《传感器技术及应用》实训教学大纲
传感器技术教学大纲
传感器技术教学大纲
一、引言
传感器技术作为现代科学技术的重要组成部分，其在各个领域的应用越发广泛。
为了培养学生对传感器技术的理解和应用能力，特编写本教学大纲，旨在系统介绍传感器技术的基本原理、分类、应用以及实验操作技能。
二、基本概念和原理
1. 传感器技术的定义和发展历程
2. 传感器的基本原理
3. 传感器的分类及特点
4. 传感器与信号处理的关系
三、传感器技术的应用领域
1. 工业控制中的传感器应用
2. 智能家居中的传感器应用
3. 医疗健康中的传感器应用
4. 智能交通中的传感器应用
四、实验操作技能
1. 传感器技术实验室基本设备的认识与操作
2. 常见传感器的实验操作及实验报告撰写
3. 传感器技术在实际工程中的应用案例分析
五、教学方法与手段
1. 理论课程与实践操作相结合
2. 采用案例教学和问题导向的教学方法
3. 利用模拟仿真软件进行传感器技术实验
4. 结合工程实际，开展外出实践活动
六、教学大纲的评估与完善
1. 督导评估和学生反馈的重要性
2. 教学大纲的动态调整与更新
3. 教师团队的培训与提升
七、结语
通过本教学大纲的设计与实施，旨在培养学生对传感器技术的深刻理解和实际操作技能，使他们能够在未来的工作和学习中运用所学知识，为社会做出更大的贡献。
愿传感器技术教学取得理想成果！。
《传感器技术及应用》实践教学大纲
《传感器技术及应用》课程实践教学大纲Sensor Techniques and Application课程编号：0806030050102课程类别：（独立开设实验课程）学时：12 学分：2.0适用对象：电卓班先修课程：《高等数学》、《电路》、《大学物理》一、课程的性质与任务传感器技术及应用课程适用于电子信息工程专业本科（四年学制）学生的专业平台选修课。
本课程的教学任务是使学生初步掌握传感器的基础理论、共同规律、物理效应及构成方法；了解与各种传感器对应的测量转换电路；了解与计算机技术联系密切的新型传感器的有关知识，以适应学生向学科深度和广度发展的需要。
二、教学的目的与要求该课程是一门实践性很强的课程，实验课程是本课程的重要教学环节，其目的是通过实验加深理解和验证学过的基础知识和应用技术，巩固各种传感器的原理和测量电路，提高学生对传感器的应用能力，培养实际操作的动手能力。
三、考核方式及办法：考查实验成绩由三部分组成：实验预习和表现（20分）、实验报告（20分）、实验考试（实际操作和理论问答）（60分）。
1、实验预习和表现：学生课前必须预习，教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实验过程中，教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实验现象的能力、主动排除故障的能力、实验结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实验态度、保持实验室卫生等方面的表现进行综合考核，学生实验的原始数据须由教师签字认可。
( 根据预习和平时表现情况教师给出相应成绩，分为不同的档次)2、实验报告：学生实验后应按时完成实验报告。
要求：内容充实、图表齐全、数据处理正确（误差处理）、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
(根据实验报告情况教师给出相应成绩，分为不同的档次)3、实验考试：通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平，建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法，教师出实验考试题目，让学生独立连接电路，自拟实验步骤，在规定的时间内完成报告，且回答有关理论问题。
传感器技术及应用实训大纲
《传感器技术及应用》实验教学大纲课程代码：0306228英文名字：Sensor Techniques and Application实验学时：24先修或同修课程：工程数学、电工学、适用专业：电子、自动化专业一、训课的任务与作用《传感器技术与应用》是电气自动化专业机电方向的重要专业选修课。
