传感器技术及应用教学大纲

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1、传感器及应用教学大纲一、课程说明课程性质：专业核心课课程描述：“传感器技术”是电子、机电与自动控制类专业的专业核心课，是必修课。通过本课程的学习，学生能了解传感器的基本概念、传感器的构成、传感器工作的有关定律、传感器的作用、传感器和现代检测技术发展的趋势。其作用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。知识目标：掌握主要传感器的原理、特性，各种应用条件下传感器的选用原则和应用电路设计。技能目标：独立

2、分析、解决传感器方面问题的能力；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。素质目标：具有较强的专业素质，不断进行创新。教学重点与难点：课程重点：电阻式、电感式传感器的原理与应用，霍尔式传感器，电流、电压传感器。课程难点：各种传感器的温度误差与补偿，电容式传感器的屏蔽技术，光纤传感器的原理。适用专业：机电一体化、电气自动化专业学时数：80学时二、教学目的与内容1 传感器技术基础  （2学时）教学目的与要求：明确“传感器技术”在专业培养计划中的地位，课程的性质、任务和大体内容，传感器

3、在现代生产、生活中的作用。了解检测技术与传感器的定义、组成、作用和分类，了解传感器的静、动态特性，掌握传感器常用的技术指标。教学重点与难点： 教学重点：传感器的定义、组成和作用教学难点：传感器的技术指标教学内容： 1） 传感器简介 （1）传感器的定义9（2）传感器的组成与作用2） 传感器的分类（1）按工作原理分（2）按被测量分（3）按输出信号性质分3） 传感器的特性及主要技术指标（1）静态特性和动态特性（2）主要技术指标2 电阻式传感器  （6学时）教学目的与要求：理解电阻式传感器的组成和基本原理，

4、了解电阻式传感器的常用类型。掌握应变片式传感器的形式、特点、应用方法和转换电路。教学重点与难点： 教学重点：电阻式传感器的组成和基本原理教学难点：电阻应变片的工作原理教学内容： 1） 电位器式传感器 （2学时） （1）电位器式传感器的基本工作原理（2）电位器式传感器的输出特性（3）电位器式传感器的特性（4）电位器式位移传感器2） 应变式传感器  （2学时）（1）电阻应变片的结构和工作原理（2）电阻应变片的特性（3）测量电路（4）温度误差与补偿3） 压阻式传感器  （2学时）（1）压阻效应（2）结构与

5、特性（3）固态压阻传感器测量电路（4）温度补偿3 变磁阻式传感器  （4学时）教学目的与要求：9掌握三种变磁阻式传感器（电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器）的基本结构和工作原理，了解上述传感器将非电量信号转换成电信号的过程，了解三种变磁阻式传感器的特点、应用范围和应用情况。教学重点与难点： 教学重点：三种变磁阻式传感器（电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器）的基本结构和工作原理。教学难点：电涡流式传感器教学内容： 自感式传感器 （1学时） 自感式传感器的工作原理自感式传感器

6、的测量电路差分变压器式传感器  （1.5学时）差分变压器式传感器工作原理测量电路电涡流式传感器  （1.5学时）（1）电涡流式传感器的工作原理（2）电涡流式传感器的结构（3）电涡流式传感器的测量电路4）电涡流式传感器应用举例4电容式传感器  （4学时）教学目的与要求：　掌握电容式传感器的组成和工作原理，了解电容传感器的测量电路和基本使用方法。教学重点与难点： 教学重点：电容式传感器的组成和工作原理教学难点：保持电容传感器特性稳定的方法教学内容： 1） 电容式传感器的结构、工作原理和特性（1学时） （

7、1）变面积型电容式传感器（2）变极距型电容式传感器（3）变介电常数型电容式传感器2）测量电路  （2学时）（1）变压器电桥电路（2）差分脉冲调宽电路（3）运算放大器电路3）保持电容传感器特性稳定的方法  （1学时）（1）减小边缘效应的影响（2）减小寄生电容的影响95 霍尔式传感器  （4学时）教学目的与要求：　掌握霍尔式传感器的工作原理，了解霍尔元件、霍尔效应和主要特性，掌握其测量电路，了解霍尔传感器的误差与补偿方法和应用。教学重点与难点： 教学重点：霍尔式传感器的工作原理及测量电路。教学难点：霍尔

8、传感器的误差与补偿方法和应用。教学内容： 1） 霍2） 尔传感器的工作原理（1学时） （1）霍尔元件和霍尔效应（2）霍尔元件的主要特性3） 霍4） 尔传感器的基本测量电路  （2学时）将被测量量转换为磁感应强度B将被测量量转换为控制电流I将被测量量转换为B与I的乘积5） 霍6） 尔传感器的误差与补偿  （1学时）零位误差与补偿温度误差与补偿6 压电式传感器  （6学时）教学目的与要求：　理解压电式传感器的工作原理，从物理和数学概念上了解石英晶体和压电陶瓷两种压电材料将