07級(jí)《檢測(cè)技術(shù)(A)》教學(xué)大綱

1、檢測(cè)技術(shù)（A）教學(xué)大綱Measurement課程代碼： D1081040 總學(xué)時(shí)（理論實(shí)踐）： 478 學(xué) 分： 3 課程性質(zhì)： 學(xué)科基礎(chǔ)課 課程類別： 必修課 先修課程： 高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路分析基礎(chǔ)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、微機(jī)原理及其應(yīng)用 面向?qū)I(yè)： 自動(dòng)化 開課二級(jí)學(xué)院： 機(jī)電工程學(xué)院 開課學(xué)科： 控制理論與控制工程 執(zhí) 筆： 鄭恩輝 審 校： 朱兆武 一、課程的地位與任務(wù)檢測(cè)技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分。它是以研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的信息獲取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。本課程為自動(dòng)化專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門學(xué)科交叉和知識(shí)密集的應(yīng)用技術(shù)，課程研

2、究?jī)?nèi)容為：傳感器技術(shù)、誤差理論及數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。學(xué)生通過(guò)本課程的課堂學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作，掌握檢測(cè)技術(shù)的基本概念、基本理論和常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用及現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的一般概念。培養(yǎng)學(xué)生具有：選擇傳感器的能力；組建一般測(cè)試系統(tǒng)的能力；對(duì)一般測(cè)試系統(tǒng)中的技術(shù)問題具有一定的分析和處理能力。二、課程主要內(nèi)容與基本要求1、通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解以下知識(shí)：（1）了解檢測(cè)技術(shù)的作用和地位；（2）了解檢測(cè)方法的分類、檢測(cè)系統(tǒng)的組成；（3）了解電容式和壓電式傳感器的測(cè)量電路；（4） 了解容柵傳感器的原理及應(yīng)用；（5） 了解計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)；（6） 了解虛擬儀器的概念；2、通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)、學(xué)生應(yīng)

3、理解以下知識(shí)：（1） 理解檢測(cè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性對(duì)系統(tǒng)的影響；（2） 理解測(cè)量不確定度的概念；（3） 理解磁敏電阻和磁敏二極管、三極管的原理及應(yīng)用；（4） 理解感應(yīng)同步器的原理及應(yīng)用；（5） 理解微傳感器的原理及應(yīng)用；（6） 理解光纖式傳感器、輻射式傳感器的原理及應(yīng)用。3、通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握以下知識(shí)：（1） 掌握傳感器的基本概念和彈性敏感元件的特性、結(jié)構(gòu)；（2） 掌握檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性及其主要性能指標(biāo)，掌握檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。（3） 掌握電阻式傳感器、電容式傳感器、磁阻式傳感器、壓電式傳感器、熱電式傳感器、霍爾式傳感器和光電式傳感器的基本原理和應(yīng)用。（4） 掌握溫度、流體壓力、流體流量、物

4、位、力、位移、速度、加速度、幾何尺寸等參數(shù)的檢測(cè)方法。（5） 掌握測(cè)量測(cè)量電橋的原理和結(jié)構(gòu)；掌握模擬信號(hào)的放大技術(shù)；掌握檢測(cè)系統(tǒng)的線性校正方法。4、通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)、學(xué)生應(yīng)熟悉以下知識(shí)：（1） 檢測(cè)系統(tǒng)的概念；（2） 常用傳感器的選型；（3） 溫度、壓力、流量等參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。 教學(xué)時(shí)數(shù)：47 學(xué)時(shí)習(xí)題量： 適量習(xí)題三、課程教學(xué)學(xué)時(shí)安排教學(xué)內(nèi)容（含實(shí)驗(yàn)）教學(xué)時(shí)數(shù)說(shuō) 明第1章 測(cè)試的基礎(chǔ)知識(shí)1.1測(cè)試的基本概念 1.2測(cè)量誤差及其不確定度1.3測(cè)量數(shù)據(jù)處理2第2章 信號(hào)分析基礎(chǔ) 2.1信號(hào)分析基礎(chǔ)2.2周期信號(hào)與離散頻譜2.3非周期信號(hào)與連續(xù)頻譜2.4隨機(jī)信號(hào)2第3章 測(cè)試系統(tǒng)的特性 3