本课程的主要任务是使学生初步掌握传感器的基础理论、共同规律、物理效应及构成方法；了解与各种传感器对应的测量转换电路；了解与计算机技术联系密切的新型传感器的有关知识，以适应学生向学科深度和广度发展的需要。
该课程是一门实践性很强的课程，实验课程是本课程的重要教学环节，其目的是通过实验加深理解和验证学过的基础知识和应用技术，培养实际操作的动手能力。
二、训教学目标及基本要求﹙一﹚教学目标要求本课程的目标是使学生掌握：传感器的基本概念及其基本特性（静态、动态特性）；传感器的标定和校准方法；各类传感器(电阻应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热电式、光电式、数字式、磁敏、光纤、气敏、湿敏传感器等）的转换原理、组成结构、特性分析、设计方法、信号调理技术及其在日常生活和现代生产过程中的典型应用；了解新型传感器与传感器技术的发展趋势；加强实践环节训练；建立完整、系统的传感器与传感器技术的整体概念，培养学生设计开发工程参数自动检测与自动控制系统的实际能力和创新意识。
（二）、本课程实验内容及具体要求1、实验理论方面：熟悉电阻应变式和电容式传感器的基本工作原理和测量原理，用其测量应力和位移的测量系统的组成。
2、实验教学方面：学生能够根据实验指导书合理选择测量元件和电路模块，独立完成实验项目，完成完整的实验报告；根据实验过程回答每个实验后的思考题。
3、对学生能力培养的要求：学会用实际电路搭建简单测量系统，并对该测量系统进行静态标定；根据实验过程了解测量系统特性，分析测量不同物理量时测量系统的结构特点。
﹙三﹚实训报告要求﹙1﹚按实训指导书的格式要求填写，注明所用仪器工具型号等。
《传感器技术与应用》课程教学大纲
《传感器技术与应用》课程教学大纲一、课程简介本课程旨在介绍传感器的原理、分类和应用场景，培养学生对传感器的理论和实践能力，开发学生对现代传感器技术的应用潜力的认识。
二、教学目标- 理解传感器的基本原理和分类- 掌握传感器的工作原理、特性和参数- 熟悉不同领域的传感器应用案例- 能够设计和实现简单的传感器应用系统三、教学内容1. 传感器的基本原理和分类- 传感器的定义和作用- 传感器的基本工作原理- 传感器的分类及其特点2. 传感器的工作原理、特性和参数- 传感器的工作原理和传感机制- 传感器的特性与性能参数- 传感器的灵敏度、分辨率和稳定性等参数的含义和评价方法3. 传感器应用案例- 温度传感器在农业领域的应用案例- 压力传感器在工业自动化领域的应用案例- 光学传感器在环境监测领域的应用案例4. 传感器应用系统设计与实现- 传感器应用系统的设计流程- 传感器接口与信号处理- 传感器应用系统的实现与调试四、教学方法本课程采用以下教学方法：- 讲授传统课堂教学，介绍传感器的理论知识- 实验教学，让学生亲自操作传感器进行实验，加深理解- 讨论与案例分析，分析传感器在各个领域的应用案例- 设计与实现小组项目，锻炼学生的综合运用能力五、考核方式- 平时成绩占60%，包括课堂表现、实验报告等- 期末考试占40%，考查学生对传感器原理和应用的理解六、教材及参考资料主教材- 《传感器技术基础》刘振山著，清华大学出版社，2020年参考资料- 《传感器与检测技术》裴庆荣著，电子工业出版社，2018年- 《传感器原理与技术》张守巡著，浙江大学出版社，2019年七、备注本课程要求学生具备电子电路、信号与系统等相关基础知识，建议学生预先学习相关课程，以更好地理解和掌握传感器技术及其应用。
传感器技术及应用 教学大纲
传感器技术及应用——教学大纲一、课程基本信息课程编号：17z8315课程名称：传感器技术及应用Sensor Technology and Application学分/学时：3/42先修课程：主要有：物理、材料力学(工程力学)、电工基础、电子技术基础、自动控制元件、自动控制理论。
二、课程教学目的本课程是仪器科学与光电工程学院测控技术与仪器专业本科生的专业课。
其目标是：提供了解、使用、分析和初步设计常用传感器的敏感元件及系统的理论与实践基础，为后续其他专业课打下较坚实的基础。
