《传感器原理及检测技术》教学大纲

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1、2001年《传感器原理及检测技术》教学大纲第一节课程的目的与任务本课程是测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及自动化等专业的一门专业基础课程及电子科学与技术专业的选修课程。它以各类传感器的工作机理为线索，详细介绍了各类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量电路和在各个领域中的应用，使学生掌握传感器的使用方法和设计要点的基本技能。第二节课程的基本要求• 了解在各个领域中的传感器的作用，掌握传感器的定义、组成、分类和发展动向。• 了解传感器的动特性，掌握传感器的静特性和技术指标。• 掌握应变效应、压阻效应、金属丝灵

2、敏系数和应变片灵敏系数、电阻式传感器的工作原理及应用。• 了解电感式传感器的电感计算、特性分析及设计方法，掌握其工作原理、灵敏度定义及零残电压产生的原因和减小措施；了解电涡流和压磁传感器及感应同步器。• 掌握电容传感器的工作原理、类型、特点、设计要点及应用，并掌握力平衡式传感器的工作原理及特点。• 掌握磁敏传感器的种类、霍尔传感器的工作原理、误差和补偿方法及应用，并掌握磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管和磁栅传感器的工作原理。• 掌握压电式传感器的压电效应、等效电路、测量电路及其应用。• 掌握各种光电效应、光电器件

3、工作原理和应用、光纤传感器特点和类型，了解光栅和激光传感器原理及应用。• 掌握热电效应、热阻效应、热电回路定律、热电偶冷端补偿的方法及热电阻测量电路原理，了解其他温度传感器原理及使用方法。第三节课程的教学内容• 绪论：传感器的作用、定义、组成、分类、改善性能途径及发展趋势。• 传感器的一般特性：传感器的静特性、动特性和技术指标。• 电阻式传感器：应变式传感器和压阻式传感器。• 电感式传感器：自感和互感传感器、电涡流和压磁传感器及感应同步器。• 电容式传感器：工作原理、类型、特点、设计要点及应用，容栅传感器和力平衡

4、式电容传感器。• 磁敏传感器：磁敏传感器的种类、磁电感应传感器、霍尔传感器、磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管和磁栅传感器。• 压电式传感器：压电效应、压电材料、压电元件的结构形式、等效电路与测量电路。• 光电式传感器：光源、光电器件、光纤传感器、光栅传感器和激光传感器。• 热电式传感器：热电偶传感器、热电阻传感器、热敏电阻传感器和其他温度传感器。第四节课程内容的重点及难点本课程的重点是掌握电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁敏传感器、压电式传感器、光电式传感器和热电式传感器的工作原理、类型、特点、设计要点

5、及典型应用。其难点是理解各种传感器的工作原理和数学模型。第五节与各课程的联系1、《普通物理》课程应为本课程的先本科程行课程。2、《信号与系统》课程应为本课程的先行课程。3、《模拟电子技术》课程应为本课程的先行课程。第六节实验项目本科程是一门应用范围广、实践性强的多学科知识综合的课程。通过实验增加学生对所学内容的感性认识，因此安排如下实验项目。• 电阻传感器：应变片性能测试和单臂、半桥、全桥比较。• 电感传感器：差动变压器性能测试和零点残余电压的补偿。• 电涡流传感器：静态标定和被测体材料对其特性的影响。• 电容传

6、感器：差动面积型传感器的静态及动态特性。• 磁电传感器：磁电传感器性能测试和霍尔器件直流静态位移特性。• 压电传感器：压电传感器的动态响应和引线电容对电压放大器的影响。• 光电传感器：光敏三极管和光敏电阻的性能测试。• 热电传感器：热电偶的原理及现象和热敏电阻的性能测试。第七节讲课学时及实验学时分配表1-1讲课学时分配表序号内容讲课时数（含习题）一绪论2二传感器的一般特性4三电阻式传感器6四电感式传感器6五电容式传感器6六磁敏传感器6七压电式传感器4八光电式传感器4九热电式传感器6十其他新型传感器4总计 48 表

7、1-2实验学时分配表序号内容学时数一应变片性能测试和单臂、半桥、全桥比较2二差动变压器性能测试和零点残余电压的补偿2三静态标定和被测体材料对其特性的影响2四差动面积型传感器的静态及动态特性2五磁电传感器性能测试和霍尔器件直流静态位移特性2六压电传感器的动态响应和引线电容对电压放大器的影响2七光敏三极管和光敏电阻的性能测试2八热电偶的原理及现象和热敏电阻的性能测试2合计 16 第八节教材与参考书教材：《传感器》（第3版）机械工业出版社强锡富主编参考书：1、《地学传感器原理与应用》刘希芳、王君主编地质出版社2、《传感

8、器原理及应用》王化祥张淑英编著天津大学出版社3、《传感器例题与习题集》王其生编著机械工业出版社4、《传感器原理及应用实例》黄继昌徐巧鱼人民邮电出版社5、《传感器接口与检测仪器电路》吕俊芳编著北京航空航天大学出版社  2005年《传感器原理及检测技术》教学大纲第一节课程的目的与任务本课程是测控技术与仪器、电子信息工程、电气工程及自动化等专业的一门专业基础课程及电子科学与技术