自动检测与转换技术 课程教学大纲、授课计划

高职检测技术课程教学大纲

［课程名称］检测技术

［英文名称］Sensor,Detectiontechnology

［学时］48

［学分］3

［先修课程］模电、数电、单片机等。

［适用专业］高职、高专的：电气自动化、机械制造自动化、智能控制、机器

人、仪表仪器、电机与电器，风电，数控，机电一体化、材料，能源，汽车、轨

交、物流、农机、计算机、信息、轻工、楼宇、安保、环保、矿业等专业。

［开课院系］电气自动化系

［教材］《自动检测与转换技术》（“十四五”职业教育国家规划教材，经

全国职业教育教材审定委员会审定），梁森等编著，机械工业出版社，2016年

第3版，2019年1月第4版，统一书号：

［参考书］《传感器与检测技术项目教程》.梁森.机械工业出版社.2013年；

《自动检测技术及应用》梁森等，机械工业出版社，2022年第3版

《传感器与检测技术》董春利.机械工业出版社.2008年

《传感器原理及应用》于彤.机械工业出版社.2012年；

《自动检测技术》王前.北京航空航天大学出版社.2013年；

一、课程性质、地位和任务

本课程是电气自动化、机械自动化、农业、电子信息等专业的专业必修课。

传感器与自动检测技术是工业自动化生产中不可缺少的重要环节。学生通过

本大纲所规定的全部教学内容的学习，可以获得误差处理、传感器、自动检测，

及抗干扰技术、检测技术综合应用等方面的知识。

本课程的任务是介绍传感器与检测技术的应用，为学生提供许多真实的检测

技术案例，培养学生的综合应用能力，使学生走上工作岗位后，能更好地具备系

统组成等方面的能力。

本课程还介绍传感器的新技术、新工艺、新材料、新方法、新型号，有利于

技术人员的选型。

二、课程内容和基本要求

本课程分为检测误差计算、传感器原理和自动检测技术应用、抗干扰技术等

几部分。

（一）绪论

1.了解检测及传感器的含义及工业检测涉及的内容；

2.理解自动检测系统的组成；

3.r解检测技术的发展

4.掌握本课程的学习方法。

（二）检测技术的基本概念

1.了解几种测量的基本方法；

2.掌握绝对误差、相对误差及准确度的计算；

3.理解随机误差的概念及处理方法；

4.掌握传感器的分类、组成及特性。

（三）电阻应变传感器

1.了解电阻应变传感器的分类、特性及应用；

2.掌握测量应变、拉力、荷重的方法及计算

3.了解半导体压阻式固态压力传感器的应用。

（四）热电阻传感器

1.了3金属,电阻的分类、特点及接线方法；

2.了解热敏电阻的分类、特性及应用。

（五）气敏、湿敏电阻传感器

1.了解气敏电阻传感器的结构、工作原理及应用；

2.了解湿敏电阻传感器的结构、原理及应用。

（六）自感传感器

I.了解自感传感器的分类及特点；

2.理解自感传感器转换桥路

3.掌握自感传感器的应用。

（七）差动变压器传感器

1.了解差动变压器结构、工作原理及差动整流电路；

2.了解电感测微仪的结构及应用；

3.掌握二线制仪表的原理及应用。

（八）电涡流传感器

1.了解电涡流传感器工作原理、结构及特点；

2.理解电涡流传感器的转换电路及应用；

3.掌握接近开关的概念、结构、分类、特点及用途。

（九）电容传感器

1.了解电容传感器工作原理、分类及转换电路；

2.掌握电容传感器的应用；

3.了解差压式流量计的原理及结构。

（+）压电传感器

1.了解压电效应及电荷放大器原理；

2.理解振动的基本概念及脉动力、振动加速度的测量;

