传感器及检测技术教案全

北京理工大学珠海学院

信 息 学 院教 案

课程名称:传感器与检测技术 课程性质:专业必修 主讲教师:安玉磊 联系电话:[1**********] E-MAIL :[email protected]

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课时分配表

2

3

第1课

一.章节名称

绪论1.1,1.2,1.4,1.5

二.教学目的

1、掌握内容:传感器的静态特性,动态特性 ;

2、了解内容:传感器的定义,组成,自动检测技术的发展和应用;三.安排课时: 2学时 四.教学内容(知识点)

1.自动检测系统的组成;

2.传感器的定义,组成,传感器的分类 ; 3. 传感器的静态特性; 4. 传感器的动态特性; 5. 传感器的标定和校准

五.教学重点、难点

1.传感器的静态特性和动态特性 ; 2.传感器的标定和校准;

六.选讲例题

1.活塞压力计标定; 2.压力传感器的动态标定 ;

七.作业要求

7什么是传感的静态特性?有那些指标?如何用公式表示? 8什么是传感器的动态特性?有那些分析方法?

八.环境及教具要求

多媒体教室、PowerPoint

九.教学参考资料

1.《传感器与检测技术》 ,徐科军 ; 2.《传感器原理与应用》,程德福 ;

4

第2课

一.章节名称

1.3 测量误差和数据处理;

二.教学目的

1、掌握内容: 测量误差的表示方法,数据处理的基本方法; 2、了解内容: 误差的概念和分类,精度;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.测量误差的概念和分类; 2. 精度

3. 误差的表示方法; 4. 随机误差的处理方法; 5. 系统误差的处理; 6,粗大误差的处理; 7.数据处理的基本方法

五.教学重点、难点

1.误差的处理方法 ; 2.数据处理的基本方法 ;

六.选讲例题

1.补偿法测量高频小电容; 2. 对照法消除系统误差;

七.作业要求

2正态分布的随机误差有什么特点?

3、什么是系统的引用相对误差?它有什么意义?

八.环境及教具要求

多媒体教室、PowerPoint

九.教学参考资料

1.《传感器与检测技术》,徐科军

5

第3课

一.章节名称

2.1 应变式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容: 金属应变片的工作特性 ; 2、了解内容: 金属应变片的工作原理 ;

三.安排课时:(2学时) 四.教学内容(知识点)

1. 金属的应变效益 ; 2. 应变片的结构与种类 ; 3. 应变片的灵敏系数; 4. 横向效应; 5. 温度误差及其补偿

五.教学重点、难点

1.横向效益;

2.温度误差及其补偿 ;

六.选讲例题

1.热敏电阻补偿法 ; 2.双金属丝补偿法;

七.作业要求

1、什么是应变效应,用金属的应变效应解释电阻应变片的工作原理。八.环境及教具要求

多媒体教室、PowerPoint

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

6

第4课

一.章节名称

2.1 应变式传感器 ;

二.教学目的

1、掌握内容:传感器的测量电路,几种电桥的灵敏度与线性度的分析; 2、了解内容:传感器的应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.电桥电路的工作原理;

2. 电桥电路的非线性误差及其补偿; 3. 半桥差动和全桥差动; 4.柱式力传感器 ; 5. 梁式力传感器;

五.教学重点、难点

1.电桥电路的工作原理 ;

2. 电桥电路的非线性误差及其补偿 ;

六.选讲例题

1.全桥差动 ;

2.等截面梁式应变传感器;

七.作业要求

3、有一金属电阻应变片,其灵敏度K=2.5,R=120欧姆,工作时应变为1200,则电阻变化多少?如果电桥的工作电压为2V ,那么输出是多少?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

7

第5课

一.章节名称

2.2 压阻式传感器 ;

二.教学目的

1、掌握内容:传感器的测量电路,几种电桥的灵敏度与线性度的分析;2、了解内容:传感器的应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.半导体的压阻效益;

2. 体型半导体压阻应变片的结构和特点; 3. 体型半导体压阻应变片的测量电路; 4.扩散式压阻应变片传感器的结构和特点 ; 5. 测量电路及灵敏度温度补偿; 6. 零点温度补偿

五.教学重点、难点

1.测量电路和灵敏度温度补偿 ; 2. 零点温度补偿;

