檢測技術課程教學大綱

1、檢測技術課程教學大綱課程名稱：檢測技術英文名稱：Measurement Technique課程編號：學 時 數(shù)：48其中實驗（實訓）學時數(shù)： 10 課外學時數(shù)： 0學 分 數(shù)：3.0適用專業(yè)：測控技術與儀器一、課程的性質(zhì)和任務檢測技術是測控技術與儀器專業(yè)的專業(yè)基礎課。它是一門涉及到電工電子技術、傳感器技術、光電檢測技術、控制技術、計算機技術、數(shù)據(jù)處理技術、精密機械設計技術等眾多基礎理論和技術的綜合性技術，現(xiàn)代檢測系統(tǒng)通常集光、機、電于一體，軟硬件相結合。它既是研究自動檢測技術和自動轉換技術的學科，又可以作為一門獨立的技術應用課，直接為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務。 通過本課程學習，要求學生通過實驗和實踐熟練

2、掌握各類典型傳感器的基本原理和適用場合，掌握常用測量儀器的基本工作原理和工作性能，能合理選用常用電子儀器、測量電路等，能根據(jù)測量要求設計各類測量系統(tǒng)，達到理論與實踐的高度統(tǒng)一，突出能力培養(yǎng)。二、課程教學內(nèi)容的基本要求、重點和難點（1）傳感器概述掌握傳感器的定義、共性、基本組成和功能、分類。了解傳感器技術的發(fā)展趨勢。重點：傳感器的定義與組成、傳感器的分類。難點：傳感器的分類、傳感器技術的發(fā)展趨勢。（2）傳感器的基本特性掌握傳感器基本特性的含義；掌握傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性的定義；掌握衡量傳感器靜態(tài)特性的主要指標及其各自的含義；了解傳感器動態(tài)特性的分析方法；掌握線性時不變系統(tǒng)的疊加性和頻率保持特

3、性。了解一階傳感器、二階傳感器的頻率特性分析。了解傳感器標定和校準的含義；了解傳感器的標定方法。重點：傳感器的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。難點：傳感器動態(tài)特性中的傳遞函數(shù)、頻率響應函數(shù)分析。（3） 電阻式傳感器掌握應變式傳感器的基本工作原理；掌握產(chǎn)生電阻應變片溫度誤差的主要原因及其補償方法（特別是電橋補償法）；掌握減小或消除非線性誤差的方法；了解采用交流電橋的原因、交流電橋的平衡條件、交流差動電橋的輸出電壓與電阻應變片阻值間的線性關系。重點：應變式傳感器的基本概念及工作原理；電阻應變片的溫度誤差及其補償方法；電阻應變片的測量電路；非線性誤差及其補償方法。難點：非線性誤差及其補償方法。（4）電感式傳感器

4、掌握變磁阻式（自感式）、變壓器式和渦流式（互感式）這三種電感式傳感器的工作原理和測量電路。了解電感式傳感器的典型應用。重點：變磁阻式傳感器的工作原理；差動變隙式傳感器的測量電路；差動變壓器式傳感器的工作原理、基本特性、測量電路。難點：電渦流式傳感器的工作原理、基本特性和測量電路。（5）電容式傳感器掌握變面積型電容器的分類及其測量原理；掌握變介質(zhì)型電容式傳感器的測量原理；掌握變極距型電容式傳感器的測量原理、靈敏度及其相對非線性誤差分析；掌握差動變極距型電容式傳感器的測量原理、靈敏度及其相對非線性誤差分析。了解電容式傳感器的測量電路（調(diào)頻電路、運算放大器、變壓器式交流電橋等）。重點：電容式傳感器的

5、工作原理、靈敏度及非線性分析、測量電路。難點：電容式傳感器的靈敏度及非線性分析。（6）壓電式傳感器掌握壓電式傳感器的工作原理、等效電路和測量電路。了解壓電式傳感器的典型應用。重點：壓電式傳感器的工作原理、測量電路。難點：壓電式傳感器的工作原理、測量電路。（7）磁敏式傳感器掌握磁敏式傳感器（磁電感應式傳感器、霍爾式傳感器）的工作原理和測量電路。了解磁敏式傳感器的典型應用。重點：磁敏式傳感器工作原理、測量電路；霍爾效應、霍爾元件的測量誤差及其補償。難點：霍爾元件的測量誤差及其補償。（8）熱電式傳感器掌握熱電式傳感器（熱電偶、光電式編碼器和熱敏電阻）的工作原理和測量電路。了解熱電式傳感器的典型應用。