三、课程教学任务通过本课程的学习，让学生了解传感器技术的发展现状、特点，在信息技术中的重要地位、作用；掌握信息获取范畴的广义理解；掌握常用传感器的基本工作原理，实现方式与结构；了解传感器技术在国防工业和一般工业领域中的典型应用；同时使学生能够在自动化系统、智能化系统中正确应用常用的传感器技术。
四、教学内容及基本要求本课程理论与实践紧密结合。
主要讲授传感器的性能评估，目前在工业领域中常用的几种典型的、有代表性的传感器的敏感元件的物理效应、变换原理、工作特性、主要结构、信号转换电路、误差及其补偿、合理应用等。
同时本课程也重视对新型传感器技术及应用的介绍。
传感器结构设计、工艺及所用材料只作一般介绍。
本课程主要内容可以分为三部分。
第一部分是关于传感器技术的基础理论与知识，共15个学时；第二部分是关于典型传感器的讨论，这是课程的重点，共21个学时；第三部分是关于近年来出现的新型传感器、应用示例的讨论，共6个学时。
教学的基本知识模块顺序及对应的单元教学任务。
五、教学安排及方式第1章绪论（6学时，基本掌握，讲授为主）1.1 传感器的作用与功能1.2 传感器的分类1.3 传感器技术的特点1.4 传感器技术的发展1.5 与传感器技术相关的一些基本概念1.6 本教材的特点及主要内容第2章传感器的特性（5学时，掌握，讲授为主，讨论为辅）2.1 传感器静态特性的一般描述2.2 传感器的静态标定2.3 传感器的主要静态性能指标及其计算第3章基本弹性敏感元件的力学特性（4学时，掌握，讲授为主）3.1 概述3.2 弹性敏感元件的基本特性3.3 基本弹性敏感元件的力学特性3.4 弹性敏感元件的材料第4章电位器式传感器（1学时，掌握，讨论为主，讲授为辅）4.1 概述4.2 线绕式电位器的特性4.3 非线性电位器4.4 电位器的负载特性及负载误差4.5 非线绕式电位器4.6 典型的电位器式传感器第5章应变式传感器（5学时，掌握，讲授为主，讨论为辅）5.1 应变式变换原理5.2 金属应变片5.3 应变片的动态响应特性5.4 应变片的温度误差及其补偿5.5 电桥原理5.6 典型的应变式传感器第6章压阻式传感器（2.5学时，掌握，讲授为主）6.1 压阻式变换原理6.2 典型的压阻式传感器第7章热电式传感器（2.5学时，掌握，讲授为主，讨论为辅） 7.1 概述7.2 热电阻测温传感器7.3 热电偶测温7.4 半导体P-N结测温传感器7.5 其他测温系统第8章电容式传感器（1学时，掌握，讲授为主，讨论为辅）8.1 基本电容式敏感元件8.2 电容式敏感元件的主要特性8.3 电容式变换元件的信号转换电路8.4 典型的电容式传感器8.5 电容式传感器的结构及抗干扰问题第9章变磁路式传感器（2学时，掌握，讨论为主，讲授为辅）9.1 电感式变换原理9.2 差动变压器式变换元件9.3 电涡流式变换原理9.4 霍尔效应及元件9.5 典型的变磁路式传感器第10章压电式传感器（1学时，基本掌握，讲授为主）10.1 石英晶体10.2 压电陶瓷10.3 聚偏二氟乙烯10.4 压电换能元件的等效电路10.5 压电换能元件的信号转换电路10.6 压电式传感器的抗干扰问题10.7 典型的压电式传感器第11章谐振式传感器（6学时，基本掌握，讲授为主）11.1 谐振状态及其评估11.2 闭环自激系统的实现11.3 振动筒压力传感器11.4 谐振膜式压力传感器11.5 石英谐振梁式压力传感器11.6 谐振式科里奥利直接质量流量传感器第12章微机械与智能化传感器技术（5时，基本掌握，讲授为主，讨论为辅）12.1 概述12.2 几种典型的微硅机械传感器12.3 几种典型的智能化传感器12.4 若干新型传感器应用实例分析课程总结（1学时，讲授为主，讨论为辅）六、教学的基本思路“传感器技术及应用”教学以“一条主线、二个基础、三个重点、多个独立模块”的基本原则来进行。
“传感器技术与应用”课程教学大纲
“传感器技术与应用”课程教学大纲一、管理信息课程名称——传感器技术与应用；二、基本信息学分——4；学时——70；授课对象（专业和年级）——应用电子、二年级；性质——职业技能核心课先修课——模拟电子、数字电子、电子元器件等后续课——测控系统三、教学任务1. 教学内容的针对性《传感器技术与应用》课程针对“电子产品开发人员”和“电子产品测试维修人员”两个工作岗位以及“电子产品仪表中传感器技术与应用”这一电子专业毕业生的典型工作任务，以源于企业、学校实训室的相关电子仪器设备为载体，依据认知规律、针对不同检测任务形成六个学习情境，教学内容体现了工作过程性知识与技能的针对性。
