傳感器及檢測技術(shù)教案全

1、北京理工大學珠海學院信 息 學 院教 案課程名稱：傳感器與檢測技術(shù)課程性質(zhì)：專業(yè)必修主講教師：安玉磊聯(lián)系電話：E-MAIL：課時分配表適用專業(yè):測控技術(shù)與儀器班級：07級1班，2班章節(jié)標題分配課時備 注1緒論1.1，1.2，1.4，1.522緒論1.3 測量誤差與數(shù)據(jù)處理23第二章 電阻式傳感器原理及應用2.1 應變式傳感器（A）24第二章 電阻式傳感器原理及應用2.1 應變式傳感器（B）25第二章 電阻式傳感器原理及應用2.2 壓阻式傳感器26第三章變阻抗式傳感器原理及應用3.1自感式傳感器27第三章變阻抗式傳感器原理及應用3.2 差動變壓器28第三章變阻抗式傳感器原理及應用3.3 電容傳感

2、器29第三章變阻抗式傳感器原理及應用3.4 電渦流式傳感器3.5 壓磁式傳感器210第四章光電式傳感器原理及應用4.1光電效應和光電器件211第四章光電式傳感器原理及應用4.2光電碼盤4.3 電荷耦合器件212第四章光電式傳感器原理及應用4.4光纖傳感器4.5 光柵傳感器213第五章電動式傳感器原理及應用5.1磁電式傳感器5.2 霍爾傳感器214第五章電動式傳感器原理及應用5.3 壓電式傳感器215第六章 溫度檢測6.1 概述6.2 熱電阻式傳感器216第六章 溫度檢測6.3 熱電偶傳感器217第九章 自動檢測的共性技術(shù)及新發(fā)展I218第九章 自動檢測的共性技術(shù)及新發(fā)展I219復習課程合計38

3、第1課一章節(jié)名稱緒論1.1，1.2，1.4，1.5 二教學目的1、掌握內(nèi)容：傳感器的靜態(tài)特性，動態(tài)特性 ；2、了解內(nèi)容：傳感器的定義，組成，自動檢測技術(shù)的發(fā)展和應用；三安排課時： 2學時四教學內(nèi)容（知識點）1自動檢測系統(tǒng)的組成；2傳感器的定義，組成，傳感器的分類 ；3. 傳感器的靜態(tài)特性；4. 傳感器的動態(tài)特性；5. 傳感器的標定和校準五教學重點、難點1傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性 ；2傳感器的標定和校準；六選講例題1活塞壓力計標定；2壓力傳感器的動態(tài)標定 ；七作業(yè)要求7什么是傳感的靜態(tài)特性？有那些指標？如何用公式表示？8什么是傳感器的動態(tài)特性？有那些分析方法？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、Pow

4、erPoint九教學參考資料1傳感器與檢測技術(shù) ，徐科軍 ；2傳感器原理與應用，程德福 ；第2課一章節(jié)名稱1.3 測量誤差和數(shù)據(jù)處理；二教學目的1、掌握內(nèi)容： 測量誤差的表示方法，數(shù)據(jù)處理的基本方法；2、了解內(nèi)容： 誤差的概念和分類，精度；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1測量誤差的概念和分類；2. 精度3. 誤差的表示方法；4. 隨機誤差的處理方法；5. 系統(tǒng)誤差的處理；6，粗大誤差的處理；7數(shù)據(jù)處理的基本方法五教學重點、難點1誤差的處理方法 ；2數(shù)據(jù)處理的基本方法 ；六選講例題1補償法測量高頻小電容；2 對照法消除系統(tǒng)誤差；七作業(yè)要求2正態(tài)分布的隨機誤差有什么特點？3、什么是系統(tǒng)的引

5、用相對誤差？它有什么意義？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、PowerPoint九教學參考資料1傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍第3課一章節(jié)名稱2.1 應變式傳感器；二教學目的1、掌握內(nèi)容： 金屬應變片的工作特性 ；2、了解內(nèi)容： 金屬應變片的工作原理 ；三安排課時：（2學時）四教學內(nèi)容（知識點）1 金屬的應變效益 ；2 應變片的結(jié)構(gòu)與種類 ；3. 應變片的靈敏系數(shù)；4. 橫向效應；5. 溫度誤差及其補償五教學重點、難點1橫向效益；2溫度誤差及其補償 ；六選講例題1熱敏電阻補償法 ；2雙金屬絲補償法；七作業(yè)要求1、什么是應變效應，用金屬的應變效應解釋電阻應變片的工作原理。八環(huán)境及教具要求多媒體教室、Powe

