《传感器技术计科》课程教学大纲.docVIP

《传感器技术》教学大纲 一、课程基本信息 中文名称 传感器技术 英文名称 Sensor Technology 适用专业 计算机科学与技术 先修课程 电子技术、电路分析等 课程类别 专业课 修读性质 必修 学分/学时 2学分/34学时（实践18学时） 考核方式 考查 二、教学目标 通过传感器原理课程的教学，使学生传感器的基本概念、基本理论、基本结构和传感器测量方法有比较系统的认识和正确的理解，并逐步培养学生熟练的电路分析能力、综合设计能力、整体思维能力、相互协作能力和自学能力；为学生学习后继专业课程，进一步学习新理论、新知识以及新技术打下扎实的基础。 三、教学内容及基本要求 绪 论（理论1学时） （一）教学目标 初步了解传感器的概念和结构方式及传感器技术的作用和前景。 （二）重点、难点 重点：传感器的概念 难点：传感器的组成 （三）教学内容 1.传感器的作用 2.传感器及传感技术 3.传感器的组成 4.传感器的分类 5.传感器的发展新趋势 第一章 传感器一般特性（理论2学时/实践2学时） （一）教学目标 初步初步了解传感器的静态特性和动态特性，掌握基本概念 （二）重点、难点 重点：传感器的动、静态特性 难点：传感器的动态参数数学模型 （三）教学内容 1.传感器的静态特性 线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、重复性、零点漂移、温漂 2.传感器的动态特性 动态特性的一般数学模型、传递函数、传感器的动态响应及其动态特性指标 第二章 应变式传感器（理论4学时/实践2学时） （一）教学目标 掌握应变式传感器的工作原理，了解压阻传感器的基本工作原理 （二）重点、难点 重点：应变式传感器的基本工作原理、 难点：应变式传感器的测量电路，温度误差及其补偿方法及原理 （三）教学内容 1.金属应变片式传感器 金属丝式应变片、金属箔式应变片、测量电路、应变式传感器 2.压阻式传感器 压阻效应、晶向和晶面的表示方法、压阻系数及固态压阻器件 第三章 电容式传感器（理论3学时/实践2学时） （一）教学目标 掌握电容式传感器的分类、结构和工作原理、测量电路，电容式传感器的应用 （二）重点、难点 重点：电容式传感器的原理、各种测量电路和应用 难点：电容式传感器的测量电路、电路的误差分析和电容式传感器的应用 （三）教学内容 1.电容式传感器的工作原理 变面积型、变介质型、变极距型 2.电容式传感器测量电路 等效电路、测量电路 3.电容式传感器的误差分析 温度对结构尺寸的影响、电容电场的边缘效应、寄生与分布电容的影响 4.电容式传感器的应用 电容式差压变送器、电容式测微仪、电容式液位计 第四章 电感式传感器（理论4学时/实践2学时） （一）教学目标 掌握气隙型电感传感器的工作原理和电感线圈的等效电路、测量电路，互感式传感器的结构原理和等效电路，电涡流传感器的结构和工作原理、等效电路、测量电路及其应用，了解螺管型传感器、互感式传感器的变换特征、误差因素分析。 （二）重点、难点 重点：电感式传感器类型，气隙型电感传感器的工作原理和电感线圈的等效电路，互感式传感器的结构原理，电涡流传感器的结构和工作原理。 难点：各种电感式传感器的测量电路、误差分析。 （三）教学内容 1.自感式传感器 气隙型电感传感器的工作原理和特性分析、螺管型传感器、电感线圈的等效电路、测量电路 2.互感式传感器（差动变压器） 结构原理和等效电路、变换特征、误差因素分析、测量电路及其应用 3.电涡流式传感器 结构和工作原理、等效电路、线圈形状、尺寸对性能的影响、测量电路及其应用 第五章 压电式传感器（理论4学时/实践2学时） （一）教学目标 掌握压电效应、压电材料，了解其测量电路和几种应用。 （二）重点、难点 重点：压电传感器的工作原理、压电效应、压电材料等概念理解 难点：压电传感器的等效电路和测量电路 （三）教学内容 1.压电效应 石英晶体压电效应、压电陶瓷的压电效应 2.压电材料 石英晶片、压电陶瓷 3.压电式传感器的测量电路 等效电路、测量电路 4.压电式传感器的应用 压电式加速度传感器、压电式压力传感器、压电式流量计 第六章 数字式传感器（理论4学时/实践2学时） （一）教学目标 掌握光栅传感器的结构原理，了解马盘式传感器的工作原理和莫尔条纹的原理特点，辨向原理和细分技术。 （二）重点、难点 重点：马盘式传感器、光栅传感器的工作原理 难点：莫尔条纹形成的原理和特点、光栅常用的电路、辨向原理、细分技术 （三）教学内容 1.马盘式传感器 工作原理、码制和马盘、二进制码与循环码的转换、应用 2.光栅传感器 光栅传感器的结构原理、莫尔条纹形成的原理和特点、光栅常用的电路、辨向原理、细分技术 第七章 热电式传感器（理论4学时/实践2学时） （一）教学目标 掌握热电效应，热电偶基本定律，常用的热电阻