傳感器及檢測技術(shù)課程標準

1、傳感器技術(shù)及應用課程標準一、課程信息課程名稱：傳感器技術(shù)及應用 二、課程性質(zhì)傳感器是現(xiàn)代控制的基本工具，而檢測技術(shù)則是控制過程獲取信息的唯一手段。傳感器技術(shù)及應用是一門多學科交叉的專業(yè)課程，重點介紹各種傳感器的工作原理和特性，結(jié)合工程應用實際，了解傳感器在各種電量和非電量檢測系統(tǒng)中的應用，培養(yǎng)學生使用各類傳感器的技巧和能力，掌握常用傳感器的工程測量設(shè)計方法和實驗研究方法，了解傳感器技術(shù)的發(fā)展動向。本課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)技術(shù)課，也是后續(xù)的數(shù)控綜合實訓、中級職業(yè)資格證書、畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習等基本技能養(yǎng)成課程，即是職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成與職業(yè)能力培養(yǎng)最基本的理論實踐一體化課程。三、課程設(shè)計1、課程

2、目標設(shè)計總體目標：教學目標和總體要求是讓學生初步掌握檢測技術(shù)的基本知識和應用。培養(yǎng)學生使用各類傳感器的能力。使學生能夠進一步應用傳感器解決工程測控系統(tǒng)中的具體問題。要求理解不同傳感器的工作原理，常用的測量電路；能夠?qū)ΤＳ脗鞲衅鞯男阅軈?shù)與主要技術(shù)指標進行校量與標定。掌握傳感器的工程應用方法，并能正確處理檢測數(shù)據(jù)。了解傳感器技術(shù)發(fā)展前沿狀況，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，提高學生分析解決問題的能力。通過行為導向的項目式教學，加強學生實踐技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)；獨立學習及獲取新知識、新技能、新方法的能力；與人交往、溝通及合作等方面的態(tài)度和能力。（1）知識目標：1. 傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)

3、特性與技術(shù)指標 2. 電阻傳感器原理與應用3. 電感傳感器原理與應用4. 電容傳感器原理與應用5. 光電（光纖、光柵）傳感器原理與應用6. 磁電式傳感器與霍爾傳感器 7. 壓電式傳感器原理與應用 8. 半導體物性傳感器9. 溫度檢測系統(tǒng)10.壓力檢測系統(tǒng)11.液位測檢系統(tǒng)12.流量檢測系統(tǒng)13.傳感器在汽車上的應用（2）能力目標：1測量誤差與數(shù)據(jù)處理2. 傳感器的標定和校準3. 應變電阻傳感器的測量電路與電子秤的標定。4. 螺線管電感位移測量傳感器與電感測微儀放大電路設(shè)計、調(diào)試5. 圓柱形電容位移測量傳感器與數(shù)字式容柵千分尺的使用6. 光電效應、光電器件及光電計數(shù)傳感器的應用。7. 半導體光吸

4、收型光纖溫度傳感器8. 莫爾條紋及其特點，光柵的光學系統(tǒng)與辨向、細分技術(shù)，數(shù)字式光柵傳感器工程應用.9. 霍爾效應與霍爾元件，霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器與霍爾開關(guān)的使用.10.壓電效應、壓電傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理與測量電路，壓電加速度傳感器使用.11.氣體傳感器的使用與有害氣體測量12.濕度傳感器的使用與濕度測量13.溫度傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成14.壓力傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成15.液位傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成16.流量傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成 （3）素質(zhì)目標：在以實際操作過程為主的項目教學過程中，鍛煉學生的團隊合作能力、專業(yè)技術(shù)交流的表達能力；制定工作計劃的方法能力；獲取新知

5、識、新技能的學習能力；解決實際問題的工作能力。2、課程內(nèi)容設(shè)計（1）課程內(nèi)容與要求通過理論實踐一體化的教學和實訓過程完成教學內(nèi)容，課程建議總課時為72（不含選修內(nèi)容），項目內(nèi)容組織與學時分配如下所示。（2）模塊設(shè)計表：序號學習情境內(nèi)容總學時理論學時實踐學時備注1電阻傳感器與電子秤的制作4222電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作443電容傳感器位移測量標定與容柵數(shù)字千分尺使用444光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試6425霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的制作與調(diào)試426壓電加速度傳感器電荷放大器整定4427半導體濕度、氣敏傳感器測量電路制作與調(diào)試44 8溫度測量系統(tǒng)的集成與標定4229集成溫度傳感器特性測試與

