傳感器技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)大綱

1、傳感器技術(shù)及應(yīng)用教學(xué)大綱課程編碼： 07103 課程名稱：傳感器技術(shù)及應(yīng)用 Sensor Techniques and Application 先修課程：工程數(shù)學(xué)、電工學(xué)、機械工程控制基礎(chǔ)、機械工程測試技術(shù)等。 總學(xué)時： 32 （授課學(xué)時： 26 上機學(xué)時： 0 實驗學(xué)時： 6 ）一、課程的性質(zhì)和任務(wù)傳感器技術(shù)及應(yīng)用課程適用于機械工程及自動化專業(yè)本科（四年學(xué)制） ，是 機電方向?qū)W生的專業(yè)選修課。本課程的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生初步掌握傳感器的基礎(chǔ)理論、共同規(guī)律、物理效 應(yīng)及構(gòu)成方法； 了解與各種傳感器對應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電路； 了解與計算機技術(shù)聯(lián)系 密切的新型傳感器的有關(guān)知識，以適應(yīng)學(xué)生向?qū)W科深度和廣度發(fā)展

2、的需要。二、教學(xué)基本要求（一）先修課程 工程數(shù)學(xué)、電工學(xué)、機械工程控制基礎(chǔ)、機械工程測試技術(shù)（二）本課程的基本要求1、掌握傳感器的基本構(gòu)成、數(shù)學(xué)模型及一般常用的工作原理。2、了解與各種傳感器對應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電路及一般應(yīng)用3、根據(jù)被測量及測試條件和精度，合理選擇傳感器組合相應(yīng)的測量系統(tǒng)。三、教學(xué)基本內(nèi)容與重點、難點理論教學(xué)（一） 緒論 1 學(xué)時 1基本內(nèi)容：傳感器基本概念，傳感器的構(gòu)成法及分類，傳感器的發(fā)展趨 勢2重點：傳感器的構(gòu)成法及分類 （二）傳感器技術(shù)基礎(chǔ) 1 學(xué)時 1基本內(nèi)容：傳感器的一般數(shù)學(xué)模型，傳感器靜態(tài)特性及其指標(biāo)，傳感器 動態(tài)特性及其指標(biāo)，改善傳感器性能的技術(shù)途徑，傳感器的標(biāo)定與校

3、準(zhǔn)2重點：傳感器的數(shù)學(xué)模型，傳感器靜、動態(tài)特性及其指標(biāo)，傳感器的標(biāo) 定與校準(zhǔn)的定義3難點：傳感器的頻率響應(yīng)特性（三）幾種常用典型傳感器 14 學(xué)時 1基本內(nèi)容：變磁阻式、磁電式、熱電式、光電式傳感器工作原理及其在 實際中的典型應(yīng)用， 了解相應(yīng)的傳感器產(chǎn)品， 并能根據(jù)性能參數(shù)能合理地選擇和 使用。2重點：各種傳感器的工作原理與輸入輸出特性， 典型產(chǎn)品及其性能參數(shù)， 典型應(yīng)用。3難點：傳感器的工作原理。（四）光纖傳感器 2 學(xué)時1、基本內(nèi)容：光纖波導(dǎo)原理，光纖傳感器分類，光調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，光纖 傳感器應(yīng)用2、重點：光纖波導(dǎo)原理，光調(diào)制與解調(diào)技術(shù)，光纖傳感器應(yīng)用3、難點：光纖波導(dǎo)原理（五）數(shù)字式傳感

4、器 4學(xué)時1、基本內(nèi)容：感應(yīng)同步器、光柵傳感器、編碼器的基本結(jié)構(gòu)，工作原理和 測量系統(tǒng)。2、重點：感應(yīng)同步器的測量系統(tǒng)，光柵的結(jié)構(gòu)與測量原理，絕對式編碼器;3、難點：感應(yīng)同步器測量系統(tǒng) 。（六）固態(tài)傳感器及其集成化 2學(xué)時1、基本內(nèi)容：以磁敏電阻為例介紹半導(dǎo)體傳感器的工作原理、特性，典型 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，以微機械結(jié)構(gòu)傳感器介紹傳感器的集成化技術(shù)，幾種常用典 型傳感器成及微機械電子制造技術(shù)。2、重點：磁阻效應(yīng)，典型的磁阻傳感器產(chǎn)品，微機械電子制造技術(shù)。（七）智能化傳感器2學(xué)時1、基本內(nèi)容：智能傳感器的定義及功能、智能傳感器與傳感系統(tǒng)的特點、 智能傳感器與傳感系統(tǒng)的發(fā)展。2、重點：智能傳感器與傳

