四川廣播電視大學《傳感器原理與應(yīng)用》課程教學大綱

1、四川廣播電視大學傳感器原理與應(yīng)用課程教學大綱第一部分 大綱說明一、課程的性質(zhì)和任務(wù)傳感器原理與應(yīng)用是機械制造及其自動化專業(yè)學生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的教學內(nèi)容主要包括：測試系統(tǒng)的基本概念，傳感器的一般特性與分析方法，傳感器的工作原理，特性及應(yīng)用，傳感器在機電系統(tǒng)中的應(yīng)用等四部分。通過本課程的學習，使學生掌握測試系統(tǒng)的設(shè)計和分析方法，能夠根據(jù)工程需要選用合適的傳感器，并能夠?qū)y試系統(tǒng)的性能進行分析、對測得的數(shù)據(jù)進行處理。二、教學的基本要求1了解測試系統(tǒng)的基本概念和系統(tǒng)組成、傳感器的定義和分類。2掌握傳感器的靜特性、動特性的性能指標概念、定義和分析處理方法，了解提高傳感器性能的方法。3了解常

2、用傳感器的工作原理，掌握常用傳感器的性能特點和應(yīng)用。4掌握機電系統(tǒng)中選用傳感器的原則，能根據(jù)需要選用合適的傳感器。三、教學要求的層次教學要求中，對課程的內(nèi)容分“了解、理解、掌握”三個層次提出要求。第二部分 教學媒體使用和教學建議一、學時和學分本課程4.5學分 課內(nèi)學時81，其中實驗6學時，開設(shè)一學期。具體學時分配如下：序號內(nèi) 容課內(nèi)學時數(shù)1緒論32傳感器的一般特性113電阻式傳感器64電容式傳感器55電感式傳感器106磁電式傳感器67壓電式傳感器68光電式89超聲波傳感器610傳感器與測試技術(shù)在機電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用實例1411實驗6合計81二、教材文字教材是主要的教學媒體。主教材和輔導教材采用

3、合一型。根據(jù)電視大學的教學實際，在教材內(nèi)容的安排上力求豐富、翔實、實用，在敘述方法上力求簡潔易懂，便于自學和理解。錄像教材和CAI課件是重要的輔助教學媒體。除了用它對課程的重點、難點進行講解外，結(jié)合本課程的特點，應(yīng)充分利用這些輔助教學媒體的優(yōu)勢，形象、生動、直觀地展現(xiàn)文字教材難于講述的知識點，幫助學生更好地理解、掌握本課程的教學內(nèi)容。 三、相關(guān)教學環(huán)節(jié)1 實驗傳感器原理與應(yīng)用是一門工程性，應(yīng)用性都非常強的課程，通過實驗可使學生增加感性認識，進一步加深對理論知識的理解。學生必須完成本課程規(guī)定的實驗，否則不能參加期末考試。2作業(yè)本課程涉及內(nèi)容多，需要培養(yǎng)綜合解決問題的能力。必須通過作業(yè)來加深對教材

4、內(nèi)容的理解、掌握和運用。未完成規(guī)定的作業(yè)不能參加期末考試。3考試：本課程期末考試采用閉卷考試方法，考試時間2小時。課程總成績由期末考試成績和平時考查成績（作業(yè)和實驗）合成。其中考試成績占80%，平時考查成績占20%。試題比例：掌握層次70% ；了解層次20%；理解層次10%。4本專業(yè)教學計劃中還安排了傳感器原理與應(yīng)用（2學分）。有關(guān)課程設(shè)計的內(nèi)容與要求見相關(guān)的教學文件。第三部分 教學內(nèi)容與要求第一章 緒論（3學時）1.測試與傳感技術(shù)概述：基本概念、系統(tǒng)及組成2.傳感器的定義、組成、分類及要求3.測試與傳感器的地位、應(yīng)用及發(fā)展趨勢教學要求：了解測試的基本概念、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成，掌握傳感器的定義、

5、理解傳感器的分類方法和要求，了解測試的應(yīng)用及發(fā)展。 第二章 傳感器的一般特性（11學時）1.傳感器的靜特性：精密度、精確度（精度）、線性度、遲滯、重復性、靈敏度、分辨率與閥值、穩(wěn)定性2.傳感器的動特性：傳遞函數(shù)、頻率特性、過渡函數(shù)與穩(wěn)定時間、無失真檢測條件3.傳感器的標定與校準4.提高傳感器性能的方法：差動技術(shù)、補償技術(shù)、傳感器的非線性教正5.負載效應(yīng)教學要求：掌握傳感器靜特性各性能指標的定義，傳感器的無失真檢測條件，理解傳感器靜態(tài)模型和動態(tài)模型的建立與分析方法，了解提高傳感器性能的方法和非線性校正方法。 第三章 電阻式傳感器（6學時）1.電阻應(yīng)變式傳感器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用

6、2.壓阻式傳感器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用3.電位計：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用教學要求：理解電阻應(yīng)變式、壓阻式傳感器和電位計的工作原理，掌握它們的性能特點，了解其常用結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用。第四章 電容式傳感器 5學時1. 電容式傳感器工作原理及特性2. 設(shè)計及應(yīng)用：液位、加速度、容柵、位移教學要求：理解各種形式電容傳感器的工作原理，掌握其性能特點，了解其應(yīng)用。第五章 電感式傳感器（10學時）1.自感式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用2.差動變壓器式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用3.渦流傳感器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用4.壓磁式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、

7、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用5.感應(yīng)同步器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用教學要求：理解自感式、差動變壓器式、渦流傳感器的工作原理，掌握其性能特點，了解其應(yīng)用。了解壓磁式傳感器和感應(yīng)同步器。第六章 磁電式傳感器（6學時）1.磁電感應(yīng)式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用2.霍爾元件：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用3.磁柵式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用教學要求：理解磁電感應(yīng)式傳感器、霍爾元件的工作原理，轉(zhuǎn)換電路，掌握其性能性點，了解其應(yīng)用，了解磁柵式傳感器。第七章 壓電式傳感器（6學時）1.工作原理2.壓電材料：壓電晶體、壓電陶瓷、有機壓電材料3.等效電路和轉(zhuǎn)換電路4.應(yīng)用設(shè)計及特性：

8、測量電路（電壓、電荷放大器）教學要求：了解壓電式傳感器的工作原理，掌握常用壓材料及其性能特點，理解其轉(zhuǎn)換電路。第八章 光電式（8學時）1.光電效應(yīng)與光電器件：原理、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用2.光纖傳感器：原理、特點及應(yīng)用3.CCD、PSD：CCD原理及應(yīng)用，PSD原理、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用4.光柵：原理及應(yīng)用5.激光傳感器：原理及應(yīng)用6.光碼盤：原理及應(yīng)用教學要求：了解光電器件的原理、應(yīng)用及光纖傳感器、CCD、PSD、光柵、激光傳感器的原理、特點及應(yīng)用，掌握光碼盤的工作原理及應(yīng)用、光電器件典型應(yīng)用。第九章 超聲波傳感器（6學時）1. 超聲波傳感器工作原理2.超聲波換能器3.應(yīng)用：探傷、測距等教學要求：理解超聲波傳感器的工作原理，了解其性能特點及應(yīng)用。第十章 傳感器與測試技術(shù)在機電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用實例（14學時）1.機床2.機器人3.生產(chǎn)線教學要求：了解傳感器與測試技術(shù)在機電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用，掌握機