6、熱偶冷端溫度補償器制作4410擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定42211鍋爐汽包水位測量與差壓傳感器的使用6612電磁流量傳感器與流量的工程測量44合計5242103、能力訓練項目設(shè)計教學目的與要求：項目一：電子秤的設(shè)計與制作知識點：1. 傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標 2. 傳感器的分類 3. 了解傳感器的作用與工程應用4. 電阻傳感器原理與應用5. 電阻應變片的原理與主要技術(shù)參數(shù)6. 測量電橋的四種型式與電壓靈敏度7. 測量橋路的調(diào)零與非線性誤差技能點：1. 電阻應變片的主要技術(shù)參數(shù)2. 彈性元件的分類與選擇3. 電阻應變片的選擇與粘貼4. 測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零5. 電橋測量電路

7、的制作要領(lǐng)6. 電子秤測量標定7. 汽車衡稱重系統(tǒng)項目二: 電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作知識點：1. 自感傳感器與互感傳感器2. 電感傳感器的結(jié)構(gòu)原理與分類3. 電感傳感器的非線性誤差與差動結(jié)構(gòu)4. 螺線管差動變壓器傳感器原理與特性5. 差動交流測量電橋的電壓靈敏度技能點：1. 電感傳感器的主要技術(shù)特點2. 差動電感對非線性誤差的改善3. 測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零4. 電橋測量電路的制作要領(lǐng)5. 電感測微儀的使用項目三: 電容傳感器位移測量標定與容柵數(shù)字千分尺使用知識點：1電容式傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)2電容式傳感器的靈敏度及非線性3電容式傳感器的等效電路4電容式傳感器的測量電路5電容式

8、傳感器的應用 技能點：1電容式傳感器的結(jié)構(gòu)形式2園柱形變面積電容位移傳感器的靈敏度及非線性3電容式傳感器的測量電路4電容式壓力傳感器的應用5. 電容式濕度傳感器6. 容柵位移千分尺的使用項目四：光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試知識點：1. 光電效應及光電元件 2 光電元件的測量電路 3. 透射、反射和光輻射型光電傳感器（光源本身是被測物的應用實例） 4. 光纖傳感器原理與應用5. 光柵傳感器原理與應用技能點：1. 紅外線輻射溫度計：2. 熱釋電傳感器在人體檢測、報警中的應用 3. 光電式濁度計工作原理（被測物吸收光通量的應用實例）4. 煙霧報警器（被測物吸收光通量的應用實例） 5. 反射式

9、煙霧報警器（被測物體反射光通量的應用實例 ） 6. 反射式光電式轉(zhuǎn)速表的制作與調(diào)試（被測物體反射光通量的應用實例 ）7. 自動門光電傳感器8. 光電式帶材跑偏檢測控制器9. 光幕及其應用項目五： 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器測量電路制作與調(diào)試知識點：1. 霍爾效應與霍爾元件 2 霍爾元件的主要參數(shù)3. 霍爾元件的測量電路 4. 霍爾元件的溫度誤差與補償方法5. 霍爾式微位移傳感器工作原理6. 霍爾開關(guān)傳感器SL3501是具有較高靈敏度的集成霍爾元件技能點：1. 霍爾元件的主要參數(shù)2. 霍爾元件的測量電路 3. 霍爾元件的溫度誤差與補償方法4. 霍爾式微位移傳感器工作原理5. 霍爾開關(guān)傳感器構(gòu)成的轉(zhuǎn)速測量傳