6、重點：熱電偶的基本工作原理、熱電偶的冷端溫度補償方法、實用測溫電路；熱電阻的工作原理、測量電路。難點：熱電阻的測溫電路。（9）光電式傳感器掌握光電式傳感器（光電器件、電荷耦合器件、光纖傳感器和光電式編碼器等）的工作原理。了解其測量電路，了解光電式傳感器的典型應用。重點：光電效應、光電器件；CCD工作原理；光纖傳感器的工作原理、基本特性；光電式編碼器的工作原理。難點：CCD工作原理；光電式編碼器的測量電路。（10）輻射與波式傳感器掌握輻射與波式傳感器（紅外傳感器、微波傳感器和超聲波傳感器）的工作原理。了解輻射與波式傳感器的典型應用。重點：紅外輻射的概念、紅外傳感器的組成、熱釋電探測器的工作原理；

7、微波傳感器的基本測量原理、主要組成部分；超聲波的特性、壓電式超聲波傳感器的工作原理。難點：紅外熱釋電傳感器工作原理、紅外氣體分析儀的工作原理。（11）化學傳感器掌握化學傳感器（氣敏傳感器和濕敏傳感器）的工作原理。了解化學傳感器的典型應用。重點：氣敏傳感器的概念、分類、工作原理；電介質(zhì)與半導體陶瓷濕敏傳感器工作原理。難點：電介質(zhì)與半導體陶瓷濕敏傳感器工作原理。（12）參數(shù)檢測了解測量方法的分類，測量系統(tǒng)的組成與基本類型。過程參數(shù)檢測主要了解溫度、壓力、流量、物位、成分等的檢測方法。機械量參數(shù)檢測主要了解位移、轉速、速度、振動、厚度的檢測。重點：參數(shù)檢測的基本概念；參數(shù)檢測的一般方法。難點：參數(shù)檢

8、測的一般方法。（13）軟測量了解軟測量的概念、基本思想、基本處理方法。重點：軟測量的概念、軟測量的方法。難點：軟測量的方法。(14) 多傳感器數(shù)據(jù)融合了解數(shù)據(jù)融合的目的、定義、特性及其優(yōu)點；了解多傳感器數(shù)據(jù)融合的層次、步驟、結構、關鍵技術和常用方法。重點：數(shù)據(jù)融合的相關概念；數(shù)據(jù)融合的方法。難點：數(shù)據(jù)融合的基本原理。(15) 自動檢測系統(tǒng)了解自動檢測系統(tǒng)的概念、組成（硬件、軟件）。了解常用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結構形式（基本型、同步型、并行型）。了解自動檢測系統(tǒng)的設計步驟與方法。重點：自動檢測系統(tǒng)的組成；自動檢測系統(tǒng)的基本設計方法。難點：自動檢測系統(tǒng)的基本設計方法。三、教學方式及學時分配序號主要內(nèi)容主

9、要教學方式學時分配輔導答疑比例1概述講授22 ：12傳感器的基本特性講授22 ：13電阻式傳感器講授+實驗3+22 ：14電感式傳感器講授 +實驗3+22 ：15電容式傳感器講授42 ：16壓電式傳感器講授22 ：17磁敏式傳感器講授+實驗4+22 ：18熱電式傳感器講授+實驗4+42 ：19光電式傳感器講授42 ：110輻射與波式傳感器講授22 ：111化學傳感器講授22 ：112參數(shù)檢測講授22 ：113軟測量講授12 ：114多傳感器數(shù)據(jù)融合講授12 ：115自動檢測系統(tǒng)講授22 ：1四、課程其他教學環(huán)節(jié)要求實驗：要求學生能獨立完成實驗，并能對出現(xiàn)的問題進行分析和解決。五、本課程與其他課程的聯(lián)系先修課程