《传感器技术与应用》学习情境的设计主要是针对不同传感器的安装、连接和信号的获取。
本课程在选择教学内容时，通过多次召开企业实践专家研讨会、与多家企业专家共同协商后，确定了教学内容。
对电子仪器设备中常用检测传感器（如温度、湿度、气体、压力、位移、位置、速度等）和测量电路基本知识的介绍，来体现专业领域学习内容的普适性。
学习情境任务编号任务名称学时制作训练知识储备任务1 认识传感器2 任务2 了解常用传感器的作用和基本构成任务3 了解传感器的分类和发展任务4 学会选用传感器温度的检测任务1 炉温的检测 4简易温度计的制作任务2 冰箱温度的检测 4任务3 空调温度的检测 6气体的检测任务厨房可燃气体的检测 6家用可燃气体报警器的制作湿度的检测任务浴室环境湿度的检测 6浴室镜面水器清除器的制作力的检测任务1 电子台秤的重量检测 6 简易电子秤的制作任务2 煤气灶压电点火检测 6液位的检测任务1 汽车油箱液位的测量 4 应用超声波传感器进行液位测量仪的制作任务2 密闭容器的液位测量8位移的检测任务1 电感式接近开关用于物位的检测 4应用霍尔元件进行电机转速测量仪的制作任务2 光电传感器用于物位和转速的检测 4任务3 磁电传感器用于物位和转速的检测 4任务4 霍尔传感器用于转速的检测 6选择与应用电子技术专业的主要工作岗位有直接关系的传感器（如集成温度传感器、超声波传感器、电感式接近开关、光电开关、霍尔接近开关、压力传感器等）进行介绍，体现专业领域学习内容的针对性。
《传感器技术与应用》教学大纲
《传感器技术与应用》教学大纲一、课程的性质、地位与任务该课程是建筑智能化工程技术专业基础必修课程，其任务是使学生了解检测系统与传感器的静、动态特性和主要性能指标，掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数的检测方法、检测系统中常用的信号放大电路、信号处理电路与信号转换电路等。
其作用是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际中信息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。
二、教学基本要求1.通过本课程的学习，学生应了解以下知识：（1）传感器的基本概念，本课程在专业中的作用和地位（2）电阻式传感器的基本特性（3）电感式传感器的设计（4）电容式集成传感器的基本特点和应用范围（5）霍尔式传感器的特性、工作原理及转换电路（6）压电效应产生的原理及压电材料的常用结构形式（7）光电传感器的基本工作原理、光电器件的基本特性2.通过本课程的学习，学生应熟悉以下知识：（1）传感器的技术指标（2）电阻传感器的误差分析和灵敏度计算（3）电感式传感器的零点残余电压的概念、分析及减小它的方法，电涡流式传感器和压磁式传感器的基本特性（4）磁电感应式传感器的特性、类型、工作原理及转换电路（5）压电材料的种类和性能（6）光纤传感器的特点，光栅式传感器的特点、分类和工作原理3.通过本课程的学习，学生应掌握以下知识：（1）传感器的静特性和动特性（2）电阻传感器的工作原理及等效电路（3）自感与互感传感器的特性分析、转换电路、灵敏度分析（4）电容式传感器的工作原理、转换电路、主要性能及其灵敏度分析（5）压电式传感器的等效电路与测量电路及其分析方法第一章传感器技术基础……4学时本章教学目的和要求：明确“传感器技术”在专业培养计划中的地位，课程的性质、任务和大体内容，传感器在现代生产、生活中的作用。
了解检测技术与传感器的定义、组成、作用和分类，了解传感器的静、动态特性，掌握传感器常用的技术指标。
22版传感器技术及应用实践大纲
《传感器技术及应用实践》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标与毕业要求支撑关系表1 课程目标对毕业要求的支撑关系表注：课程目标要与人才培养方案对应，且要支撑毕业要求具体指标点的能力达成。
