传感器原理及应用教学大纲Word格式.doc
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(一)从内容上,应使学生牢固掌握传感器与检测技术所必要的基本理论,传感器的基本特性,各种传感器尤其是光电传感器的基本原理,结构、性能和实际应用。
(二)从能力方面,培养学生理论与实际相结合,让学生在光电传感器应用方面有所启发。
(三)从教学方法上,注意教学内容的系统性,重视基本概念、基本理论和基本技能的培养,加强理论联系实际,强调具体问题具体分析,提高综合分析与评价各种主要问题的素质和能力,尤其是创新能力。
三、相关课程及关系
本课程的先修课程包括“高等数学”、“大学物理”、“电路分析基础”等,本课程的学习应在学生掌握一定数理、电子知识的基础上进行。
与此同时,本课程为后续的“光电检测”、“通信原理”、“自动控制”等课程打下了必要的理论基础。
四、课程内容及学时分配
总学时:
32学时
(一)传感与检测技术的理论基础:
2学时
1、测量概论
2、测量数据的估计和处理
要求学生掌握检测技术的基础理论,测量的概念,常用测量方法,测量系统的构成。
测量误差的表示及性质,及误差的处理等。
(二)传感器概述:
1、
传感器的组成和分类
2、
传感器的基本特性
要求学生了解传感器现状和发展趋势,传感器的作用,传感器定义、组成和分类;
理解传感器的静态特性和动态特性;
了解传感器特性指标,传感器输出输入之间的关系,掌握分析传感器静特性和动特性的基本方法,在给定条件下熟悉计算稳定时间和工作频率的方法。
(三)应变式传感器:
4学时
1、工作原理
2、应变片的种类、材料及粘贴
3、电阻应变片的特性
4、电阻应变片的测量电路
5、应变式传感器的应用
要求学生掌握电阻式传感器的基本原理,了解不同电阻式传感器的结构、性能、灵敏度差别,分别使用在哪些场合,如何通过电阻式传感器测量力、压力、位移、应变、加速度等非电量参数。
转换电路与不同形式传感器的应用。
要求正确使用梁式力传感器。
(四)电感式传感器:
变磁阻式传感器
差动变压器式传感器
3、
电涡流式传感器
要求学生了解自感式传感器工作原理、转换电路与使用方法;
掌握差动变压器式传感器的工作原理、转换电路,掌握电涡流式传感器的工作原理和实际应用方法。
(五)电容式传感器:
电容式传感器的工作原理和结构
电容式传感器的灵敏度及非线性
电容式传感器的等效电路
4、
电容式传感器的测量电路
5、
电容式传感器的应用
要求学生掌握电容式传感器的种类、结构形式、工作原理与转换电路,了解电容传感器的应用范围和使用方法。
(六)压电式传感器:
压电效应及压电材料
压电式传感器的测量电路
压电式传感器的应用
掌握压电式传感器工作原理,电荷放大器和电压放大器作用、特征。
了解压电传感器的使用方法,压电加速度传感器的结构特点及性能。
(七)磁电式传感器:
1、磁电感应式传感器
2、霍尔式传感器
了解磁电感应式传感器工作原理、结构特征。
掌握霍尔传感器工作原理和特性参数,了解集成霍尔元件和磁敏元件的特性,掌握其使用方法。
(八)光电式传感器:
8学时
1、光电器件
2、光纤传感器
本章内容包括:
基于外光电效应的光电管、光电倍增管;
基于光电导效应的光敏电阻;
基于光生伏特效应的光电池、光敏二极管和光敏晶体管、光电耦合器件;
电荷耦合器件(CCD);
光纤传感器;
光栅式传感器等。
介绍光电器件和光电传感器的结构特征、主要参数、基本特性、光谱特性,光电传感器的应用。
要求学生掌握光电传感器的基本特性、工作原理和应用范围。
了解光电器件的使用方法
五、实践教学环节
有4个学时的实践(试验或网上资料查询)
六、作业(习题)要求
要求每章节结束后布置相应的作业,作业量以中等程度学生在一小时左右完成为宜。
七、考核
本科课程为必修课。
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- 传感器 原理 应用 教学大纲