传感器与检测技术课程学习指导

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1、《传感器与检测技术》课程学习指导资料本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照现行采用教材《传感器与检测技术》（周乐挺编著，高等教育出版社，2005年），并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于工科电子类及相关专业学生。第一部分课程学习目的及总体要求一、课程的学习目的《传感器与检测技术》课程是一门实践性非常强的专业课程。它综合了物理学、微电子学、化学、材料科学、精密机械、微细加工等多方面的知识和技术，因而其课程特点集中体现了知识的密集性、内容的离散性、传感器品种的庞杂性、功能的智能性、工艺的复杂性和应用

2、的广泛性。其目标是使学生了解检测系统与传感器的静、动态特性和主要性能指标，掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数的检测方法、检测系统中常用的信号放大电路、信号处理电路与信号转换电路等。其基本要求是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际中信息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。二、课程的总体要求《传感器与检测技术》包括传感器基本概念、电阻式传感器、变磁阻式传感器、电容式传感器、霍尔式传感器、压电式传感器、热电式传感器、光电式传感器、光纤传感器以及各种非电量的测量系统

3、等内容。通过检测技术的基本概念，检测装置的基本特性，误差理论知识的介绍，学会误差分析与数据处理的方法。通过应变式传感器、电容传式感器、电感式传感器、热电式传感器等其他形式传感器的原理，结构以及相关测量电路的介绍，学会非电量检测技术及相关检测方法。第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章传感器技术基础本章学习传感器的基本概念和基本特性。要求掌握传感器的定义、组成和作用，掌握传感器的静态特性，了解传感器的分类，了解传感器的动态特性和传感器的技术指标。1、本章学习要求（1）应熟悉的内容了解传感器以及测量系统的概念；了解传感

4、器的分类；了解传感器的动态特性和传感器的技术指标。（2）应掌握的内容传感器的组成与作用，传感器的静态特性以及其主要指标，灵敏度、线性度等衡量传感器的主要技术参数。2、本章重点难点分析（1）重点本章主要介绍了传感器的基本概念和基本特性，以及传感器的分类，传感器的静态特性以及其主要指标。（2）难点本章的难点就在于传感器的静态特性以及其主要指标，灵敏度、线性度等衡量传感器的主要技术参数。(1)传感器静态特性和动态特性的定义是什么？(2)传感器静态特性有哪些技术指标？(3)传感器动态特性有哪几种研究方法？各有哪些技术指标？第一章电阻式

5、传感器本章学习电阻式传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握电阻式传感器的结构和工作原理、测量电路、了解电阻式传感器的补偿方法和用途。1、本章学习要求（1）应熟悉的内容电位器式传感器、应变式传感器和压阻式传感其的基本定义和工作原理。（2）应掌握的内容电位器式传感器的结构和工作原理、输出特性；应变片式传感器的结构和工作原理、电阻应变片的特性、测量电路、温度补偿；压阻式传感器的结构和压电效应原理，固态压阻传感器的测量电路。2、本章重点难点分析（1）重点电位器式传感器、应变式传感器和压阻式传感其的基本定义和工作原理。各种电阻式传感器的

6、结构以及测量电路。（2）难点电位器式传感器、应变片式传感器和压阻式传感器的测量电路以及温度补偿方法。通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。（1）应变片是由哪几部分组成的？其核心部分是什么？（2）什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。（3）金属应变计与半导体应变计在工作机理上有何异同？（4）简要说明应变式传感器的构成和主要用途。（5）为什么应变式传感器大多采用直流不平衡电桥为测量电路？该电桥为什么又都采用半桥和全桥两种方式？（6）应变片在使用的时候，为什么会产生温度误差？如何减小它？3、本章典型例题分析•例

7、题1电阻应变片的灵敏系数为K=2.0，沿纵向黏贴于直径为0.05m的圆形钢柱表面，钢材的E=2×1011N/㎡,求钢柱受10t拉力作用的时候，应变片电阻的相对变化量。又若应变片沿钢柱圆周方向黏贴，受同样拉力作用时，应变片电阻相对变化量为多少？若应变片沿圆周方向黏贴，则第一章变磁阻式传感器本章学习电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握这三种变磁阻式传感器的结构和工作原理、测量电路。了解三种变磁阻传感器各自的特点和用途。1、本章学习要求（1）应熟悉的内容自感式电感传感器、差分变压器式传感器

8、、电涡流式传感器的定义以及工作原理。（2）应掌握的内容自感式电感传感器的分类、原理以及测量电路；差分变压器式传感器的工作原理以及测量电路；电涡流的产生原理以及电涡流式传感器的结构和测量电路。2、本章重点难点分析（1）重点变磁阻式传感器的基本结构和工作原理，明白各种变磁阻式传感