6、rPoint九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第4課一章節(jié)名稱2.1 應變式傳感器 ；二教學目的1、掌握內(nèi)容：傳感器的測量電路，幾種電橋的靈敏度與線性度的分析；2、了解內(nèi)容：傳感器的應用舉例；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1電橋電路的工作原理；2. 電橋電路的非線性誤差及其補償；3. 半橋差動和全橋差動；4柱式力傳感器 ；5. 梁式力傳感器；五教學重點、難點1電橋電路的工作原理 ；2 電橋電路的非線性誤差及其補償 ；六選講例題1全橋差動 ；2等截面梁式應變傳感器；七作業(yè)要求3、有一金屬電阻應變片，其靈敏度K=2.5，R=120歐姆，工作時應變

7、為1200，則電阻變化多少？如果電橋的工作電壓為2V，那么輸出是多少？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第5課一章節(jié)名稱2.2 壓阻式傳感器 ；二教學目的1、掌握內(nèi)容：傳感器的測量電路，幾種電橋的靈敏度與線性度的分析；2、了解內(nèi)容：傳感器的應用舉例；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1半導體的壓阻效益；2. 體型半導體壓阻應變片的結(jié)構(gòu)和特點；3. 體型半導體壓阻應變片的測量電路；4擴散式壓阻應變片傳感器的結(jié)構(gòu)和特點 ；5. 測量電路及靈敏度溫度補償；6. 零點溫度補償五教學重點、難點1測量電路和靈

8、敏度溫度補償 ；2. 零點溫度補償；六選講例題1恒流源電橋 ；2溫度漂移的補償；七作業(yè)要求p.50，no.9；交紙質(zhì)檔八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第6課一章節(jié)名稱3.1自感式式傳感器；二教學目的1、掌握內(nèi)容：自感式傳感器的原理與測量電路；2、了解內(nèi)容：傳感器的應用舉例，變面積式傳感器和螺線管式傳感器；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1自感式傳感器的工作原理；2. 變氣隙式傳感器的靈敏度及線性度分析；3. 差動變隙式電感傳感器；4變面積式和螺線管式電感傳感器的原理與分析 ；5. 自感式傳感器

9、的測量電路；6. 應用舉例五教學重點、難點1變氣隙式自感傳感器的靈敏度及線性度分析；2. 測量電路，相敏檢波電路；六選講例題1變壓器電橋 ；2相敏檢波電路；七作業(yè)要求p.99，no.1；交紙質(zhì)檔八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第7課一章節(jié)名稱3.2 差動變壓器；二教學目的1、掌握內(nèi)容：差動變壓器的的結(jié)構(gòu)，工作原理和相敏檢波電路；2、了解內(nèi)容：差動變壓器的工作原理；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1變隙式差動變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理以及其靈敏度，輸入和輸出的關(guān)系；2. 螺線管式差動變壓器的原理和工

10、作特性，以及其靈敏度，線性度的分析；3. 零點殘余電壓及其消除方法；4轉(zhuǎn)換電路：差動整流電路，相敏檢波電路，直流差動變壓器電路 ；5. 應用舉例五教學重點、難點1螺線管式差動變壓器的靈敏度及線性度分析；2. 轉(zhuǎn)換電路，零點殘余電壓；六選講例題2相敏檢波電路；七作業(yè)要求試說明螺線管式差動變壓器的靈敏度和線性度的特點？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第8課一章節(jié)名稱3.3電容式傳感器；二教學目的1、掌握內(nèi)容：電容式傳感器的工作原理和主要性能，電容式傳感器測量電路；2、了解內(nèi)容：電容式傳感器的設計特點和應

