傳感器與檢測技術(shù)II教學(xué)大綱

傳感器與檢測技術(shù)II教學(xué)大綱課程中文名稱：傳感器與檢測技術(shù)II課程英文名稱：SensorandDetectingTechnologyⅡ課程編號：C1161應(yīng)開課學(xué)期：5學(xué)時(shí)數(shù)：24學(xué)分?jǐn)?shù)：1.5適用專業(yè)：電氣工程及其自動化課程類型：專業(yè)拓展課/選修先修課程：電力系統(tǒng)信號分析與處理、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)一、課程性質(zhì)本課程是電氣及其自動化專業(yè)（拔尖計(jì)劃）的專業(yè)拓展選修課程。傳感器與檢測技術(shù)是講述傳感器的原理、應(yīng)用以及檢測系統(tǒng)的一系列技術(shù)，是攝取信息的關(guān)鍵，是現(xiàn)代控制、信息系統(tǒng)和各種裝備不可缺少的信息采集手段，是廣泛應(yīng)用于測量與控制領(lǐng)域的一門重要技術(shù)，是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力及提高學(xué)生動手能力的重要環(huán)節(jié)。二、課程目標(biāo)通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生達(dá)到以下培養(yǎng)目標(biāo)：掌握傳感器以及檢測系統(tǒng)的基本概念，傳感器基本特性；掌握電阻式傳感器；掌握電感式傳感器；掌握電容式傳感器；掌握壓電式傳感器；掌握熱電式傳感器；掌握磁敏式傳感器；掌握光電式傳感器；掌握輻射式傳感器與超聲波傳感器；掌握測量誤差與回歸分析。三、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排和基本要求第一章傳感器以及檢測系統(tǒng)的基本概念（1學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：主要研究內(nèi)容、常用研究方法、基本工作流程。（1）了解檢測控制系統(tǒng)的構(gòu)成及其各組成部分功能；（2）掌握傳感器的概念與基本結(jié)構(gòu)第二章傳感器的基本特性（1學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：靜態(tài)特性、動態(tài)特性。掌握傳感器的靜態(tài)特性與傳感器指標(biāo)；掌握傳感器的動態(tài)特性；第三章電阻式傳感器（2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：應(yīng)變片工作原理、溫度誤差的補(bǔ)償方法掌握應(yīng)變片工作原理、轉(zhuǎn)換電路的形式；掌握直流電橋的計(jì)算，溫度誤差的補(bǔ)償方法；理解應(yīng)變片的主要特性，應(yīng)變片應(yīng)用舉例，了解應(yīng)變片類型；第四章電感式傳感器（3學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：自感式傳感器、差動變壓器式傳感器掌握自感式傳感器結(jié)構(gòu)特性、工作原理及差動電感傳感器測量電路輸出特性；了解差動變壓器式傳感器工作原理，等效電路、轉(zhuǎn)換電路、應(yīng)用舉例；理解電渦流傳感器的工作原理、等效電路及應(yīng)用；第五章電容式傳感器（3學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：電容式傳感器測量電路、轉(zhuǎn)換電路掌握電容式傳感器工作原理和結(jié)構(gòu)類型，電容式傳感器的特點(diǎn)；理解測量轉(zhuǎn)換電路，測量原理以及特點(diǎn)；了解電容式傳感器的應(yīng)用；第六章壓電式傳感器（2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：壓電式傳感器工作原理，電荷放大電路和電壓放大電路掌握壓電式傳感器工作原理，電荷放大器和電壓放大器作用、特征；理解壓電轉(zhuǎn)換元件具有的自發(fā)電和可逆重要性，電荷放大器和電壓放大器的電路形式和輸出特性；了解壓電傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用以及選用原則；第七章磁敏式傳感器（2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：磁電式傳感器的基本原理、霍爾式傳感器工作原理了解磁電式傳感器的基本原理和應(yīng)用；掌握霍爾式傳感器工作原理、誤差及其補(bǔ)償；理解霍爾元件及材料，霍爾元件基本特性；了解霍爾式傳感器的應(yīng)用；第八章熱電勢傳感器（3學