传感器原理及应用--教学大纲

《传感器原理及应用》

课程教学大纲(04、05级)

编号：

英文名称：Principles and Applications of Sensor

适用专业：自动化

责任教学单位：电子工程系自动化教研室

总学时：36

学分：2.0

考核形式：考查

课程类别：专业基础课

修读方式：必修

教学目的：本课程主要介绍工程检测中常用的传感器，以及运用这些传感器测量诸如力、压力、温度、位移、物位、转速和振动等参数的方法。使学生在传感器技术方面具有一定的知识，了解工程检测中常用传感器的结构、原理、特性、应用及发展方向。在工作中具有初步选用传感器的能力。

主要教学内容及要求：

一、概述

主要教学内容

1 传感器的组成与分类

2 传感器在科技发展中的重要性

3 传感器技术的发展动向

了解：传感器技术的应用、传感器的分类

二、传感器的一般特性

主要教学内容

1 传感器的静态特性

2 传感器的动态特性

3 传感器动态特性分析

4 传感器的无失真测试条件

了解：传感器的静态特性和动态特性

掌握：传感器的静态特性和动态特性的表述方法。

三、电阻应变式传感器

主要教学内容

1 电阻应变片的工作原理

2 电阻应变片的种类、材料和参数

3 电阻应变片的动态响应特性

4 电阻应变式传感器的温度误差及其补偿

5 电阻应变式传感器的信号调节电路及电阻应变仪

掌握：电阻应变片的工作原理、结构与特点、工作特性和应用。

四、电感式传感器

主要教学内容

1 变磁阻式传感器

2 差动变压器

3 涡流式传感器

掌握：电感式传感器的工作原理、结构与特点、工作特性和应用。

五、电容式传感器

主要教学内容

1 电容式传感器的结构原理及结构形式

2 电容式传感器的等效电路

3 电容式传感器的信号调节电路

4 电容式传感器的应用

了解：电容式传感器的结构与特点

掌握：电容式传感器的工作原理、工作特性和应用。

六、磁电式传感器

主要教学内容

1 磁电式传感器工作原理

2 动圈式磁电传感器

3 磁阻式磁电传感器

了解：开磁路磁阻式转速传感器的组成、结构原理圈和工作原理。

掌握：磁电式传感器的定义及其结构上的两大部分和两种磁路结构。

七、压电式传感器

主要教学内容

1 压电式传感器的工作原理

2 压电材料

3 压电式传感器的等效电路

4 压电式传感器的信号调节电路

了解：影响石英晶体表面电荷密度大小的因素。

掌握：压电效应、石英晶体的纵向压电效应的定义；压电元件的等效电路和电荷放大电路和电路中各元件的意义。

八、光电传感器及应用

主要教学内容

1 内光电效应、常见的光敏元件、光敏元件的应用

2 光源

3 光纤传感器的基本知识

4 光纤传感器的分类和应用

了解：常见的光敏元件、光敏元件的应用情况、光纤传感器的分类和应用。

掌握：内光电效应、光纤传感器的基本知识。

九、热电式传感器

主要教学内容

1 热电偶

2 热电阻

掌握：热电阻、热电偶的工作原理、结构与特点和应用。

本课程与其他课程的联系与分工：

与本课程有关的先修课是高等数学、电路、电子技术。其后续课为全部专业课。

学时分配表：

序号章节及名称

学时分配学时备注讲课实验上机…

1概述22

2传感器的一般特

性

22

3电阻应变式传感

器

426

4电感式传感器348 5电容式传感器325 6磁电式传感器33 7压电式传感器24

8光电传感器及应

用

44

9热电式传感器326

合计261036实验和上机要求：

第1次实验（2学时）

实验名称：电阻应变片特性及应用（全桥）

实验的目的：掌握电阻应变片特性及应用

实验的内容和要求：能够按要求接好电路，做完实验，掌握电阻应变片特性。

使用的设备和仪器：传感器实验台、电阻应变片实验模块。

第2次实验（2学时）

实验名称：差动变压器式传感器的应用

实验的目的：掌握差动变压器式传感器的原理

实验的内容和要求：能够按要求接好电路，做完实验，掌握差动变压器式传感器的原理。

使用的设备和仪器：传感器实验台、差动变压器式传感器的实验模块。

第3次实验（2学时）

实验名称：涡流式传感器

实验的目的：掌握涡流式传感器的原理与应用

实验的内容和要求：能够按要求接好电路，做完实验，掌握涡流式传感器的原理与应用

使用的设备和仪器：传感器实验台、涡流式传感器的实验模块。

第4次实验（2学时）

实验名称：电容式传感器的位移特性实验

实验的目的：掌握电容式传感器的位移特性

实验的内容和要求：能够按要求接好电路，做完实验，掌握电容式传感器的位移特性。

使用的设备和仪器：传感器实验台、电容式传感器的实验模块。

第5次实验（2学时）

实验名称：热电偶测温实验

实验的目的：掌握热电偶测温的方法

实验的内容和要求：能够按要求接好电路，做完实验，掌握热电偶测温的方法。

使用的设备和仪器：传感器实验台、热电偶实验模块。

编制人：孙东辉 2004年

审核人：赵秀芬 2004年