六.选讲例题

1.恒流源电桥 ; 2.温度漂移的补偿;

七.作业要求

p.50,no.9;交纸质档

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

8

第6课

一.章节名称

3.1自感式式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:自感式传感器的原理与测量电路;

2、了解内容:传感器的应用举例,变面积式传感器和螺线管式传感器;三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.自感式传感器的工作原理;

2. 变气隙式传感器的灵敏度及线性度分析; 3. 差动变隙式电感传感器;

4.变面积式和螺线管式电感传感器的原理与分析 ; 5. 自感式传感器的测量电路; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.变气隙式自感传感器的灵敏度及线性度分析; 2. 测量电路,相敏检波电路;

六.选讲例题

1.变压器电桥 ; 2.相敏检波电路;

七.作业要求

p.99,no.1;交纸质档

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

9

第7课

一.章节名称

3.2 差动变压器;

二.教学目的

1、掌握内容:差动变压器的的结构,工作原理和相敏检波电路; 2、了解内容:差动变压器的工作原理;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.变隙式差动变压器的结构和工作原理以及其灵敏度,输入和输出的关系; 2. 螺线管式差动变压器的原理和工作特性,以及其灵敏度,线性度的分析; 3. 零点残余电压及其消除方法;

4.转换电路:差动整流电路,相敏检波电路,直流差动变压器电路 ; 5. 应用举例

五.教学重点、难点

1.螺线管式差动变压器的灵敏度及线性度分析; 2. 转换电路,零点残余电压;

六.选讲例题

2.相敏检波电路;

七.作业要求

试说明螺线管式差动变压器的灵敏度和线性度的特点?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

10

第8课

一.章节名称

3.3电容式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:电容式传感器的工作原理和主要性能,电容式传感器测量电路;

2、了解内容:电容式传感器的设计特点和应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.工作原理和类型,变极距型电容式传感器,便面积型电容式传感器以及变介电常数型电容式传感器;

2. 电容式传感器的静态灵敏度和非线性; 3. 电容式传感器的设计特点和设计要点; 4.电容式传感器的等效电路 ;

5. 调频电路,运算放大器电路,双T 型电桥电路,脉宽调制电路; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.电容式传感器的等效电路,测量电路;

六.选讲例题

1.双T 型电桥电路,脉宽调制电路;

七.作业要求

为什么电容式传感器容易受干扰,如何减小干扰?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第9课

一.章节名称

3.3电容式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:电容式传感器的工作原理和主要性能,电容式传感器测量电路;

2、了解内容:电容式传感器的设计特点和应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.工作原理和类型,变极距型电容式传感器,便面积型电容式传感器以及变介电常数型电容式传感器;

2. 电容式传感器的静态灵敏度和非线性; 3. 电容式传感器的设计特点和设计要点; 4.电容式传感器的等效电路 ;

5. 调频电路,运算放大器电路,双T 型电桥电路,脉宽调制电路; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.电容式传感器的等效电路,测量电路;

六.选讲例题

1.双T 型电桥电路,脉宽调制电路;

七.作业要求

为什么电容式传感器容易受干扰,如何减小干扰?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第10课

一.章节名称

3.4 电涡流式传感器 3.5 压磁式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:电涡流传感器的工作原理,等效电路,测量电路,压磁式传感器的工作原理;

2、了解内容:电涡流传感器的主要类型和应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.电涡流效应,电涡流传感器的工作原理; 2. 电涡流传感器的等效电路; 3. 电涡流传感器的测量电路;

4.高频反射式和低频透射式电涡流传感器 ; 5. 正负磁致伸缩,维捷曼效应; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.电涡流传感器的等效电路; 2、维杰曼效应;

六.选讲例题

电涡流传感器的厚度测量和振幅测量

七.作业要求

简要说明电涡流传感器测量厚度的主要原理。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第11课

一.章节名称

4.1光电效应和光电器件

二.教学目的

1、掌握内容:常见光电器件的工作原理和性能分析; 2、了解内容:应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.外光电效应,内光电效应和阻挡层光电效应;

2. 光电管,光电倍增管,光敏电阻,光电晶体管和光电二极管光电池的原理和性能分析;

3. 光电式传感器的应用;

五.教学重点、难点

1.各种光电效应;