3.了解频谱分析及应用。

（十一）超声波传感器

1.了解超声波的特性；

2.了解超声探头的构造和应用；

3.掌握超声探伤的方法。

（十二）霍尔传感器

1.了解霍尔效应及霍尔传感器的参数；

2.理解霍尔集成电路的结构、特性、分类及特性曲线。

3,掌握霍尔传感器的应用；

4.了解霍尔接近开关的应用；

5.了解霍尔式电流传感器的原理和应用。

（十三）热电偶传感器

I.了解温度及温标的概念；

2.了解热电效应及热电偶结构；

3.掌握常用热电偶的型号、特点及选用方法；

4.理解冷端延长的方法及补偿导线的用途；

5.掌握计算修正法。

（十四）光电传感器

1.了解光电效应的三种类型；

2.掌握光敏电阻、光敏二极管、晶体管、光电池的原理及测量电路；

3.理解光电传感器的四大类型的应用；

4.掌握光电开关及应用；

（十五）数字式位置传感器

1.了解角编码器的原理及应用；

2.了解光栅传感器的原理及应用；

3.了解磁栅传感器的原理及应用；

4.掌握以上几种传感器的位置、速度、转速测量方法及计算。

（十六）抗干扰技术

1.掌握信噪比的概念及计算；

2.了解常见干扰的种类及防护；

3.理解传感器电路中的电磁兼容原理及控制技术。

（十七）检测技术的综合应用

1.了解智能化仪表的特点及构成；

2.理解由工控机组成的检测系统；

3.理解由单片机组成的智能化检测系统；

4.了解检测技术在数控技术、机器人、现代汽车、智能楼宇中的应用（可根

据不同的专业方向选讲其中的1〜2个）。

三、实验内容和基本要求

实验内容（传感器综合实验台）：

1.应变传感器及电子秤实验；

2.电感（电涡流）式接近开关（包括：接线、起动距离、滞差等，以下同）

实验；

3.电容式接近开关实验；

4.电涡流式位移传感器实验；

5.霍尔式接近开关实验；

6.各种光电式开关实验；

7.光导纤维（简易角编码器）测量转速实验；

基本要求：

能正确安装、接线、调试上述传感器，记录实验数据。

四、对学生能力培养的要求

本课程要求学生掌握本课程所涉及到的各种传感器的应用及计算，能熟练地将

它们以及计算机组成系统，进行有关的课程设计。

五、学时分配表（48课时）

课时分配

序号所涉及的章及教学内容要求

课次课堂实验合计

10绪论了解111

21测量的基本概念理解111

31测量误差计算掌握211

41传感器的特性指标掌握211

52电阻应变式传感器原理了解311

62应变式传感器的应用掌握3i0.51.5

72热电阻传感器及应用掌握411

82热电阻测温电路了解40.50.5

92气敏、湿敏电阻传感器理解4().5().5

1()3自感传感器原理了解51.51.5

113差动变压器传感器了解50.50.5

123电感传感器的应用掌握611

134电涡流传感器原理了解610.51.5

144电涡流传感器的应用掌握711

154接近开关掌握71().51.5

165电容传感器及应用掌握81.5().52

175压力、流量测量理解80.50.5

186压电传感器及应用理解91.51.5

196频谱分析了解90.50.5

207超声波传感器及应用理解101.51.5

217无损探伤了解1()0.50.5

228霍尔传感器及应用掌握1122

239温度及温标了解120.50.5

249热电偶传感器及应用理解121.51.5

2510光电效应、元件了解1311

2610光电元件电路分析掌握1311

2710光电传感器的应用掌握141.50.52

2810光电断续器的应用了解14().5().51

2911角编码器掌握1511

3011光栅、磁栅及应用了解1511

3112干扰及防护理解1611

12电磁兼容技术及控制方16

32掌握11

法

3313检测系统及组成理解17213

3413检测技术的综合应用了解1822

35传感器小结—1922

36复习2()2

37测试—2122

38综合实验掌握2222

总计42648

六、考核要求

1.本课程为考试课，以开卷考试成绩为主，结合课堂提问、课堂测验和平时作业、实验

等,得到综合成绩。

题型：概念题占25%,主要是单项选择题和填空题；计算题占20%；分析题占35%；

综合应用题占20%。

2.学期总分中：出勤10%,平时作、也15%,实验15%；期末考试60%。

制定教师（签名），系主任（签名）

教学授课计划

各校可根据不同的专业方向，选讲有关的章节

学年2学期

课程名称传感器/检测技术课程性质考试（建议开卷）

系部、教研室**学院**系***教研室任课教师

高职、高专的电气自动化、机械自动化、仪表、仪器、电器、计算机、信

使用对象息、机械自动化、数控、机电一体化、材料、能源、汽车、运输、物流、

楼宇、安保、轻工、农机、环保、矿业等。

“十四五”职业教育

国家规划教材

学时48学分3使用教材《自动检测与转换技术》

ISBN978-7-111-62119-5

兽表等i偏

《传感器与检测技术项目教程》.梁森.机械工业出版社.2013年；

《自动检测技术及应用》，梁森，机械工业出版社，第3版，2022年

教学参考书《传感器与检测技术》.董春利.机械工业出版社.2008年

《传感器原理及应用》.于彤.机械工业出版社.2012年；

《自动检测技术》.王前.北京航空航天大学出版社.2013年；

课程目的和要求：

使学生获得传感器、自动检测方法及抗干扰技术等方面的基本知识，培养学生利用

学习过的知识以及上网收集有关资料，灵活地应用这些知识和资料，提高解决实际问题

的能力，使学生能将所学到的自动检测技术灵活地应用于生产科研中去，本课程在设置

教学方法改革时，考虑到为课程设计和毕业设计打下一定的基础。

授课进程安排

章节编号教学内容学时/课次

0绪论1/1

1检测技术的基本概念（测显误差、数据处理、传感器的基本特性）3/1-2

2电阻传感器4/3-4

3电感传感器原理3/5-6

4电涡流传感器3/6-7

5电容传感器2/8

6压电传感器2/9

7超声波传感器2/10

—期中测验（课外）

8霍尔传感器2/11

9热电偶传感器2/12

10光电传感器4/13-14

11角编码器及元栅传感