三、课程内容与课程目标的对应关系表2 实践内容与课程目标的对应关系表四、课程考核与课程目标达成度评价1.课程考核方法课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容，包括平时考核、现场考核和课程实验报告考核三部分。
平时考核包括课堂表现、课堂讨论、操作技能等相结合的方式；现场考核包括基本理论的掌握程度、现场实验操作的熟练程度、实验完成效果、答辩情况等；课程实验报告考核包括实验的报告内容、图表数据结果、文字表达等。
课程总评成绩由平时考核成绩、现场考核成绩和课程实验报告成绩三部分组成，平时成绩、现场成绩和实验报告成绩均为百分制，在总评成绩中，平时考核成绩、现场考核成绩和实验报告成绩所占的权重分别为30%、50%、20%，可根据具体情况分别在10%~30%、50%~70%和10%~30%间进行调整。
表3 各考核结构的主要考核方式注：1.学习结果载体一般包括：作业、实验报告、考试、项目或课程报告、论文、汇报PPT、现场汇报或演讲录像等；2.考核方式有考试、作业、报告、展示、实验、论文等，用√表示选择相关评价方式。
2.课程目标达成情况考核方法表4 课程目标达成度评价方法注：1.各考核项的具体评价标准可另附上附件；2.评价方法是指课程目标达成度评价方法，有课程考核成绩分析法、问卷调查法、成绩分绩法×%+问卷调查法×%、其他间接评价法等。
五、开课条件需要传感器与检测技术实验室。
（具备）附录一：考核评估标准考核项目1：实验预习（6%）注：学生课前必须预习，教师通过课堂提问等方式检查预习效果。
根据老师检查的预习效果打分。
考核项目2：课堂表现（9%）考核项目3：操作技能（15%）考核项目4：实验报告（20%）注：实验共7次，全批全改实验报告，实验成绩取7次实验成绩的平均分，缺交一次实验该次实验成绩记为0分。
《传感器技术与应用》教学大纲
《传感器技术与应用》教学大纲一、课程的性质、地位与任务本课程是专业基础课，主要任务是在阐明测量基本原理的基础上，逐一分析各种传感器是如何将非电量转换为电量的，并介绍相应的测量转换电路、信号处理电路及各种传感器在工业中的应用。
对误差处理、弹性元件及抗干扰技术给予一定的介绍，对自动检测技术的综合应用以及带有微处理器的自动检测系统也作了介绍。
学生通过本课程的学习，可以获得比较全面而系统的传感器知识，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求了解测量的基本知识；理解传感器的静、动态特性及其标定方法；掌握各种常用传感器的结构、原理、特性及应用，工程检测中常用的测量电路及工作原理；能根据检测与控制的需要，正确选用传感器，组建测量和控制系统的实际技能。
四、教学内容与学时安排模块一检测技术的基础知识……4学时本章教学目标和要求：熟悉测量的基本概念与测量的方法；掌握测量的基本误差与分析方法；掌握传感器的定义、组成及各部分的作用；了解传感器的基本特性与性能指标；能根据测量误差的计算结果确定检测仪表的精度等级；学会比较几种仪表的性能好坏；会根据传感器的性能选择正确的检测仪表。
重点和难点：掌握测量误差的计算与仪表精度等级的确定；传感器的组成及作用；误差的分析、仪表的精度等级、传感器的性能指标。
第一节检测技术的基础理论知识一、测量的概念与单位二、测量的种类与方法三、测量的误差与分析第二节传感器及其基本特性一、传感器的定义与组成二、传感器的种类三、传感器的基本特性模块二力学量的检测……6学时本章教学目标和要求：熟悉电阻应变片及弹性体的种类；掌握电阻应变式传感器的工作原理及测量电路；掌握压电式传感器的工作原理及测量电路；了解温度补偿的意义与方法；熟悉两种力与压力传感器的应用；掌握检测系统的调试方法；能根据电阻应变式传感器的测量原理进行力与压力的测量；会通过实验对直流电桥电路进行测试分析；能收集资料制作简易电子秤电路，并安装调试。
传感器技术及应用实验教学大纲
传感器技术及应用实验教学大纲一、实验教学目的传感器技术是现代电子信息技术中的重要组成部分，具有广泛的应用领域。
本实验旨在通过实验教学，使学生掌握传感器技术的基本原理和应用方法，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，为学生今后的科研和工作奠定良好的基础。