六.选讲例题

光敏晶体管的工作原理

七.作业要求

简要说明如何利用光电传感器检测颜色。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第12课

一.章节名称

4.2光电码盘 4.3 电荷耦合器件

二.教学目的

1、掌握内容:电荷耦合器件; 2、了解内容:光电码盘;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.光电码盘的基本原理和编码方式; 2. 电荷耦合器件的基本原理和结构;

3. CCD 图像传感器的种类,转移方式和结构等;4. CCD图像传感器的应用举例

五.教学重点、难点

1.CCD 图像传感器的种类和工作原理;

六.选讲例题

线阵CCD 的尺寸测量原理和结构;

七.作业要求

什么叫CCD 势井,论述CCD 的电荷转移过程;

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第13课

一.章节名称

4.4光纤传感器 4.5 光栅传感器

二.教学目的

1、掌握内容:光纤的结构和工作原理,光纤的主要参数,光纤传感器的结构原理,光栅传感器的结构和原理;

2、了解内容:光纤传感器的特点,光纤传感器的应用;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.光导纤维的结构和导光原理; 2. 数值孔径,光纤模式和传播损耗; 3. 光纤传感器的结构原理; 4. 光纤传感器的分类,特点和应用; 5、光栅传感器的结构原理; 6、莫尔条纹的形成机理;

五.教学重点、难点

1.光导纤维的结构和导光原理; 2. 光栅传感器的放大作用;

六.选讲例题

光导纤维的导光原理推导;

七.作业要求

光栅传感器的基本原理?莫尔条纹的形成机理?有何特点?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第14课

一.章节名称

5.1磁电式传感器 5.2 霍尔传感器

二.教学目的

1、掌握内容:磁电式传感器的工作原理,动圈式磁电传感器,磁阻式磁电传感器,霍尔传感器的工作原理,霍尔原件的误差补偿;

2、了解内容:磁电式传感器的动态特性,霍尔原件的主要特性参数;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.磁电式传感器的工作原理,动圈式和磁阻式磁电传感器; 2. 霍尔效应,金属,半导体对比; 3. 霍尔效应的定量计算; 4. 霍尔效应的误差补偿;

5、霍尔效应的输入输出电阻,控制电流,不等位电势和不等位电阻; 6、磁电式传感器的动态特性;

五.教学重点、难点

1.霍尔效应的定量计算; 2. 霍尔效应的误差补偿;

六.选讲例题

七.作业要求

简述霍尔传感器的组成,画出霍尔传感器的输出电路图。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第15课

一.章节名称

5.3 压电式传感器

二.教学目的

1、掌握内容:压电式传感器的工作原理,压电式传感器的等效电路和信号变换电路;

2、了解内容:压电式传感器的应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.压电晶体的压电效应,压电陶瓷的压电效应;

2. 压电元件的等效电路:电荷源等效电路,电压源等效电路; 3. 压电片的串并联; 4. 电压放大器,电荷放大器; 5、压电传感器的应用;

五.教学重点、难点

1.压电效应;

2. 压电元件的等效电路;

六.选讲例题

压电元件的电压放大器;

七.作业要求

说明压电元件的等效电路及其特点,电荷放大器的特点。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第16课

一.章节名称

6.1 概述

6.2 热电阻式传感器

二.教学目的

1、掌握内容:温度的概念,和温度的测量方法,金属热电阻,半导体热电阻;

2、了解内容:温标,热电阻的应用;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.温度的物理意义,接触式测温和非接触式测温常用的方法; 2. 温标的建立,热力学温标,经验温标,国际温标;

3. 金属热电阻材料的性能要求,铂热电阻,铜电阻的特性,金属热电阻的结构;

4. 半导体热敏电阻的工作特性,以及主要参数; 5、热敏电阻的线性化; 6、热敏电阻应用举例;

五.教学重点、难点

1.半导体热敏电阻的主要特性; 2. 半导体热敏电阻的线性化;

六.选讲例题

半导体热敏电阻的线性化;

七.作业要求

半导体热敏电阻随温度变化的典型特性有哪些?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第17课

一.章节名称

6.3 热电偶温度传感器

二.教学目的

1、掌握内容:热电偶测温的基本原理,热电偶的基本特性,热电偶的冷处理和补偿;

2、了解内容:标准热电偶和非标准热电偶,热电偶的应用;