5、感系統(tǒng)的特點。理論教學(xué)學(xué)時分配表序號名稱學(xué)時分配-一-緒論1-二傳感器技術(shù)基礎(chǔ)1-三幾種常用典型傳感器14四光纖傳感器2五數(shù)字傳感器4六固態(tài)傳感器及其集成化2七智能化傳感器2合計26實驗教學(xué)實驗教學(xué)（6學(xué)時）1、基本要求：實驗理論方面：差動變壓器的性能及零點殘余電壓補償實驗； 實驗教學(xué)方面：光纖傳感器應(yīng)用；對學(xué)生能力方面的培養(yǎng)：數(shù)字式溫度傳感器實 驗。2、重點：對學(xué)生能力方面的培養(yǎng)實驗教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配序號實驗名稱實驗內(nèi)容學(xué)時1差動變壓器性能差動變壓器原理及工作情況，以及如何用適當(dāng) 的網(wǎng)絡(luò)線路對殘余電壓進行補償。22光纖式傳感器應(yīng)用光纖位移傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、性能，及其動 態(tài)應(yīng)用。光纖傳感器的

6、測振、測速應(yīng)用。23數(shù)字溫度傳感器實驗數(shù)字溫度傳感器DS18B20的使用方法和工作2四、教學(xué)參考書目1、劉偉主傳感器原理及實用技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社，2006.32、王俊峰.張玉生.機電一體化檢測與控制技術(shù).北京：人民郵電出版社,2006.13、高國富 .機器人傳感器及其應(yīng)用 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2005.9 。4、沙占友 . 集成化智能化傳感器原理與應(yīng)用 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2004.65、章吉良 . 微傳感器原理技術(shù)及應(yīng)用 . 上海：上海交通大學(xué)出版社， 2005.12 。五、考核形式任課教師可以采取靈活多樣的考核方式， 具體見教學(xué)文檔 “課程教學(xué)設(shè)計一 覽表”。推薦的考

7、核方式為：閉卷考試（筆試占 70%，平時占 30%）六、大綱編制說明1、本課程為專業(yè)選修課，是在專業(yè)基礎(chǔ)必修課機械工程測試技術(shù)對傳 感器認(rèn)識的基礎(chǔ)上進一步學(xué)習(xí)。 本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生初步掌握傳感器的基 礎(chǔ)理論、共同規(guī)律、 物理效應(yīng)及構(gòu)成方法； 了解與各種傳感器對應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電 路。通過舉例典型傳感器產(chǎn)品及測量系統(tǒng) , 反映出傳感器在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)中活躍 的程度, 使學(xué)生開闊思維，舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)新型機電產(chǎn)品的能力。2、目前，對傳感器這門學(xué)科的研究正在不斷深入，隨著半導(dǎo)體集成技術(shù)與 計算機技術(shù)在傳感器產(chǎn)品上的應(yīng)用， 新的傳感器產(chǎn)品及應(yīng)用發(fā)展迅猛， 本教學(xué)大 綱也將根據(jù)新形勢，新技術(shù)的發(fā)展不斷補充完善。3、本課程應(yīng)加強實驗環(huán)節(jié)，提高傳感器實驗設(shè)備的先進性、多樣性，盡快 具備使學(xué)生能人人親自動手操作的條件。編寫人：張蔚波審核人：宋現(xiàn)春批準(zhǔn)人：張明勤 編寫日期： 2006.7傳感器技術(shù)及應(yīng)用課程簡介 課程名稱：傳感器技術(shù)及應(yīng)用 英文名稱： Sensor Techniques and Application 課程編碼： 07103 課程簡介：傳感器技術(shù)及應(yīng)用本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生初步掌握傳感器的基礎(chǔ) 理論、共同規(guī)律、物理效應(yīng)及構(gòu)成方法； 了解與各種傳感器對應(yīng)的測量轉(zhuǎn)換電路。 通過舉例典型傳感器產(chǎn)品及測量系統(tǒng)