传感器与智能检测技术-教案

PAGE教案课程名称传感器与检测技术课程编号总学时数总学时64理论学时40实践学时24学分数4课程类型必修课□校级公共课□专业课√基础课或专业基础课选修课□限选课□任选课授课年级专业班级授课方式讲授考核方式R考试£考查教学目标及基本要求学生通过本课程的学习，获得传感器与检测技术所必要的基本理论、基本知识、基本技能，为从事工程技术工作和科学研究工作奠定基础。本课程以介绍传感器原理为基础，侧重于应用，理论与实际相结合，注意应用技术的介绍，力图让学生在传感器应用方面有所启发。因此，应注意教学内容的系统性，重视基本概念、基本理论和基本技能的培养，加强理论联系实际，强调具体问题具体分析，提高综合分析与评价各种主要问题的素质和能力，尤其是创新能力。教材名称传感器与智能检测技术作者尹昶、徐腾出版社机械工业出版社出版时间参考书授课教师授课学期注：表中（）选项请打“√”。教案章次及名称一、认识传感器与检测技术装置学时数4授课周数1授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、掌握传感器的定义2、理解传感器的敏感元件、转换元件和转换电路3、熟悉传感器的分类4、掌握传感器的静态特性5、掌握传感器的动态特性6、了解传感器的发展趋势。教学重点与难点重点：传感器定义、组成；传感器静态特性；传感器动态特性。难点：传感器特性；标定与校准方法；传感器动态特性。教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段传感器定义、类型；2、传感器的分类；3、传感器的静态、动态特性；4√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称二、电阻式传感器学时数6授课周数2、3授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、熟悉电阻式传感器的种类和几种常用电阻式传感器的特性2、掌握应变片式电阻传感器温度补偿原理及常用补偿方法3、理解电桥测量电路的原理和计算方法4、了解应变效应和压阻效应的原理和定义5、了解湿敏、气敏传感器基本结构及原理教学重点与难点重点：电阻式传感器的种类和特性，应变效应和压阻效应的原理，应变片温度补偿原理及常用补偿方法、湿敏、气敏传感器基本原理难点：电阻式传感器的种类和特性，应变片温度补偿原理及常用补偿方法；教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段电阻应变式传感器的种类

2、压阻效应3、电桥解析

4、气敏电阻传感器

5、湿敏电阻传感器

6√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称三、电感式传感器学时数4授课周数3、4授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、知道自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器的工作原理及特点；2、理解自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器的的测量电路；3、了解自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器的分类及应用。4、掌握传感器的非线性误差及灵敏度的计算。教学重点与难点重点：自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器的工作原理；测量电路；分类及应用、传感器的非线性误差及灵敏度的计算难点：测量电路；传感器的非线性误差及灵敏度的计算；教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段1、自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器的介绍2、测量电桥电路。3、非线性误差及灵敏度的计算4√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称四、电容式传感器学时数4授课周数4，5授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、知道电容式传感器的工作原理及特点；2、理解电容式传感器的的测量电路；3、了解电容式传感器的分类及应用教学重点与难点重点：电容式传感器的工作原理；电容式传感器测量电路；电容式传感器的分类及应用难点：电容式传感器测量电路；教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段1、电容式传感器的工作原理

2、测量电路

3、电容式传感器的应用

4√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称五、压电传感器学时数6授课周数5、6授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、了解压电效应2、了解压电材料3、掌握压电式传感器测量电路4、了解压电式传感器应用5、了解热释电传感器结构及工作原理6、了解超声波的基本特性7、了解超声传感器基本结构8、超声传感器相关应用介绍教学重点与难点重点：压电效应；压电材料的特性；压电式传感器测量电路；热释电效应；热释电传感器结构；超声原理；超声传感器结构及应用难点：压电效应；压电式传感器测量电路；热释电传感器结构；超声波特性教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段压电效应

2、压电材料

3、压电式传感器测量电路

4、压电式传感器的应用5、热释电传感器结构及应用6、超声的特性7、超声波传感器结构及应用6√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称六、磁敏式传感器学时数6授课周数7，8授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求了解电磁感应是传感器原理与结构掌握电磁感应是传感器应用3、了解霍尔元件工作原理4、了解霍尔元件的基本结构和主要特性参数；5、掌握霍尔元件的测量电路及补偿；6、理解霍尔集成电路及应用。教学重点与难点重点：电磁感应原理；电磁感应传感器结构；电磁感应传感器应用；霍尔效应原理；霍尔传感器结构与工作原理；霍尔元件测量电路；霍尔元件的基本结构和主要特性参数难点：霍尔效应原理；霍尔元件误差分析及补偿；教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段电磁感应原理电磁感应传感器结构及特点电磁感应传感器应用4、霍尔效应及其原理