三.安排课时:2学时

四.教学内容(知识点)

1.接触电势,温差电势,热电偶回路的总电势;

2. 匀质导体定律,连接导体定律和中间导体定律;

3. 金属热电阻材料的性能要求,铂热电阻,铜电阻的特性,金属热电阻的结构;

4. 补偿导线法,冷端处理法,温度补偿法;

5、标准化热电偶,非标准化热电偶;

6、热敏电阻应用举例;

五.教学重点、难点

1.热电偶的基本定律;

2. 热电偶的冷端处理和补偿;

六.选讲例题

用热电偶测量一温度,若参比端温度为30度,热电势为7.5毫伏,求实际测量温度。

七.作业要求

用热电偶测量一温度,若参比端温度为20度,热电势为8毫伏,求实际测量温度。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第18课

一.章节名称

6.4非接触式测温

二.教学目的

掌握各种非接触式测温的基本原理,了解非接触式测温的应用范围,处理方法等。

三.安排课时:2学时

四.教学内容(知识点)

1.热辐射的重要参数:辐射能,辐射通量,辐射强度等;

2. 辐射能的分配,基尔霍夫定律,黑体辐射定律;

3. 光学高温计的原理和结构;

4. 光电高温计的工作原理和结构;

5、辐射温度计的原理和结构;

6、比色温度计的原理和结构;

五.教学重点、难点

1.黑体辐射定律;

六.选讲例题

七.作业要求

简述各种非接触式测温的工作原理。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第19课

一.章节名称

自动检测的共性技术及新发展

二.教学目的

了解最新的自动检测技术的进展

三.安排课时:2学时

四.教学内容(知识点)

1.误差修正技术;

2. mems 技术及微型传感器;

3. 虚拟仪器和无线传感器;

4. 多传感器数据融合;

5、软测量技术;

五.教学重点、难点

1.误差修正技术

2.多传感器数据融合

六.选讲例题

七.作业要求

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;

北京理工大学珠海学院

信 息 学 院教 案

课程名称:传感器与检测技术 课程性质:专业必修 主讲教师:安玉磊 联系电话:[1**********] E-MAIL :[email protected]

1

课时分配表

2

3

第1课

一.章节名称

绪论1.1,1.2,1.4,1.5

二.教学目的

1、掌握内容:传感器的静态特性,动态特性 ;

2、了解内容:传感器的定义,组成,自动检测技术的发展和应用;三.安排课时: 2学时 四.教学内容(知识点)

1.自动检测系统的组成;

2.传感器的定义,组成,传感器的分类 ; 3. 传感器的静态特性; 4. 传感器的动态特性; 5. 传感器的标定和校准

五.教学重点、难点

1.传感器的静态特性和动态特性 ; 2.传感器的标定和校准;

六.选讲例题

1.活塞压力计标定; 2.压力传感器的动态标定 ;

七.作业要求

7什么是传感的静态特性?有那些指标?如何用公式表示? 8什么是传感器的动态特性?有那些分析方法?

八.环境及教具要求

多媒体教室、PowerPoint

九.教学参考资料

1.《传感器与检测技术》 ,徐科军 ; 2.《传感器原理与应用》,程德福 ;

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第2课

一.章节名称

1.3 测量误差和数据处理;

二.教学目的

1、掌握内容: 测量误差的表示方法,数据处理的基本方法; 2、了解内容: 误差的概念和分类,精度;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.测量误差的概念和分类; 2. 精度

3. 误差的表示方法; 4. 随机误差的处理方法; 5. 系统误差的处理; 6,粗大误差的处理; 7.数据处理的基本方法

五.教学重点、难点

1.误差的处理方法 ; 2.数据处理的基本方法 ;

六.选讲例题

1.补偿法测量高频小电容; 2. 对照法消除系统误差;

七.作业要求

2正态分布的随机误差有什么特点?

3、什么是系统的引用相对误差?它有什么意义?