11、用舉例；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1工作原理和類型，變極距型電容式傳感器，便面積型電容式傳感器以及變介電常數(shù)型電容式傳感器；2. 電容式傳感器的靜態(tài)靈敏度和非線性；3. 電容式傳感器的設計特點和設計要點；4電容式傳感器的等效電路 ；5. 調(diào)頻電路，運算放大器電路，雙T型電橋電路，脈寬調(diào)制電路；6. 應用舉例五教學重點、難點1電容式傳感器的等效電路，測量電路；六選講例題1雙T型電橋電路，脈寬調(diào)制電路；七作業(yè)要求為什么電容式傳感器容易受干擾，如何減小干擾？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第9

12、課一章節(jié)名稱3.3電容式傳感器；二教學目的1、掌握內(nèi)容：電容式傳感器的工作原理和主要性能，電容式傳感器測量電路；2、了解內(nèi)容：電容式傳感器的設計特點和應用舉例；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1工作原理和類型，變極距型電容式傳感器，便面積型電容式傳感器以及變介電常數(shù)型電容式傳感器；2. 電容式傳感器的靜態(tài)靈敏度和非線性；3. 電容式傳感器的設計特點和設計要點；4電容式傳感器的等效電路 ；5. 調(diào)頻電路，運算放大器電路，雙T型電橋電路，脈寬調(diào)制電路；6. 應用舉例五教學重點、難點1電容式傳感器的等效電路，測量電路；六選講例題1雙T型電橋電路，脈寬調(diào)制電路；七作業(yè)要求為什么電容式傳感器容易受

13、干擾，如何減小干擾？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第10課一章節(jié)名稱3.4 電渦流式傳感器3.5 壓磁式傳感器；二教學目的1、掌握內(nèi)容：電渦流傳感器的工作原理，等效電路，測量電路，壓磁式傳感器的工作原理；2、了解內(nèi)容：電渦流傳感器的主要類型和應用舉例；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1電渦流效應，電渦流傳感器的工作原理；2. 電渦流傳感器的等效電路；3. 電渦流傳感器的測量電路；4高頻反射式和低頻透射式電渦流傳感器 ；5. 正負磁致伸縮，維捷曼效應；6. 應用舉例五教學重點、難點1電渦流傳感

14、器的等效電路；2、維杰曼效應；六選講例題電渦流傳感器的厚度測量和振幅測量七作業(yè)要求簡要說明電渦流傳感器測量厚度的主要原理。八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第11課一章節(jié)名稱4.1光電效應和光電器件二教學目的1、掌握內(nèi)容：常見光電器件的工作原理和性能分析；2、了解內(nèi)容：應用舉例；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1外光電效應，內(nèi)光電效應和阻擋層光電效應；2. 光電管，光電倍增管，光敏電阻，光電晶體管和光電二極管光電池的原理和性能分析；3. 光電式傳感器的應用；五教學重點、難點1各種光電效應；六選講

15、例題光敏晶體管的工作原理七作業(yè)要求簡要說明如何利用光電傳感器檢測顏色。八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第12課一章節(jié)名稱4.2光電碼盤4.3 電荷耦合器件二教學目的1、掌握內(nèi)容：電荷耦合器件；2、了解內(nèi)容：光電碼盤；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1光電碼盤的基本原理和編碼方式；2. 電荷耦合器件的基本原理和結(jié)構(gòu)；3. CCD圖像傳感器的種類，轉(zhuǎn)移方式和結(jié)構(gòu)等；4. CCD圖像傳感器的應用舉例五教學重點、難點1CCD圖像傳感器的種類和工作原理；六選講例題線陣CCD的尺寸測量原理和結(jié)構(gòu)；七作業(yè)要

16、求什么叫CCD勢井，論述CCD的電荷轉(zhuǎn)移過程；八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第13課一章節(jié)名稱4.4光纖傳感器4.5 光柵傳感器二教學目的1、掌握內(nèi)容：光纖的結(jié)構(gòu)和工作原理，光纖的主要參數(shù)，光纖傳感器的結(jié)構(gòu)原理，光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和原理；2、了解內(nèi)容：光纖傳感器的特點，光纖傳感器的應用；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1光導纖維的結(jié)構(gòu)和導光原理；2. 數(shù)值孔徑，光纖模式和傳播損耗；3. 光纖傳感器的結(jié)構(gòu)原理；4. 光纖傳感器的分類，特點和應用；5、光柵傳感器的結(jié)構(gòu)原理；6、莫爾條紋的形成機理；