二、实验教学内容1. 传感器原理及分类1.1 传感器概述1.2 传感器的基本原理1.3 传感器的分类及应用领域2. 传感器测量技术2.1 传感器的灵敏度与线性度2.2 传感器的量程与分辨率2.3 传感器的响应时间和精度2.4 传感器的动态特性和静态特性3. 常见传感器的实验应用3.1 温度传感器的实验应用3.2 湿度传感器的实验应用3.3 压力传感器的实验应用3.4 光敏传感器的实验应用3.5 加速度传感器的实验应用3.6 气体传感器的实验应用4. 传感器信号的处理与控制4.1 传感器信号的放大与补偿4.2 传感器信号的滤波与采样4.3 传感器信号的数字化与传输4.4 传感器信号的控制与自动化5. 传感器应用系统的设计与实现5.1 传感器应用系统的选择与设计5.2 传感器应用系统的布线与安装5.3 传感器应用系统的调试与优化三、实验教学要求1. 学生能够熟练运用传感器技术的基本原理和分类知识。
2. 学生能够掌握传感器测量技术中的重要参数和性能指标。
3. 学生能够运用实验仪器和设备进行传感器实验的搭建和测试。
4. 学生能够分析实验数据，总结实验结果，并进行必要的数据处理和图表绘制。
四、实验设备和材料1. 温度传感器2. 湿度传感器3. 压力传感器4. 光敏传感器5. 加速度传感器6. 气体传感器7. 实验仪器（如示波器、多用表等）8. 实验电路板和相关元器件9. 计算机及相关软件五、实验教学流程1. 传感器技术概述和基本原理的讲解（1课时）。
2. 传感器测量技术的基本概念和参数的讲解（1课时）。
3. 常见传感器的实验应用实践（2课时）。
4. 传感器信号的处理与控制实验（2课时）。
《传感器技术与应用》课程教学大纲
《传感器技术与应用》课程教学大纲课程编号：20411017总学时数：48总学分数：3课程性质：必修课适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术一、课程的任务和基本要求：本课程是电子信息工程和电子信息科学与技术专业学生的专业课。
实际上，传感器技术是信息科学与技术的源泉。
近年来，传感器技术随着物理、化学、生物学、纳米技术、计算机技术、超大规模集成电路技术等高科技的迅猛发展而获得了空前广泛的应用。
本课程具有较强的综合性、实践性。
本课程将对传感器的基本原理、传感器的实用技术及其应用予以介绍，力争使学生掌握传感器技术的基本原理和基本分析设计方法，对传感器技术这门现代高科技在各个领域应用的现状有较全面的了解，对现代电子电路在传感器的检测与转换电路中的应用有较深入的了解并有将强的分析能力。
本课程特别注意训练学生有一定的传感器测量转换电路的设计制作能力。
基本教学要求：1．掌握常用传感器技术的基本原理，掌握常用传感器基本结构。
2．理解传感器特性指标，掌握传感器性能的基本分析方法及改善性能的基本思想和方法。
3．熟悉并掌握传感器常用的实用电路的分析、计算和设计。
4．了解各种传感器应用范围、场合以及应用条件，传感器的选用原则和方法。
二、基本内容和要求：1、传感与检测技术的理论基础基本内容：复习有关测量理论。
要求：了解测量理论在传感与检测技术上的应用。
2、传感器概述基本内容：传感器的定义与组成、分类、技术特点；传感器基本特性。
要求：正确理解有关概念，准确理解静态、动态特性及二者区别。
3、应变式传感器基本内容：应变式传感器工作原理；电桥式测量电路的原理和分析计算；应变式传感器的其它特性和应用。
要求：熟练掌握用全微分定量推导和分析传感器特性的方法；熟练掌握电桥式测量电路的分析计算；了解应变式传感器的应用。
4、电感式传感器基本内容：电感式传感器工作原理、特性和应用。
要求：掌握电感式传感器工作原理；学习用泰勒级数展开法定量推导和分析传感器特性的方法；建立差动式测量电路提高线性度和灵敏度的思想；掌握差动分析和推导方法；掌握各类差动式电感传感器特性推导和分析；掌握差动整流电路和相敏检波电路的工作原理；了解电感式传感器的其它特性和应用。
传感器技术及应用 教学大纲