5、霍尔元件的基本结构和主要特性参数

6、霍尔元件的测量电路及补偿

7、霍尔集成电路8、霍尔传感器的应用6√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称七、热电式传感器学时数8授课周数8，9，10授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、掌握热电偶的工作原理、常用的基本定律2、熟悉工业热电偶的种类和几种常用热电偶的特性3、掌握热电偶温度补偿原理及常用补偿方法4、理解热电偶测温线路原理；5、了解热电阻相关知识及应用；6、了解热敏电阻相关知识及应用；7、了解集成温度传感器相关知识及应用；教学重点与难点重点：热电效应；热电偶的材料及结构；热电偶温度补偿原理及常用补偿方法；热电阻结构与特性；热敏电阻特性；集成温度传感器基本结构及应用；难点：热电效应；冷端补偿；集成温度传感器结构原理；教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段热电偶基本原理

2、热电偶的材料、结构及种类

3、热电偶的冷端补偿

4、热电偶测温线路5、热电阻结构及测温电路6、热敏电阻特性及相关应用7、集成温度传感器结构及原理8、集成温度传感器应用8√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称八、光电式式传感器学时数6授课周数10，11授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、理解光电效应及光电器件；2、理解光电式传感器的工作原理及特点；3、掌握光电式传感器的测量电路；4、了解光电式传感器的分类及应用5、了解光纤全反射原理6、了解、掌握光纤传感器结构及应用教学重点与难点重点：光电效应原理；光电式传感器结构与工作原理；光电式传感器的测量电路；光纤传输原理；光导纤维传感器的类型；难点：光电效应原理；功能型光纤传感器和非功能型光纤传感器应用；教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段光电效应及原理

2、光电传感器结构

3、光电管及其特性

4、光敏电阻原理及其特性

5、光电晶体管、光电池原理及特性光电传感器测量电路及应用光纤传输原理光纤传感器结构光纤传感器应用6√板书√实物展示√投影片√电子教案讨论、练习、作业1次备注教案章次及名称九、智能仓库监测系统学时数4授课周数12授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1.能准确分析影响智能仓库环境监测系统的关键参数；2.能通过关键参数掌握传感器的选型；3.掌握智能仓库环境监测系统中各个传感器的基本原理和工作过程；4.掌握各传感器的工作特性；5.掌握系统各传感器信号处理电路的分析方法，如放大、滤波等电路；6.掌握系统各传感器与微控制器（如Arduino）的连接电路的分析方法。教学重点与难点重点：能仓库环境监测系统传感器的选型；智能仓库环境监测系统传感器的工作原理、特性和工作过程；传感器信号处理电路的设计；传感器与微控制器电路的连接难点：传感器信号处理电路的设计；传感器与微控制器电路的连接教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段仓储传感器需求分析关键传感器选型传感器相关电路设计4√板书□实物展示□投影片√电子教案讨论、练习、作业备注PAGE教案章次及名称十、智能安防监控系统学时数4授课周数13授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求理解传感器在智能安防监控系统中的作用；掌握智能安防监控系统的核心技术和功能；能够评估智能安防系统的性能；4、分析智能安防系统的应用前景和市场需求；教学重点与难点重点：传感器工作原理和选择；目标检测、行为识别、入侵检测等算法的基本原理和实现方法；误报率、漏报率、检测精度等评估指标的计算方法及其在实际应用中的意义；分析不同安防场景的需求，重点了解如何根据不同环境的特点（如光线、噪音、目标种类等）选择合适的传感器和优化系统设计难点：面对安防监控系统中的各种技术难题时，能够快速识别问题的根源并采取合理的解决方案；隐私保护和数据安全问题；教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段安放需求调研传感器选型与布局图像识别与信号处理4√板书□实物展示□投影片√电子教案讨论、练习、作业备注教案章次及名称十一、自动化生产线及智能制造学时数4授课周数14授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1.了解自动化生产线的工艺流程；2.了解传感器在自动化生产线中的作用；3.了解接近传感器的应用；4.了解光电传感器相关应用；5.了解光栅、磁栅基本原理及结构；6.传感器与PLC控制系统集成的应用；教学重点与难点重点：接近传感器、光电传感器的应用，光栅、磁栅的基本原理结构、传感器与PLC控制系统集成的应用难点：光栅、磁栅的基本原理结构教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提要学时辅助手段系统需求分析生产线传感系统构建传感器与PLC集成超声无损探伤其它无损探伤方法简介4√板书□实物展示□投影片√电子教案讨论、练习、作业备注教案章次及名称十二、智能汽车传感器系统学时数4授课周数15授课方式√理论课□试验课□实习教学目的与要求1、理解传感器在智能汽车中的作用；2、掌握智能汽车中主要传感器的工作原理及特点；3、了解智能汽车中的电磁干扰与抗干扰；4、了解智能汽车常用现场总线系统。教学重点与难点重点：智能汽车中传感器主要功能及其工作原理；智能汽车现场总线基础知识；难点：智能汽车传感器对比与选型；智能汽车中的电磁干扰与抗干扰教学方法与手段1．方法：课堂讲授为主2．教具：多媒体教室3．多媒体：PPT教学内容提要与学时分配内容提