17、五教學重點、難點1光導纖維的結(jié)構(gòu)和導光原理；2. 光柵傳感器的放大作用；六選講例題光導纖維的導光原理推導；七作業(yè)要求光柵傳感器的基本原理？莫爾條紋的形成機理？有何特點？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第14課一章節(jié)名稱5.1磁電式傳感器5.2 霍爾傳感器二教學目的1、掌握內(nèi)容：磁電式傳感器的工作原理，動圈式磁電傳感器，磁阻式磁電傳感器，霍爾傳感器的工作原理，霍爾原件的誤差補償；2、了解內(nèi)容：磁電式傳感器的動態(tài)特性，霍爾原件的主要特性參數(shù)；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1磁電式傳感器的工作原理

18、，動圈式和磁阻式磁電傳感器；2. 霍爾效應，金屬，半導體對比；3. 霍爾效應的定量計算；4. 霍爾效應的誤差補償；5、霍爾效應的輸入輸出電阻，控制電流，不等位電勢和不等位電阻；6、磁電式傳感器的動態(tài)特性；五教學重點、難點1霍爾效應的定量計算；2. 霍爾效應的誤差補償；六選講例題；七作業(yè)要求簡述霍爾傳感器的組成，畫出霍爾傳感器的輸出電路圖。八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第1課一章節(jié)名稱5.3 壓電式傳感器二教學目的1、掌握內(nèi)容：壓電式傳感器的工作原理，壓電式傳感器的等效電路和信號變換電路；2、了解內(nèi)

19、容：壓電式傳感器的應用舉例；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1壓電晶體的壓電效應，壓電陶瓷的壓電效應；2. 壓電元件的等效電路：電荷源等效電路，電壓源等效電路；3. 壓電片的串并聯(lián)；4. 電壓放大器，電荷放大器；5、壓電傳感器的應用；五教學重點、難點1壓電效應；2. 壓電元件的等效電路；六選講例題壓電元件的電壓放大器；七作業(yè)要求說明壓電元件的等效電路及其特點，電荷放大器的特點。八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第16課一章節(jié)名稱6.1 概述6.2 熱電阻式傳感器二教學目的1、掌握內(nèi)容：溫度的概念

20、，和溫度的測量方法，金屬熱電阻，半導體熱電阻；2、了解內(nèi)容：溫標，熱電阻的應用；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1溫度的物理意義，接觸式測溫和非接觸式測溫常用的方法；2. 溫標的建立，熱力學溫標，經(jīng)驗溫標，國際溫標；3. 金屬熱電阻材料的性能要求，鉑熱電阻，銅電阻的特性，金屬熱電阻的結(jié)構(gòu)；4. 半導體熱敏電阻的工作特性，以及主要參數(shù)；5、熱敏電阻的線性化；6、熱敏電阻應用舉例；五教學重點、難點1半導體熱敏電阻的主要特性；2. 半導體熱敏電阻的線性化；六選講例題半導體熱敏電阻的線性化；七作業(yè)要求半導體熱敏電阻隨溫度變化的典型特性有哪些？八環(huán)境及教具要求多媒體教室、MS Office軟件九教學參考資料1 傳感器與檢測技術(shù)，徐科軍 ；2. 傳感器原理與應用，程德福；第17課一章節(jié)名稱6.3 熱電偶溫度傳感器二教學目的1、掌握內(nèi)容：熱電偶測溫的基本原理，熱電偶的基本特性，熱電偶的冷處理和補償；2、了解內(nèi)容：標準熱電偶和非標準熱電偶，熱電偶的應用；三安排課時：2學時四教學內(nèi)容（知識點）1接觸電勢，溫差電勢，熱電偶回路的總電勢；2. 勻質(zhì)導體定律，連接導體定律和中間導體定律；3. 金屬熱電阻材料的性能要求，鉑熱電阻，銅電阻的特性，金屬熱電阻的結(jié)構(gòu)；4. 補償導線法，冷端處理法，溫度補償法；5、標準化熱電偶，非標準化熱電偶；6、熱敏電阻應用