10、感器6. 霍爾高斯計（特斯拉計）的使用 項目六： 壓電加速度傳感器測量放大電路制作與整定知識點：1. 壓電效應與逆壓電效應 2. 壓電材料與壓電元件3. 壓電元件的等效電路4. 壓電元件的測量電路 5. 壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測量技能點：1. 壓電效應與逆壓電效應 2. 壓電式加速度傳感器電荷放大器的整定3. 汽車發(fā)動機中的汽缸壓力防爆震測量4. 壓電式加速度傳感器在汽車碰撞救生中的安裝使用 5. 壓電式動態(tài)力傳感器在車床動態(tài)切削力測量中的應用 6. 壓電式動態(tài)力傳感器在體育動態(tài)測量中的應用項目七：半導體濕敏、氣敏傳感器與LCD數(shù)字相對濕度儀表的標定知識點：一、 氣敏電阻傳感器1. 還原性氣

11、體傳感器的組成與工作原理2. 氣敏半導體的靈敏度特性曲線3. 酒精傳感器的選擇性4. 家庭用煤氣報警器5. 一氧化碳傳感器6. 其他氣體傳感器7. 二氧化鈦氧濃度傳感器8. 二氧化鈦氧濃度傳感器在汽車尾氣測量中的應用9. 有毒氣體傳感器的使用二、濕敏電阻傳感器 1. 濕度傳感器的分類 2. 陶瓷濕度傳感器特性曲線3. 電子式溫濕度計技能點：一、 氣敏電阻傳感器1. 氣敏半導體的靈敏度特性曲線2. 酒精傳感器的選擇性3. 家庭用煤氣報警器4. 一氧化碳傳感器5. 二氧化鈦氧濃度傳感器6. 二氧化鈦氧濃度傳感器在汽車尾氣測量中的應用二、濕敏電阻傳感器 1. 陶瓷濕度傳感器特性曲線2. 電子式溫濕度

12、計3. LCD數(shù)字相對濕度儀表的標定項目八：溫度測量系統(tǒng)的集成與標定知識點：1. 溫度測量與國際溫標(ITS-90) 2溫度傳感器分類 3. 熱電偶溫度傳感器1）熱電偶的工作原理 2）熱電偶按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類3）熱電偶的分度表與分度號4）熱電偶的補償導線 5）熱電偶冷端溫度的處理6）XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表7）DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器4熱電阻溫度傳感器1）熱電阻的工作原理 2）熱電阻按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類3）熱電阻的分度表與分度號4）XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表5）DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器技能點：1. 熱電偶溫度傳感器1）熱電

13、偶按電極材料分類2. 熱電偶按結(jié)構(gòu)分類3）熱電偶的分度表與分度號查閱4）熱電偶補償導線的使用 5）熱電偶冷端溫度的處理6）XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表7）熱電偶溫度測量系統(tǒng)的組成2. 熱電阻溫度傳感器1）熱電阻按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類2）熱電阻的分度表與分度號3）XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表4）DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器項目九：集成溫度傳感器特性測試與熱電偶冷端溫度補償器的制作知識點：1. 集成溫度傳感器的工作原理2電壓輸出型和電流輸出型集成溫度傳感器的輸出特性3. AD590電流輸出型集成溫度傳感器的引腳功能與外部接線4. AD590電流輸出型集成溫度傳

14、感器輸出特性測量5. K型熱電偶冷端溫度補償器的制作技能點：1. AD590電流輸出型集成溫度傳感器的引腳功能與外部接線2. AD590電流輸出型集成溫度傳感器輸出特性測量3. K型熱電偶冷端溫度補償器的制作項目十：擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定知識點：1. 電容式壓力傳感器的工作原理與應用2霍爾式壓力傳感器的原理與應用3. 擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定技能點：1. 擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定2. 壓力表的選擇3. 壓力表的安裝4. 壓力表的標定項目十一：液位測量與差壓傳感器的使用知識點：靜壓式液位計工作原理浮力式液位計工作原理電容式液位計技能點：鍋爐汽包水位的差壓式液位傳感器測量浮力式