八.环境及教具要求

多媒体教室、PowerPoint

九.教学参考资料

1.《传感器与检测技术》,徐科军

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第3课

一.章节名称

2.1 应变式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容: 金属应变片的工作特性 ; 2、了解内容: 金属应变片的工作原理 ;

三.安排课时:(2学时) 四.教学内容(知识点)

1. 金属的应变效益 ; 2. 应变片的结构与种类 ; 3. 应变片的灵敏系数; 4. 横向效应; 5. 温度误差及其补偿

五.教学重点、难点

1.横向效益;

2.温度误差及其补偿 ;

六.选讲例题

1.热敏电阻补偿法 ; 2.双金属丝补偿法;

七.作业要求

1、什么是应变效应,用金属的应变效应解释电阻应变片的工作原理。八.环境及教具要求

多媒体教室、PowerPoint

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

6

第4课

一.章节名称

2.1 应变式传感器 ;

二.教学目的

1、掌握内容:传感器的测量电路,几种电桥的灵敏度与线性度的分析; 2、了解内容:传感器的应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.电桥电路的工作原理;

2. 电桥电路的非线性误差及其补偿; 3. 半桥差动和全桥差动; 4.柱式力传感器 ; 5. 梁式力传感器;

五.教学重点、难点

1.电桥电路的工作原理 ;

2. 电桥电路的非线性误差及其补偿 ;

六.选讲例题

1.全桥差动 ;

2.等截面梁式应变传感器;

七.作业要求

3、有一金属电阻应变片,其灵敏度K=2.5,R=120欧姆,工作时应变为1200,则电阻变化多少?如果电桥的工作电压为2V ,那么输出是多少?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

7

第5课

一.章节名称

2.2 压阻式传感器 ;

二.教学目的

1、掌握内容:传感器的测量电路,几种电桥的灵敏度与线性度的分析;2、了解内容:传感器的应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.半导体的压阻效益;

2. 体型半导体压阻应变片的结构和特点; 3. 体型半导体压阻应变片的测量电路; 4.扩散式压阻应变片传感器的结构和特点 ; 5. 测量电路及灵敏度温度补偿; 6. 零点温度补偿

五.教学重点、难点

1.测量电路和灵敏度温度补偿 ; 2. 零点温度补偿;

六.选讲例题

1.恒流源电桥 ; 2.温度漂移的补偿;

七.作业要求

p.50,no.9;交纸质档

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

8

第6课

一.章节名称

3.1自感式式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:自感式传感器的原理与测量电路;

2、了解内容:传感器的应用举例,变面积式传感器和螺线管式传感器;三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.自感式传感器的工作原理;

2. 变气隙式传感器的灵敏度及线性度分析; 3. 差动变隙式电感传感器;

4.变面积式和螺线管式电感传感器的原理与分析 ; 5. 自感式传感器的测量电路; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.变气隙式自感传感器的灵敏度及线性度分析; 2. 测量电路,相敏检波电路;

六.选讲例题

1.变压器电桥 ; 2.相敏检波电路;

七.作业要求

p.99,no.1;交纸质档

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

9

第7课

一.章节名称

3.2 差动变压器;

二.教学目的

1、掌握内容:差动变压器的的结构,工作原理和相敏检波电路; 2、了解内容:差动变压器的工作原理;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.变隙式差动变压器的结构和工作原理以及其灵敏度,输入和输出的关系; 2. 螺线管式差动变压器的原理和工作特性,以及其灵敏度,线性度的分析; 3. 零点残余电压及其消除方法;

4.转换电路:差动整流电路,相敏检波电路,直流差动变压器电路 ; 5. 应用举例

五.教学重点、难点

1.螺线管式差动变压器的灵敏度及线性度分析; 2. 转换电路,零点残余电压;

六.选讲例题

2.相敏检波电路;

七.作业要求

试说明螺线管式差动变压器的灵敏度和线性度的特点?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

10

第8课

一.章节名称

3.3电容式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:电容式传感器的工作原理和主要性能,电容式传感器测量电路;

2、了解内容:电容式传感器的设计特点和应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.工作原理和类型,变极距型电容式传感器,便面积型电容式传感器以及变介电常数型电容式传感器;

2. 电容式传感器的静态灵敏度和非线性; 3. 电容式传感器的设计特点和设计要点; 4.电容式传感器的等效电路 ;

5. 调频电路,运算放大器电路,双T 型电桥电路,脉宽调制电路; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.电容式传感器的等效电路,测量电路;

六.选讲例题

1.双T 型电桥电路,脉宽调制电路;