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：熱電偶工作原理、冷端處理方法和測量電路，熱電偶的基本定律，分度表的使用方法掌握熱電偶工作原理，冷端處理方法測量電路；熱電偶的基本定律以及應(yīng)用情況；掌握熱敏電阻熱電阻的溫度系數(shù)特征，接線方法；了解熱電偶、熱電阻、熱敏電阻結(jié)構(gòu)和材料、基本參數(shù)、主要特性和應(yīng)用；第九章光電式傳感器（3學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：光電效應(yīng)、光敏電阻；光電編碼器原理與應(yīng)用掌握光電式傳感器的基本形式，掌握光電效應(yīng)及光敏電阻的應(yīng)用；了解光電耦合器及其應(yīng)用；了解光纖及其傳光原理，掌握光纖傳感器的分類和應(yīng)用；掌握光電編碼器原理，了解光電式編碼器的應(yīng)用；第十章輻射式傳感器（2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：超聲波傳感器的測量原理及特性；掌握電磁波譜各波段的特性。了解紅外及微波傳感器的工作原理。掌握超聲波傳感器的測量原理及特性，了解超聲波傳感器的典型應(yīng)用。第十八章測量不確定度與回歸分析（2學(xué)時(shí)）重點(diǎn)難點(diǎn)：測量誤差概念與處理，測量不確定度與回歸分析；了解測量誤差基本概念與基本特性；掌握各種測量誤差處理方法；了解測量不確定度基本概念與計(jì)算方法；掌握最小二乘回歸分析方法；四、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)序號教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)1課程報(bào)告?zhèn)鞲衅髡{(diào)研02仿真或?qū)嵨镏谱鳎ㄕn外完成）題目自擬，組隊(duì)完成一個檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)物制作或仿真調(diào)試1、電阻應(yīng)變片靈敏度系數(shù)求解（3.5），電橋靈敏度計(jì)算（3.7,3.8）2、變氣隙厚度傳感器靈敏度計(jì)算（4.3），差動電感電橋靈敏度計(jì)算（4.5）3、電容是傳感器靈敏度計(jì)算（5.2）4、壓電式傳感器（6.12）5、熱電式傳感器（8.9,8.10）6、光電編碼器（9.22）03平時(shí)作業(yè)五、教學(xué)方法與手段本課程教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真等教學(xué)方法與手段。六、推薦教材和教學(xué)參考資源教材：1.胡向東，傳感器與檢測技術(shù)（第二版），機(jī)械工業(yè)出版社，2013.參考書：1.賀良華等，現(xiàn)代檢測技術(shù)，華中科技大學(xué)，20082.梁森等，自動檢測技術(shù)及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，20073.王昌明等，傳感與測試技術(shù)，北京航空航天大學(xué)出版社，20054.胡向東，彭向華等，傳感器與檢測技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)，機(jī)械工業(yè)出版社，2009七、課程考核內(nèi)容及方式1成績組成序號成績組成比例1課堂考勤（10%）及課堂表現(xiàn)（10%）20%2作業(yè)10%4期終考試70%總計(jì)100%2評分標(biāo)準(zhǔn)2.1課堂考勤及課堂表現(xiàn)課堂考勤及課堂表現(xiàn)得分出勤率90%以上；課堂點(diǎn)名回答問題基本概念清晰，解決問題的方案正確、合理，能提出不同的解決問題方案，積極參與課堂交流，能組織同組學(xué)生進(jìn)行討論學(xué)習(xí)，能帶動與激勵同組伙伴的求知欲。18-20分出勤率80%以上；課堂點(diǎn)名回答問題基本清晰，能提出解決問題的正確方案，積極參與課堂交流，能組織同組學(xué)生進(jìn)行討論學(xué)習(xí)。14-18分出勤率60%以上；課堂點(diǎn)名回答問題基本清晰，能提出解決問題的合理方案，能參與課堂交流，能參與同組學(xué)生進(jìn)行討論學(xué)習(xí)。12-14分出勤率60%以下；不能夠提出解決問題的基本方案,參與課堂交流少。0-12分2.2作業(yè)作業(yè)得分作業(yè)嚴(yán)格按要求并及時(shí)完成；書寫清晰、邏輯性強(qiáng)，正確率90%以上，沒有抄襲情況。8-10分作業(yè)按要求并及時(shí)完成；書寫清晰，正確率70%至90%，沒有抄襲情況。6-8分不能按照作業(yè)要求，未及