论文、作业评价、课内实验、阶段测验、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性评价成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重50%），试题类型为填空题、选择题、计算题和综合分析题类型；试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课程论文、作业评价、课堂活动、阶段测验等过程性评价成绩为100分（权重50%）。过程性评价和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。六、课程资源库1.永远.传感器原理与检测技术.科学出版社.2013年8月．2.彭杰纲.传感器原理及应用（第2版）.电子工业出版社.2017年02月．3.张志勇.现代传感器原理及应用.电子工业出版社.2014年01月．4.郭溪;杨昆;张诚.柔性织物传感器的发展与应用.毛纺科技.2018年，第08期．5.李积虎.光电传感器在自动控制中的应用.现代工业经济和信息化.2018年，第10期．6.余建华;冉艳丽;刘德明.新型智能传感器的发展与应用.中国建设信息化.2017年，第17期．7.刘泽文.集成智能传感器：智能社会的五官.今日科苑.2017年，第04期．8.GhaderRezazadeh,;MinaGhanbari.OntheMathematicalModelingofaMEMS-BasedSensorforSimultaneousMeasurementofFluidsViscosityandDensity.Sens