七.作业要求

为什么电容式传感器容易受干扰,如何减小干扰?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第9课

一.章节名称

3.3电容式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:电容式传感器的工作原理和主要性能,电容式传感器测量电路;

2、了解内容:电容式传感器的设计特点和应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.工作原理和类型,变极距型电容式传感器,便面积型电容式传感器以及变介电常数型电容式传感器;

2. 电容式传感器的静态灵敏度和非线性; 3. 电容式传感器的设计特点和设计要点; 4.电容式传感器的等效电路 ;

5. 调频电路,运算放大器电路,双T 型电桥电路,脉宽调制电路; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.电容式传感器的等效电路,测量电路;

六.选讲例题

1.双T 型电桥电路,脉宽调制电路;

七.作业要求

为什么电容式传感器容易受干扰,如何减小干扰?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第10课

一.章节名称

3.4 电涡流式传感器 3.5 压磁式传感器;

二.教学目的

1、掌握内容:电涡流传感器的工作原理,等效电路,测量电路,压磁式传感器的工作原理;

2、了解内容:电涡流传感器的主要类型和应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.电涡流效应,电涡流传感器的工作原理; 2. 电涡流传感器的等效电路; 3. 电涡流传感器的测量电路;

4.高频反射式和低频透射式电涡流传感器 ; 5. 正负磁致伸缩,维捷曼效应; 6. 应用举例

五.教学重点、难点

1.电涡流传感器的等效电路; 2、维杰曼效应;

六.选讲例题

电涡流传感器的厚度测量和振幅测量

七.作业要求

简要说明电涡流传感器测量厚度的主要原理。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第11课

一.章节名称

4.1光电效应和光电器件

二.教学目的

1、掌握内容:常见光电器件的工作原理和性能分析; 2、了解内容:应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.外光电效应,内光电效应和阻挡层光电效应;

2. 光电管,光电倍增管,光敏电阻,光电晶体管和光电二极管光电池的原理和性能分析;

3. 光电式传感器的应用;

五.教学重点、难点

1.各种光电效应;

六.选讲例题

光敏晶体管的工作原理

七.作业要求

简要说明如何利用光电传感器检测颜色。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第12课

一.章节名称

4.2光电码盘 4.3 电荷耦合器件

二.教学目的

1、掌握内容:电荷耦合器件; 2、了解内容:光电码盘;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.光电码盘的基本原理和编码方式; 2. 电荷耦合器件的基本原理和结构;

3. CCD 图像传感器的种类,转移方式和结构等;4. CCD图像传感器的应用举例

五.教学重点、难点

1.CCD 图像传感器的种类和工作原理;

六.选讲例题

线阵CCD 的尺寸测量原理和结构;

七.作业要求

什么叫CCD 势井,论述CCD 的电荷转移过程;

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第13课

一.章节名称

4.4光纤传感器 4.5 光栅传感器

二.教学目的

1、掌握内容:光纤的结构和工作原理,光纤的主要参数,光纤传感器的结构原理,光栅传感器的结构和原理;

2、了解内容:光纤传感器的特点,光纤传感器的应用;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.光导纤维的结构和导光原理; 2. 数值孔径,光纤模式和传播损耗; 3. 光纤传感器的结构原理; 4. 光纤传感器的分类,特点和应用; 5、光栅传感器的结构原理; 6、莫尔条纹的形成机理;

五.教学重点、难点

1.光导纤维的结构和导光原理; 2. 光栅传感器的放大作用;

六.选讲例题

光导纤维的导光原理推导;

七.作业要求

光栅传感器的基本原理?莫尔条纹的形成机理?有何特点?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第14课

一.章节名称

5.1磁电式传感器 5.2 霍尔传感器

二.教学目的

1、掌握内容:磁电式传感器的工作原理,动圈式磁电传感器,磁阻式磁电传感器,霍尔传感器的工作原理,霍尔原件的误差补偿;

2、了解内容:磁电式传感器的动态特性,霍尔原件的主要特性参数;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.磁电式传感器的工作原理,动圈式和磁阻式磁电传感器; 2. 霍尔效应,金属,半导体对比; 3. 霍尔效应的定量计算; 4. 霍尔效应的误差补偿;

5、霍尔效应的输入输出电阻,控制电流,不等位电势和不等位电阻; 6、磁电式传感器的动态特性;