15、差動變壓器液位傳感器的使用項目十二：電磁流量傳感器與流量的工程測量知識點：差壓式流量計的工作原理與適用范圍轉(zhuǎn)子流量計的工作原理與適用范圍渦街流量傳感器的工作原理電磁流量傳感器的工作原理與應用技能點：差壓式流量計的安裝與使用轉(zhuǎn)子流量計的安裝與使用電磁流量傳感器的安裝與使用渦街流量傳感器在汽車上的應用4、進度表設(shè)計序號學時教學目標和主要教學內(nèi)容單元標題能力目標能力訓練項目編號知識目標12項目一：電子秤的設(shè)計與制作傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標； 傳感器的分類 。傳感器技術(shù)指標G1G2G3傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標； 傳感器的分類。 2項目一：電子秤的設(shè)計與制作電阻應變片的主要技術(shù)參

16、數(shù)；彈性元件的分類與選擇。彈性元件的分類與選擇。G3了解傳感器的作用與工程應用；電阻傳感器原理與應用；電阻應變片的原理與主要技術(shù)參數(shù)。2項目一：電子秤的設(shè)計與制作電阻應變片的選擇與粘貼；測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零； 電橋測量電路的制作要領(lǐng)；電子秤測量標定；汽車衡稱重系統(tǒng)。測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零； 電橋測量電路的制作電子秤測量標定G1G3測量電橋的四種型式與電壓靈敏度；測量橋路的調(diào)零與非線性誤差。22項目二: 電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作 電感傳感器的主要技術(shù)特點； 差動電感對非線性誤差的改善。電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作G4 自感傳感器與互感傳感器； 電感傳感器的結(jié)構(gòu)原理與分類

17、。2項目二: 電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作 測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零； 電橋測量電路的制作要領(lǐng)； 電感測微儀的使用。電橋的電壓靈敏度與調(diào)零；G4 電感傳感器的非線性誤差與差動結(jié)構(gòu)；螺線管差動變壓器傳感器原理與特性；差動交流測量電橋的電壓靈敏度。32項目三: 電容傳感器位移測量標定與容柵數(shù)字千分尺使用電容式傳感器的結(jié)構(gòu)形式；園柱形變面積電容位移傳感器的靈敏度及非線性。容柵數(shù)字千分尺使用電容傳感器位移測量標定G5電容式傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)；電容式傳感器的靈敏度及非線性。2項目三: 電容傳感器位移測量標定與容柵數(shù)字千分尺使用電容式傳感器的測量電路；電容式壓力傳感器的應用；電容式濕度傳感器容

18、柵位移千分尺的使用。電容式壓力傳感器的應用；測量電路；G5電容式傳感器的等效電路；電容式傳感器的測量電路；電容式傳感器的應用。 42項目四：光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試光電效應及光電元件； 光電計數(shù)傳感器的應用。光轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試G6光電效應及光電元件。 2項目四：光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試紅外線輻射溫度計：吸收式煙霧報警器 反射式煙霧報警器 自動門光電傳感器光電式帶材跑偏檢測控制器；光幕及其應用；反射式光電式轉(zhuǎn)速表的制作與調(diào)試。紅外線輻射溫度計：吸收式煙霧報警器 反射式煙霧報警器 自動門光電傳感器G6光電元件的測量電路； 透射、反射和光輻射型光電傳感器（光源本身是被

19、測物的應用實例）； 熱釋電傳感器在人體檢測、報警中的應用 ；吸收式光電式濁度計工作原理。2項目四：光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試半導體光吸收型光纖溫度傳感器；光纖轉(zhuǎn)速傳感器使用。光纖轉(zhuǎn)速傳感器使用光吸收型光纖溫度傳感器G7光纖傳感器原理與應用。2項目四：光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試莫爾條紋及其特點；光柵的光學系統(tǒng)與辨向、細分技術(shù)；數(shù)字式光柵傳感器工程應用。數(shù)字式光柵傳感器工程應用G8光柵傳感器原理與應用。52項目五： 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器測量電路制作與調(diào)試霍爾元件的主要參數(shù)；霍爾元件的測量電路 霍爾元件的溫度誤差與補償方法；霍爾式微位移傳感器工作原理；霍爾高斯計（特斯拉計）的使用 。

