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《传感器原理》课程设计指导书 课程编号： 课程名称：传感器原理（The Principle of Sensors） 周数/ 学分：2/2 先修课程：物理学、电子学、仪表零件与机构 适应专业：测控技术与仪器及机电相关专业 开课学院、系或教研室：机电学院测控技术与仪器系 一、目的和要求 1．传感器原理课程设计是测控技术与仪器专业的必须完成的一个课程设计。是一个重要的教学环节，通过本设计，培养学生理论联系实际的设计思想，训练综合运用传感器设计和有关先修课程的理论，结合实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固加深有关传感器设计方面的知识。 2．通过制定设计方案，合理选择传感器结构和相关元件类型，正确计算、选择各零件和元件参数，确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，达到了解和掌握传感器设计过程和方法。 3. 进行设计基本技能的训练。如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理及计算机应用的能力。 二、课程设计内容 1．正确选取电阻应变片的型号、数量、粘贴方式并连接成交流电桥； 2.?选取适当形式的弹性元件，完成其机械结构设计、材料选择和受力分析，并根据测试极限范围进行校核； 3.???完成传感器的外观与装配设计； 4.?完成应变电桥输出信号的后续电路（包括放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路）的设计和相关电路参数计算，并绘制传感器电路原理图； 5.?按学校课程设计说明书撰写规范提交一份课程设计说明书（6000字左右）； 6.按机械制图标准绘制机械装配图（3号图纸）、弹性元件图（4号图纸）各一张。 三、课程设计进度要求 序 号 设计内容 所用时间 1 布置课程设计内容，查阅资料,弹性元件,敏感元件设计 4天 2 测量电路及图纸 4天 3 误差分析，撰写设计说明书 2天 合 计 10天 四、课程设计步骤与方法 一）. 据任务书要求，进行方案选择 二）.确定方案 1.弹性元件的设计与计算 1）.结构的选择 2）.结构材料的选择 3）.结构的设计与计算 a. 首先由确定的弹性元件计算作用力于某点时此处的应力大小并与材料的允许应力进行比较，选择合理的布片位置，其点尽可能为εmax点处. b. 据弹性元件材料的许用弯曲应力[σ]或许用剪切应力[τ]取安全系数值 c. 验证抗弯或抗剪强度 d.由a.b.c步骤重新取整尺寸 e.确定贴片处 f. 选取R值 4）弹性元件的附件选取 三）. 敏感元件（应变片）的选择计算 1.选材（线膨胀系数βt、电阻温度系数αt、机械性能等确定） 2. 据使用场合、范围选形式 3. 据使用场合、范围选基底、引线材料和粘合剂 4. 应变片的主要参数、尺寸选择 四）. 外型（外观）设计 材料、尺寸、装配关系等 五）.测量电路的选择与计算 1. 桥路的选择 2. 放大电路的设计与参数计算 3. 相敏检波电路的设计与参数计算 4. 低通滤波电路的设计与参数计算 5. 相关电路的设计与计算 六）. 误差与精度分析 1. 误差来源 2. 数据处理 七）. 按学校课程设计说明书撰写规范撰写课程设计说明书 八）.附图 1. 机械制图标准绘制机械装配图（3号图纸）、弹性元件图（4号图纸）各一张。 2. 传感器电路原理图 九）.参考书目 六、课程改革特色（限150字） 本设计采用不确定设计范围及形式由学生根据自己查到的资料确定设计范围的命题方式，且要求设计范围及形式不能相同，其目的是让每位学生充分利用学校图书馆资料和上网查阅资料，培养和训练学生自学和良好读书习惯 七、课程设计评分标准 课程设计评分表 评 定 项 目 评分成绩 1．选题合理、目的明确 10分 2．设计方案正确，具有可行性、创新性 25分 3．设计结果正确 25分 4．态度认真、学习刻苦、遵守纪律 15分 5．设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5篇） 10分 6．质疑 15分 总分 100分 备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。 八、教材及参考书 教材： 1. 传感器原理 主编：刘迎春 国防工业出版社 2004年 参考书： 1. 传感器技术手册 主编：袁希光 国防工业出版社 1986年 2. 应力应变电测技术 主编：郑秀瑗 国防工业出版社 1985年 3. 机械设计手册 主编： 机械工业出版社 1980年 执笔：王海英 日期： 2005年6月 审阅：