五.教学重点、难点

1.霍尔效应的定量计算; 2. 霍尔效应的误差补偿;

六.选讲例题

七.作业要求

简述霍尔传感器的组成,画出霍尔传感器的输出电路图。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第15课

一.章节名称

5.3 压电式传感器

二.教学目的

1、掌握内容:压电式传感器的工作原理,压电式传感器的等效电路和信号变换电路;

2、了解内容:压电式传感器的应用举例;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.压电晶体的压电效应,压电陶瓷的压电效应;

2. 压电元件的等效电路:电荷源等效电路,电压源等效电路; 3. 压电片的串并联; 4. 电压放大器,电荷放大器; 5、压电传感器的应用;

五.教学重点、难点

1.压电效应;

2. 压电元件的等效电路;

六.选讲例题

压电元件的电压放大器;

七.作业要求

说明压电元件的等效电路及其特点,电荷放大器的特点。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ; 2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第16课

一.章节名称

6.1 概述

6.2 热电阻式传感器

二.教学目的

1、掌握内容:温度的概念,和温度的测量方法,金属热电阻,半导体热电阻;

2、了解内容:温标,热电阻的应用;

三.安排课时:2学时 四.教学内容(知识点)

1.温度的物理意义,接触式测温和非接触式测温常用的方法; 2. 温标的建立,热力学温标,经验温标,国际温标;

3. 金属热电阻材料的性能要求,铂热电阻,铜电阻的特性,金属热电阻的结构;

4. 半导体热敏电阻的工作特性,以及主要参数; 5、热敏电阻的线性化; 6、热敏电阻应用举例;

五.教学重点、难点

1.半导体热敏电阻的主要特性; 2. 半导体热敏电阻的线性化;

六.选讲例题

半导体热敏电阻的线性化;

七.作业要求

半导体热敏电阻随温度变化的典型特性有哪些?

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第17课

一.章节名称

6.3 热电偶温度传感器

二.教学目的

1、掌握内容:热电偶测温的基本原理,热电偶的基本特性,热电偶的冷处理和补偿;

2、了解内容:标准热电偶和非标准热电偶,热电偶的应用;

三.安排课时:2学时

四.教学内容(知识点)

1.接触电势,温差电势,热电偶回路的总电势;

2. 匀质导体定律,连接导体定律和中间导体定律;

3. 金属热电阻材料的性能要求,铂热电阻,铜电阻的特性,金属热电阻的结构;

4. 补偿导线法,冷端处理法,温度补偿法;

5、标准化热电偶,非标准化热电偶;

6、热敏电阻应用举例;

五.教学重点、难点

1.热电偶的基本定律;

2. 热电偶的冷端处理和补偿;

六.选讲例题

用热电偶测量一温度,若参比端温度为30度,热电势为7.5毫伏,求实际测量温度。

七.作业要求

用热电偶测量一温度,若参比端温度为20度,热电势为8毫伏,求实际测量温度。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第18课

一.章节名称

6.4非接触式测温

二.教学目的

掌握各种非接触式测温的基本原理,了解非接触式测温的应用范围,处理方法等。

三.安排课时:2学时

四.教学内容(知识点)

1.热辐射的重要参数:辐射能,辐射通量,辐射强度等;

2. 辐射能的分配,基尔霍夫定律,黑体辐射定律;

3. 光学高温计的原理和结构;

4. 光电高温计的工作原理和结构;

5、辐射温度计的原理和结构;

6、比色温度计的原理和结构;

五.教学重点、难点

1.黑体辐射定律;

六.选讲例题

七.作业要求

简述各种非接触式测温的工作原理。

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;

第19课

一.章节名称

自动检测的共性技术及新发展

二.教学目的

了解最新的自动检测技术的进展

三.安排课时:2学时

四.教学内容(知识点)

1.误差修正技术;

2. mems 技术及微型传感器;

3. 虚拟仪器和无线传感器;

4. 多传感器数据融合;

5、软测量技术;

五.教学重点、难点

1.误差修正技术

2.多传感器数据融合

六.选讲例题

七.作业要求

八.环境及教具要求

多媒体教室、MS Office软件

九.教学参考资料

1. 《传感器与检测技术》,徐科军 ;

2. 《传感器原理与应用》,程德福;


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