20、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器測量電路制作與調(diào)試G9霍爾效應與霍爾元件； 霍爾元件的主要參數(shù)；霍爾元件的測量電路； 霍爾元件的溫度誤差與補償方法；霍爾式微位移傳感器工作原理。2項目五： 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器測量電路制作與調(diào)試霍爾開關(guān)傳感器構(gòu)成的轉(zhuǎn)速測量傳感器。霍爾轉(zhuǎn)速測量傳感器應用霍爾開關(guān)傳感器SL3501是具有較高靈敏度的集成霍爾元件。62項目六： 壓電加速度傳感器測量放大電路制作與整定壓電效應與逆壓電效應； 壓電元件的測量電路 ；壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測量的說明。壓電效應與逆壓電效應，壓電元件與超聲波換能器G10壓電效應與逆壓電效應； 壓電材料與壓電元件；壓電元件的等效電路。2項目六： 壓電加速度傳感器測

21、量放大電路制作與整定壓電式加速度傳感器電荷放大器的整定。壓電加速度傳感器測量放大電路制作與整定G10汽車發(fā)動機中的汽缸壓力防爆震測量；壓電式加速度傳感器在汽車碰撞救生中的安裝使用； 壓電式動態(tài)力傳感器在車床動態(tài)切削力測量中的應用；壓電式動態(tài)力傳感器在體育動態(tài)測量中的應用。72項目七：半導體氣敏傳感器與LCD數(shù)字式酒精相對濕度傳感器的標定氣敏半導體的靈敏度特性曲線；酒精傳感器的選擇性家庭用煤氣報警器；一氧化碳傳感器；二氧化鈦氧濃度傳感器；二氧化鈦氧濃度傳感器；在汽車尾氣測量中的應用。酒精傳感器家用煤氣報警器；G11氣敏電阻傳感器還原性氣體傳感器的組成與工作原理；氣敏半導體的靈敏度特性曲線；酒精傳

22、感器的選擇性家庭用煤氣報警器；一氧化碳傳感器；其他氣體傳感器；二氧化鈦氧濃度傳感器；二氧化鈦氧濃度傳感器在汽車尾氣測量中的應用；有毒氣體傳感器的使用。2項目七：半導體濕敏傳感器與LCD數(shù)字相對濕度的標定濕敏電阻傳感器； 陶瓷濕度傳感器特性曲線；電子式溫濕度計；LCD數(shù)字相對濕度傳感器的標定。LCD數(shù)字相對濕度傳感器的標定濕敏電阻傳感器； 濕度傳感器的分類； 陶瓷濕度傳感器特性曲線電子式溫濕度計。82項目八：溫度測量系統(tǒng)的集成與標定熱電偶溫度傳感器；熱電偶按電極材料分類熱電偶按結(jié)構(gòu)分類；熱電偶的分度表與分度號查閱。熱電偶溫度傳感器溫度測量系統(tǒng)的集成與標定G13溫度測量與國際溫標(ITS-90)；

23、 溫度傳感器分類 ；熱電偶溫度傳感器；熱電偶的工作原理 ；熱電偶按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類；熱電偶的分度表與分度號。2項目八：溫度測量系統(tǒng)的集成與標定熱電偶補償導線的使用； 熱電偶冷端溫度的處理；XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表；熱電偶溫度測量系統(tǒng)的組成與標定；DDZ型電動單元組合；儀表中的溫度變送器。熱電偶冷端溫度的處理G13熱電偶的補償導線； 熱電偶冷端溫度的處理；XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表；DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器。2項目八：溫度測量系統(tǒng)的集成與標定熱電阻溫度傳感器；熱電阻按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類；熱電阻分度表與分度號熱電阻測溫系統(tǒng)的標定；XC指針顯

24、示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表；DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器。熱電阻溫度傳感器熱電阻的分度表與分度號數(shù)字顯示儀表G13G1G2熱電阻溫度傳感器熱電阻的工作原理 熱電阻按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類熱電阻的分度表與分度號XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表；DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器。92項目九：集成溫度傳感器特性測試AD590電流輸出型集成溫度傳感器的引腳功能與外部接線；AD590電流輸出型集成溫度傳感器輸出特性測量。AD590電流輸出型集成溫度傳感器輸出特性測量G13集成溫度傳感器的工作原理；電壓輸出型和電流輸出型集成溫度傳感器的輸出特性；AD590電流輸出型集成溫度傳感器的引腳功能與外部接線。2項目九：用集成溫