9040501《传感器技术》课程标准Word格式文档下载.docx
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要求学生掌握常用传感器原理、结构、特性和用途,能正确选用传感器;
理解传感器的信号处理方法及测量电路以及在电子产品中传感器和测量电路的使用、调整能力。
本课程是一门技术密集的新型学科。
直接与本课程有关的课程有数学、物理、电工技术、电子技术、自控原理、微机原理等。
在学习时,需对相关课程有一定的基础和回顾。
先修课程:
模拟电路,数字电路,电测技术、单片机技术等。
后续课程:
单片机、智能仪器等。
2.设计思路
1)注重知识和能力的双向培养
就知识体系而言,通过本课程的学习,使学生建立针对传感器的从原理到应用的系统化认识,即了解如何获取被测对象信息、掌握传感器的基本原理、掌握各种传感器的特点和使用的一般性原则;
就能力培养而言,要培养学生的创新意识和创新能力,引导学生勤思考、能动手、敢创新,使学生具备自主建立不断演进的知识体系的能力,适应终身学习的能力需要。
2)内容设计的层次性和模块化
在内容设计上,我们将本课程分为理论教学、实践教学和课外研学三个层次。
理论教学又分为四大模块:
传感器技术基础、常用传感器原理与应用、现代新型传感器、传感器技术综合应用。
理论教学内容设计兼顾了系统性和先进性的统一,基础性和应用性的统一,并将生动具体的教学案例和教学内容融入课堂教学之中。
实践教学主要有两种类形:
基础性实验、创新性实验。
课外研学主要要求学生利用网络技术查找相关文献资料拓展丰富课堂教学内容。
二、课程目标
1.课程总目标
课程主要以各种类传感器应用案例来阐述基本理论,使学生学会各类传感器的结构、工作原理、测量电路、应用范围、应用的技术要求。
达到能分析判断各种类自动控制系统与传感器有关的故障,能熟练使用、更换相关的传感器及配套电路。
2.职业技能目标
1)掌握常见的测量方法,并能够对测量数据进行分析。
2)熟练掌握各种常见传感器的结构特点。
3)能对常见传感器的工作原理进行分析。
4)掌握各传感器测量电路的工作原理。
5)熟练掌握各传感器的应用范围。
6)达到能分析判断各种类自动控制系统与传感器有关的故障。
7)能熟练使用、更换相关的传感器及配套电路。
8)具备独立分析解决传感器方面问题的能力,试验及实际操作能力。
9)利用网络、数据手册、厂商名录等获取和查阅传感器技术资料的能力。
三、内容标准及实施建议
1.课题/项目安排及学时分配
本课程分为检测基本理论、传感器原理及应用两大部分。
共安排56学时。
表1课题/项目安排表
项目序号
课题/项目名称
学时H
1
检测的基本理论
6h
2
电阻式传感器的原理及应用
10h
3
电感式传感器原理及应用
4
电涡流式传感器原理及应用
4h
5
电容式传感器的原理及应用
6
压电传感器的原理及应用
7
超声波传感器原理及应用
8
霍尔传感器原理及应用
9
热电偶传感器原理及应用
10
光电传感器原理及应用
合计
56h
2.课题/项目内容及实施
各教学项目的教学内容设计见表2-1~2-13。
表2-1项目1教学内容设计表
项目1
教学目标
1.了解检测及传感器的含义及工业检测涉及的内容;
2.理解自动检测系统的组成;
3.了解几种测量方法的分类;
4.掌握绝对误差、相对误差及精度的计算;
5.了解随机误差的概念及处理方法;
6.了解传感器的分类、组成及特性。
教学内容
1.检测及传感器的含义及工业检测涉及的内容;
2.自动检测系统的组成;
3.测量方法的分类;
4.绝对误差、相对误差及精度的计算;
5.随机误差的概念及处理方法;
6.传感器的分类、组成及特性。
重点难点
本项目重点是掌握绝对误差、相对误差及精度的计算,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
本项目难点是传感器的分类、组成及特性,通过举例,使学生理清思路,从中体会。
教学实施
建议
步骤
内容
方法、资源运用
课时
检测及传感器的含义及工业检测涉及的内容
讲授法;
讨论法;
现场教学法
1.5
自动检测系统的组成
测量方法的分类
0.5
绝对误差、相对误差及精度的计算
举例
随机误差的概念及处理方法
举例、讨论
传感器的分类、组成及特性
现场教学法;
案例教学法
教学资源
场地:
实验室;
设施:
电脑、投影仪、屏幕、移动存储设备;
教具:
光电检测仪。
考核评价
