传感器原理及设计课程教学大纲

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1、《传感器原理及设计》课程教学大纲编号：40024050英文名称：ThePrincipleandDesignofSensors适用专业：测控技术与仪器（测控系统与智能仪器方向）责任教学单位：电子工程系，测控教研室总学时：56（其中实验学时10）学分：3.5考核形式：考试课程类别：专业课修读方式：必修教学目的：通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生掌握各种常用传感器的基本原理，基本特性及应用，学会对各种非电量信息的获取与动态测试的基本原理和方法，能够独立地设计各种信息的检测系统。本课程的主要教学方法：以讲授、讨论为主，实践教学为辅。本课程与其他课程的联

2、系与分工：本课程综合性较强，涉及知识较庞杂，先修课程包括《电路分析基础》、《模拟电子技术》、《数字逻辑电路与系统设计》、《单片机原理及应用》等。本课程是信息处理有关课程的前续课，只有先获取信息，才能对信息进行分析和处理，其后续课程有《光电探测技术》、《测控电路设计》等。主要教学内容及要求：第1部分基本概念教学重点：测量误差及数据处理、传感器及其基本特性。教学难点：传感器及其基本特性。教学要点及要求：了解测量的概念及方法，测量不确定度的概念、传感器的定义、组成、分类。理解测量误差的来源和分类，传感器的相关基本概念：灵敏度、分辨力、线性度、迟滞、稳定

3、性可靠性等。掌握测量结果的数据统计处理方法。第2部分电阻传感器教学重点：各种敏感量电阻传感器的原理与应用教学难点：各种敏感量电阻传感器的原理与应用教学要点及要求：掌握电阻应变传感器和测温热电阻传感器的原理与应用。了解气敏、湿敏、磁敏电阻传感器的原理与应用。理解以铂热电阻测控电烤箱温度为例程的工程项目设计过程。第3部分电感传感器教学重点：电感传感器的应用。教学难点：电感传感器的工作原理。教学要点及要求：了解电感传感器的优缺点和主要应用场合。理解自感传感器和差动变压器传感器的工作原理。第4部分电涡流传感器教学重点：电涡流传感器的应用和测量转换电路。教

4、学难点：电涡流传感器的工作原理和测量转换电路。教学要点及要求：了解电涡流传感器的优缺点和主要应用场合。理解电涡流传感器的工作原理。掌握电涡流传感器的测量转换电路第5部分电容传感器教学重点：电容传感器的应用和测量转换电路。教学难点：电容传感器的工作原理和测量转换电路。教学要点及要求：了解电容传感器的优缺点和主要应用场合。理解电容传感器的工作原理。掌握电涡流传感器的测量转换电路和压力、液位、流量的测量方法。第6部分压电传感器教学重点：压电传感器的应用和测量转换电路。教学难点：压电传感器的工作原理和振动频谱分析。教学要点及要求：了解压电传感器的优缺点和

5、主要应用场合和限制条件。理解压电传感器的工作原理和结构和振动测量的基本概念。掌握压电传感器的测量转换电路。第7部分超声波传感器教学重点：超声波传感器的应用。教学难点：超声波换能器及耦合技术。教学要点及要求：了解超声波的物理基础和无损探伤技术。理解超声波传感器的工作原理和结构第8部分霍尔传感器教学重点：霍尔元件的工作原理及特性、霍尔传感器的应用。教学难点：霍尔元件的工作原理及特性。教学要点及要求：了解霍尔传感器的原理和特点，常见的霍尔集成电路。掌握霍尔传感器在实际工程中的应用。第9部分热电偶传感器教学重点：温度测量的基本概念和热电偶的工作原理。教学

6、难点：热电偶的温度补偿。教学要点及要求：了解温度测量的基本概念，热电偶的种类和分类。理解热电偶的工作原理，温度补偿的方法。掌握热电偶传感器在实际工程中的应用。第10部分光电传感器教学重点：光电元件的基本应用电路。教学难点：光电元件的基本应用电路。教学要点及要求：了解光电效应和常见的光电器件，光电开关和光电断续器及CCD图像传感器的应用。掌握光电元件的基本应用电路。第11部分数字式位置传感器教学重点：角编码器和光栅传感器教学难点：光栅传感器教学要点及要求：了解数字式传感器的基本概念及其优点，了解磁栅和容栅传感器。理解角编码器和光栅传感器的原理和结构

7、。掌握相关计算和处理电路。第12部分检测系统的抗干扰技术教学重点：常见的电磁兼容控制技术教学难点：检测技术中的电磁兼容原理教学要点及要求：了解常见的噪声类型和防护方法，电磁兼容的基本概念。理解电磁干扰的来源和传播路径。掌握屏蔽、接地、滤波、光电耦合等电磁兼容控制技术的原理和方法。学时分配表：序号教学内容学时分配学时小计备注理论实践1概述442电阻传感器6283电感传感器224电涡流传感器2245电容传感器2246压电传感器447超声波传感器448霍尔传感器4269热电偶传感器42610光电传感器4411数字式位置传感器6612检测系统的抗干扰技术

8、44合计461056实验要求：第1次实验（2学时）：实验的名称：金属箔式应变式构成的单臂、半桥、全桥特性研究（验证）实验的目的：了解金属