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《检测技术》课程教学大纲 （Detecting Technology） 一、课程的性质与目标 《检测技术》是本科四年制机械设计制造及其自动化专业的一门理论与实践性较强的专业方向限选课。本课程以信号获取、信号转换和信号处理为主线，系统地介绍检测技术的基本理论、检测方法和装置、过程参数检测及仪表。 本课程的作用是通过课堂理论学习和实际操作训练，使学生掌握一线高级技术人员所必需的传感器与检测技术的应用知识，并能结合计算机控制技术中的传感器与控制技术的应用，掌握检测的理论依据和检测设备的结构、工作原理、使用与维护方法的知识和技能。 二、课程的主要内容及基本要求 第1章 传感器的基本特性(4学时) [知识点] 传感器的静态特性；传感器的动态特性及其响应。测量方法；测量系统；测量数据的处理方法。 [重点] 检测系统中的数据提取、信息转换方法及信息处理技术、静态测量与动态测量的误差分析方法、传感器的静态特性与动态特性的性质。 [难点] 传感器典型环节的动态特性及其响应。 [基本要求] 掌握传感器的特性基本概念及其研究方法和测量方法；测量数据的处理方法。 第2章 电阻式传感器(6学时) [知识点] 电位器式电阻传感器，应变片式电阻传感器。掌握应变片工作原理、转换电路的形式及计算，温度误差与补偿。理解应变片的主要特性，应变片应用举例，了解应变片类型，粘贴工艺。 [重点] 理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用；直流电桥的计算 [难点] 线性与非线性电位器的测量原理，应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。 [基本要求] 理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用。 [实践与练习] 建议做一个“金属应变片-单臂电桥性能试验”实验。 第 3章 电感式传感器(6学时) [知识点] 自感式传感器的工作原理、等效电路与转换电路，自感式传感器的特点及其应用；变压器式传感器的工作原理、等效电路及其特性；差分变压器式传感器的测量电路及其应用；涡流式传感器的工作原理、转换电路及其应用；压磁式传感器的工作原理、结构形式及其应用；感应同步器的工作原理、测量方法及误差分析。 [重点] 理解自感式、差动变压器式、涡流传感器工作原理，掌握其性能特点。 [难点] 零点残余电压及其补偿。 [基本要求] 理解电感式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用。 [实践与练习] 建议做“差动变压器特性及应用”实验。 第 4章 电容式传感器（6学时） [知识点] 电容式传感器的工作原理及类型；电容式传感器的灵敏度及非线性；电容式传感器的特点及等效电路；电容式传感器的设计要点，转换电路；电容式传感器的应用。 [难点] 理解各种形式电容传感器的工作原理，掌握其性能特点，了解其应用。 [难点] 电容式传感器的等效电路及特性；寄生电容的消除。 [基本要求] 掌握电容式传感器工作原理和结构类型，电容式传感器的特点。理解静态特性，设计要点，转换电路，电容式传感器的应用。了解容栅式传感器工作原理。 第 5章 磁电式传感器（6学时） [知识点] 磁电感应式传感器的工作原理、结构特性，动态特性分析；磁电感应式传感器的测量电路；霍尔式效应与霍尔元件；霍尔元件的构造及测量电路；霍尔元件的补偿电路；霍尔传感器的应用举例。 [重点] 理解磁电感应式传感器、霍尔元件的工作原理，转换电压电式传感器的工作原理，掌握常用压材料及其性能特点，理解其转换电路。 [难点] 压电式传感器的等效电路及测量电路。 [基本要求] 掌握压电效应及其物理解释，压电元件常用结构形式，测量电路。 第 6章 压电式传感器（6学时） [知 识 点] 压电式传感器的工作原理、结构特性，动态特性分析压；电式传感器的测量电路；压电效应与压电材料；压电元件的构造及测量电路；压电元件的补偿电路；压电式传感器的应用举例。 [重 点] 理解压电式传感器、压电元件的工作原理，转换电压电式传感器的工作原理，掌握常用压电材料及其性能特点，理解其转换电路。 [难 点] 压电式传感器的等效电路及测量电路。 第 7章 光电式传感器（6学时） [知识点] 光电效应；光电器件及其特征；光电式传感器及其测量电路；光电式传感器的应用。 [重点] 了解光电器件的原理、应用，掌握脉冲光电式传感器（PCD）、光纤传感器、电荷耦合器件（CCD）、光栅、激光传感器的原理、特点及应用。 [难点] 常用光电式传感器的工作原理及应用。 [基本要求] 掌握压电效应及其物理解释，压电元件常用结构形式，测量电路。 第 8章 热电式传感器（5学时） [知识点] 热电阻材料及工作原理、测量电路；热电偶的基本定律、测温电路及温度补偿；热敏电阻的特性