5、.1測(cè)試系統(tǒng)與線性系統(tǒng)3.2測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性3.3測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 3.4實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不失真測(cè)試的條件3第4章 傳感器技術(shù)理論4.1傳感器的基本概念4.2彈性敏感元件4.3傳感器的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)3第5章 電阻應(yīng)變式傳感器 5.1工作原理及結(jié)構(gòu)參數(shù) 5.2測(cè)量電路及溫度補(bǔ)償 5.3電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用6第6章 電感式傳感器6.1自感式電感傳感器6.2互感式電感傳感器6.3電渦流式傳感器6.4電感式傳感器的應(yīng)用4第7章 電容式傳感器 7.1工作原理與特性 7.2測(cè)量電路 7.3電容式傳感器的應(yīng)用5第8章 壓電式傳感器 8.1壓電效應(yīng) 8.2測(cè)量電路 8.3壓電式傳感器的應(yīng)用4第9章 磁敏式傳感器

6、的應(yīng)用 9.1霍爾傳感器 9.2磁敏電阻 9.3磁敏二極管和磁敏三極管3第10章 光電式傳感器 10.1光電效應(yīng) 10.2光電管及光電倍增管 10.3光敏電阻 10.4光電池 10.5光電二極管和光電三極管 10.6光電式傳感器及其應(yīng)用4第11章 熱電式傳感器 11.1概述 11.2熱電組 11.3熱電偶 11.4新型熱電式傳感器3第12章 數(shù)字式傳感器 12.1光柵數(shù)字傳感器 12.2感應(yīng)同步器 12.3光電編碼器 12.4容柵傳感器3第13章 光纖傳感器 13.1光纖的結(jié)構(gòu)及傳光原理 13.2光纖傳感器的工作原理 13.3光纖傳感器的應(yīng)用4第14章 固態(tài)圖像傳感器 14.1電荷耦合器件（C

7、CD）的工作原理 14.2 CCD圖像傳感器 14.3 CCD的基本特性參數(shù) 14.4 CCD圖像傳感器及其應(yīng)用2第15章 輻射式傳感器 15.1紅外輻射傳感器 15.2超聲波傳感器 15.3核輻射傳感器3第16章 微型傳感器 16.1微機(jī)電系統(tǒng)與微型傳感器 16.2微型壓力傳感器 16.3微型加速度計(jì)2第17章 計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù) 17.1計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)概述 17.2計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17.3虛擬儀器2四、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)基本要求實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋比較實(shí)驗(yàn)2掌握應(yīng)變片單臂電橋、半橋、全橋的輸出特性及相互關(guān)系驗(yàn)證必做2差動(dòng)螺管式電感傳感器的工作特性2理解螺管式電感傳感器工作原理、特性和應(yīng)用驗(yàn)證選做3差動(dòng)變面積式電容傳感器2了解電容式傳感器的原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用驗(yàn)證選做4差動(dòng)變壓器傳感器2了解差動(dòng)變壓器的原理和特性驗(yàn)證必做5光纖式傳感器及其應(yīng)用2了解光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用 驗(yàn)證選做6集成溫度傳感器特性測(cè)試及應(yīng)用2熟悉集成溫度傳感器的特性及其應(yīng)用設(shè)計(jì)綜合必做注:為保證教學(xué)效果，實(shí)驗(yàn)6除課內(nèi)安排2學(xué)時(shí)外，課外還要安排2學(xué)時(shí)左右。五、考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定1、考核類別：考試2、考核形式：閉卷3、成績(jī)?cè)u(píng)定：百分制；平時(shí)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20，期末成績(jī)（理論考核）占80。六、推薦教材與主要參考書1 推薦教材： 李曉瑩，傳感器