1.考察学生能否掌握上网搜索科技文献资料的能力,了解一个特定对象的工作原理和结构、框图等。
2.考察学生能否了解最基本的误差计算。
表2-2项目2教学内容设计表
项目2
1.了解电阻应变式传感器的分类、特性及应用;
2.了解掌握测量应变、拉力、荷重、转矩的方法及计算;
3.了解金属热电阻的分类、特点及接线方法;
4.了解热敏电阻的分类、特性及应用;
5.了解气敏电阻传感器的结构、工作原理及应用;
6.了解湿敏电阻传感器的结构、原理及应用。
1.电阻应变式传感器的分类、特性及应用;
2.测量应变、拉力、荷重、转矩的方法及计算;
3.金属热电阻的分类、特点及接线方法;
4.热敏电阻的分类、特性及应用;
5.气敏电阻传感器的结构、工作原理及应用;
6.湿敏电阻传感器的结构、原理及应用。
重点:
电阻应变式传感器的特性及应用,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
难点:
电桥的工作原理、调零,通过计算对比分析,使学生理清思路,从中体会。
电阻应变式传感器的分类、特性及应用
测量应变、拉力、荷重、转矩的方法及计算
金属热电阻的分类、特点及接线方法
热敏电阻的分类、特性及应用
气敏电阻传感器的结构、工作原理及应用
湿敏电阻传感器的结构、原理及应用
各种应变片、各种圆盘和直线电位器、各种热敏电阻。
1.考察学生能否掌握不同应变片的用途,以及不平衡电桥的调零的概念。
2.考察学生能否理解一只很简单的电位器传感器能有那些其他用途。
3.考察学生能否了解不同热敏电阻的特性及用途。
表2-3项目3教学内容设计表
项目3
1.了解自感传感器的分类及特点;
2.了解自感传感器转换桥路及应用;
3.了解差动变压器结构、工作原理及差动整流电路;
4.了解变换压力的弹性敏感元件结构及特点;
5.掌握电感测微仪的结构及应用。
1.自感传感器的分类及特点;
2.自感传感器转换桥路及应用;
3.差动变压器结构、工作原理及差动整流电路;
4.变换压力的弹性敏感元件结构及特点;
5.电感测微仪的结构及应用。
本项目重点是差动变压器结构及工作原理,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
本项目难点是电感测微仪的结构及应用,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
自感传感器的分类及特点
自感传感器转换桥路及应用
差动变压器结构、工作原理及差动整流电路
变换压力的弹性敏感元件结构及特点
电感测微仪的结构及应用
各种电感传感器。
考察学生能否掌握一次仪表的使用,4~20mA仪表的计算。
表2-4项目4教学内容设计表
项目4
1.了解电涡流传感器工作原理、结构及特点;
2.理解电涡流传感器的转换电路及应用;
3.掌握接近开关的概念、结构、分类、特点及用途。
1.电涡流传感器工作原理、结构及特点;
2.电涡流传感器的转换电路及应用;
3.接近开关的概念、结构、分类、特点及用途。
本项目重点是电涡流传感器工作原理及应用,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
本项目难点是接近开关的特点及用途,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
电涡流传感器工作原理、结构及特点
电涡流传感器的转换电路及应用
接近开关的概念、结构、分类、特点及用途
电涡流传感器及接近开关。
1.考察学生能否掌握接近开关的使用。
2.考察学生能否掌握电涡流传感器的用途。
表2-5项目5教学内容设计表
项目5
1.了解电容传感器工作原理、分类及转换电路;
2.掌握电容传感器的应用;
3.掌握差压式流量计的原理及结构。
1.电容传感器工作原理、分类及转换电路;
2.电容传感器的应用;
3.电容接近开关的原理及应用;
4.差压式流量计的原理及结构。
本项目重点是电容传感器的特性及应用,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
本项目难点是差压式流量计的原理及结构,通过教学时对实例的详细讲解,让学生从中理解。
电容传感器工作原理、分类及转换电路
电容传感器的应用
电容接近开关的原理及应用
差压式流量计的原理及结构
各种电容传感器。
1.考察学生能否掌握电容传感器的工作原理及其应用。
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