07級《檢測技術(A)》教學大綱

1、檢測技術（A）教學大綱Measurement課程代碼： D1081040 總學時（理論實踐）： 478 學 分： 3 課程性質： 學科基礎課 課程類別： 必修課 先修課程： 高等數(shù)學、大學物理、電路分析基礎、電子技術、自動控制理論、微機原理及其應用 面向專業(yè)： 自動化 開課二級學院： 機電工程學院 開課學科： 控制理論與控制工程 執(zhí) 筆： 鄭恩輝 審 校： 朱兆武 一、課程的地位與任務檢測技術是信息技術的重要組成部分。它是以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息獲取、信息轉換以及信息處理的理論和技術為主要內容的一門應用技術學科。本課程為自動化專業(yè)本科生的專業(yè)基礎課，是一門學科交叉和知識密集的應用技術，課程研

2、究內容為：傳感器技術、誤差理論及數(shù)據(jù)處理、自動測試系統(tǒng)。學生通過本課程的課堂學習和實驗操作，掌握檢測技術的基本概念、基本理論和常用傳感器的工作原理、結構、應用及現(xiàn)代測試技術的一般概念。培養(yǎng)學生具有：選擇傳感器的能力；組建一般測試系統(tǒng)的能力；對一般測試系統(tǒng)中的技術問題具有一定的分析和處理能力。二、課程主要內容與基本要求1、通過本課程的學習，學生應了解以下知識：（1）了解檢測技術的作用和地位；（2）了解檢測方法的分類、檢測系統(tǒng)的組成；（3）了解電容式和壓電式傳感器的測量電路；（4） 了解容柵傳感器的原理及應用；（5） 了解計算機輔助測試技術；（6） 了解虛擬儀器的概念；2、通過本課程的學習、學生應

3、理解以下知識：（1） 理解檢測系統(tǒng)動態(tài)特性對系統(tǒng)的影響；（2） 理解測量不確定度的概念；（3） 理解磁敏電阻和磁敏二極管、三極管的原理及應用；（4） 理解感應同步器的原理及應用；（5） 理解微傳感器的原理及應用；（6） 理解光纖式傳感器、輻射式傳感器的原理及應用。3、通過本課程的學習，學生應掌握以下知識：（1） 掌握傳感器的基本概念和彈性敏感元件的特性、結構；（2） 掌握檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性及其主要性能指標，掌握檢測系統(tǒng)的動態(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)的檢測方法。（5） 掌握測量測量電橋的原理和結構；掌握模擬信號的放大技術；掌握檢測系統(tǒng)的線性校正方法。4、通過本課程的學習、學生應熟悉以下知識：（1） 檢測系統(tǒng)的概念；（2） 常用傳感器的選型；（3） 溫度、壓力、流量等參數(shù)測量系統(tǒng)的設計方法。 教學時數(shù)：47 學時習題量： 適量習題三、課程教學學時安排教學內容（含實驗）教學時數(shù)說 明第1章 測試的基礎知識1.1測試的基本概念 1.2測量誤差及其不確定度1.3測量數(shù)據(jù)處理2第2章 信號分析基礎 2.1信號分析基礎2.2周期信號與離散頻譜2.3非周期信號與連續(xù)頻譜2.4隨機信號2第3章 測試系統(tǒng)的特性 3

5、.1測試系統(tǒng)與線性系統(tǒng)3.2測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性3.3測試系統(tǒng)的動態(tài)特性 3.4實現(xiàn)系統(tǒng)不失真測試的條件3第4章 傳感器技術理論4.1傳感器的基本概念4.2彈性敏感元件4.3傳感器的應用及發(fā)展趨勢3第5章 電阻應變式傳感器 5.1工作原理及結構參數(shù) 5.2測量電路及溫度補償 5.3電阻應變式傳感器的應用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電感式傳感器的應用4第7章 電容式傳感器 7.1工作原理與特性 7.2測量電路 7.3電容式傳感器的應用5第8章 壓電式傳感器 8.1壓電效應 8.2測量電路 8.3壓電式傳感器的應用4第9章 磁敏式傳感器

6、的應用 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 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光纖的結構及傳光原理 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2第17章 計算機輔助測試技術 17.1計算機輔助測試系統(tǒng)概述 17.2計算機輔助測試系統(tǒng)的設計 17.3虛擬儀器2四、實踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實驗項目學時基本要求實驗性質實驗類別1金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋比較實驗2掌握應變片單臂電橋、半橋、全橋的輸出特性及相互關系驗證必做2差動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、特性和應用驗證選做3差動變面積式電容傳感器2了解電容式傳感器的原理、結構及應用驗證選做4差動變壓器傳感器2了解差動變壓器的原理和特性驗證必做5光纖式傳感器及其應用2了解光纖傳感器的結構、原理和應用 驗證選做6集成溫度傳感器特性測試及應用2熟悉集成溫度傳感器的特性及其應用設計綜合必做注:為保證教學效果，實驗6除課內安排2學時外，課外還要安排2學時左右。五、考核方法及成績評定1、考核類別：考試2、考核形式：閉卷3、成績評定：百分制；平時和實驗成績占20，期末成績（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