傳感器原理及應(yīng)用教學(xué)大綱

《傳感器原理及應(yīng)用》教學(xué)大綱一、課程性質(zhì)、地位和作用本課程是測(cè)控技術(shù)與儀器、電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程及其自動(dòng)化、核工程與核技術(shù)等本科專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程理論嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)性強(qiáng)。其任務(wù)是闡述傳感器的基本原理、結(jié)構(gòu)、性能、參數(shù)、特點(diǎn)以及傳感器的轉(zhuǎn)換、檢測(cè)電路和傳感器技術(shù)應(yīng)用，為學(xué)生畢業(yè)后從事和逐步適應(yīng)日新月異發(fā)展的自動(dòng)化控制及檢測(cè)、光電傳感及光電檢測(cè)科學(xué)提供一定的適應(yīng)能力與基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)對(duì)象、目的和要求本課程適用于電子信息工程、自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器、電子科學(xué)與技術(shù)等本科專業(yè)。課程教學(xué)目的、要求：（一）從內(nèi)容上，應(yīng)使學(xué)生牢固掌握傳感器與檢測(cè)技術(shù)所必要的基本理論，傳感器的基本特性，各種傳感器尤其是光電傳感器的基本原理，結(jié)構(gòu)、性能和實(shí)際應(yīng)用。（二）從能力方面，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合，讓學(xué)生在光電傳感器應(yīng)用方面有所啟發(fā)。（三）從教學(xué)方法上，注意教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，重視基本概念、基本理論和基本技能的培養(yǎng)，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)具體問(wèn)題具體分析，提高綜合分析與評(píng)價(jià)各種主要問(wèn)題的素質(zhì)和能力，尤其是創(chuàng)新能力。三、相關(guān)課程及關(guān)系本課程的先修課程包括“高等數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”、“電路分析基礎(chǔ)”等，本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)在學(xué)生掌握一定數(shù)理、電子知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。與此同時(shí)，本課程為后續(xù)的“光電檢測(cè)”、“通信原理”、“自動(dòng)控制”等課程打下了必要的理論基礎(chǔ)。四、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配總學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)（一）傳感與檢測(cè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)：2學(xué)時(shí)1、測(cè)量概論2、測(cè)量數(shù)據(jù)的估計(jì)和處理要求學(xué)生掌握檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)理論，測(cè)量的概念，常用測(cè)量方法，測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成。測(cè)量誤差的表示及性質(zhì)，及誤差的處理等。（二）傳感器概述：2學(xué)時(shí)1、

傳感器的組成和分類2、

傳感器的基本特性要求學(xué)生了解傳感器現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，傳感器的作用，傳感器定義、組成和分類；理解傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性；了解傳感器特性指標(biāo)，傳感器輸出輸入之間的關(guān)系，掌握分析傳感器靜特性和動(dòng)特性的基本方法，在給定條件下熟悉計(jì)算穩(wěn)定時(shí)間和工作頻率的方法。（三）應(yīng)變式傳感器：4學(xué)時(shí)1、工作原理2、應(yīng)變片的種類、材料及粘貼3、電阻應(yīng)變片的特性4、電阻應(yīng)變片的測(cè)量電路5、應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用要求學(xué)生掌握電阻式傳感器的基本原理，了解不同電阻式傳感器的結(jié)構(gòu)、性能、靈敏度差別，分別使用在哪些場(chǎng)合，如何通過(guò)電阻式傳感器測(cè)量力、壓力、位移、應(yīng)變、加速度等非電量參數(shù)。轉(zhuǎn)換電路與不同形式傳感器的應(yīng)用。要求正確使用梁式力傳感器。（四）電感式傳感器：4學(xué)時(shí)1、

變磁阻式傳感器2、

差動(dòng)變壓器式傳感器3、

電渦流式傳感器要求學(xué)生了解自感式傳感器工作原理、轉(zhuǎn)換電路與使用方法；掌握差動(dòng)變壓器式傳感器的工作原理、轉(zhuǎn)換電路，掌握電渦流式傳感器的工作原理和實(shí)際應(yīng)用方法。（五）電容式傳感器：4學(xué)時(shí)1、

電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)2、

電容式傳感器的靈敏度及非線性3、

電容式傳感器的等效電路4、

電容式傳感器的測(cè)量電路5、

電容式傳感器的應(yīng)用要求學(xué)生掌握電容式傳感器的種類、結(jié)構(gòu)形式、工作原理與轉(zhuǎn)換電路，了解電容傳感器的應(yīng)用范圍和使用方法。（六）壓電式傳感器：2學(xué)時(shí)1、

壓電效應(yīng)及壓電材料2、

壓電式傳感器的測(cè)量電路3、

壓電式傳感器的應(yīng)用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。了解壓電傳感器的使用方法，壓電加速度傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能。（七）磁電式傳感器：2學(xué)時(shí) 1、磁電感應(yīng)式傳感器 2、霍爾式傳感器了解磁電感應(yīng)式傳感器工作原理、結(jié)構(gòu)特征。掌握霍爾傳感器工作原理和特性參數(shù)，了解集成霍爾元件和磁敏元件的特性，掌握其使用方法。（八）光電式傳感器：8學(xué)時(shí) 1、光電器件 2、光纖傳感器本章內(nèi)容包括：基于外光電效應(yīng)的光電管、光電倍增管；基于光電導(dǎo)效應(yīng)的光敏電阻；基于光生伏特效應(yīng)的光電池、光敏二極管和光敏晶體管、光電耦合器件；電荷耦合器件(CCD)；光纖傳感器；光柵式傳感器等。介紹光電器件和光電傳感器的結(jié)構(gòu)特征、主要參數(shù)、基本特性、光譜特性，光電傳感器的應(yīng)用。要求學(xué)生掌握光電傳感器的基本特性、工作原理和應(yīng)用范圍。了解光電器件的使用方