传感器技术及应用一、课程说明课程编号：140427Z10课程名称：传感器技术及应用/ Sensor Technology and Application课程类别：专业课，方向一必选学时/学分：48/3先修课程：大学物理、模拟电子技术适用专业：电子信息科学与技术，应用物理学，光电信息科学与技术教材、教学参考书：1、《传感器与检测技术》，陈杰、黄鸿编，高等教育出版社，20022、《传感器与检测技术》，徐科军主编，电子工业出版社，20043、《传感器原理与应用》，黄贤武，郑筱霞编，高等教育出版社，电子科技大学出版社，20104、《传感器原理与应用》，王长涛等编著，人民邮电出版社，2012二、课程设置的目的意义课程系统地论述了各种传感器的基本原理、基本特性、信号调节电路、设计原理以及它们在电量和非电量检测系统中的应用。
内容主要有：传感器和检测技术概述、电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、光电式、热电式、核辐射传感器等传感器；智能化新型传感器，现代检测系统等。
使学生掌握当前应用比较广泛的一些传感器的基本原理，让学生能设计较为简单的传感器或传感器系统。
三、课程的基本要求传感器技术与自动检测已广泛应用于各个学科领域，是一门综合性学科。
本课程的任务是使学生掌握当前应用比较广泛的一些传感器的基本原理，熟悉传感器的基本特性，信号调节电路以及在自动检测过程中的应用，让学生能设计较为简单的传感器或传感器系统。
学生通过本课程的学习应对各种传感器的基本工作原理及基本特性有深刻的理解;熟悉各种传感器的信号调节电路,能够掌握各种电路的特点并具有一定的分析能力;了解各种传感器的实际应用并能够灵活地加以运用。
课程教学内容组织上注重基础性、系统性和实用性，精炼传统内容，注重基本概念及对工程问题处理方法的讲述，使学生提高分析、判断和解决问题的能力，并将所学知识运用到实践中去，从而开拓他们的创新能力。
四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求本课程安排实验8个，学时数为16学时，学生通过实验了解一些传感器的输入、输出特性,加深对理论知识的理解；掌握传感器信号调节电路的工作原理和使用方法；掌握传感器测量装置输出数据的处理方法。
传感器技术及应用 教学大纲
传感器技术及应用——教学大纲一、课程基本信息课程编号：17z8315课程名称：传感器技术及应用Sensor Technology and Application学分/学时：3/42先修课程：主要有：物理、材料力学(工程力学)、电工基础、电子技术基础、自动控制元件、自动控制理论。
二、课程教学目的本课程是仪器科学与光电工程学院测控技术与仪器专业本科生的专业课。
其目标是：提供了解、使用、分析和初步设计常用传感器的敏感元件及系统的理论与实践基础，为后续其他专业课打下较坚实的基础。
三、课程教学任务通过本课程的学习，让学生了解传感器技术的发展现状、特点，在信息技术中的重要地位、作用；掌握信息获取范畴的广义理解；掌握常用传感器的基本工作原理，实现方式与结构；了解传感器技术在国防工业和一般工业领域中的典型应用；同时使学生能够在自动化系统、智能化系统中正确应用常用的传感器技术。
四、教学内容及基本要求本课程理论与实践紧密结合。
主要讲授传感器的性能评估，目前在工业领域中常用的几种典型的、有代表性的传感器的敏感元件的物理效应、变换原理、工作特性、主要结构、信号转换电路、误差及其补偿、合理应用等。
同时本课程也重视对新型传感器技术及应用的介绍。
传感器结构设计、工艺及所用材料只作一般介绍。
本课程主要内容可以分为三部分。
第一部分是关于传感器技术的基础理论与知识，共15个学时；第二部分是关于典型传感器的讨论，这是课程的重点，共21个学时；第三部分是关于近年来出现的新型传感器、应用示例的讨论，共6个学时。
教学的基本知识模块顺序及对应的单元教学任务。
五、教学安排及方式第1章绪论（6学时，基本掌握，讲授为主）1.1 传感器的作用与功能1.2 传感器的分类1.3 传感器技术的特点1.4 传感器技术的发展1.5 与传感器技术相关的一些基本概念1.6 本教材的特点及主要内容第2章传感器的特性（5学时，掌握，讲授为主，讨论为辅）2.1 传感器静态特性的一般描述2.2 传感器的静态标定2.3 传感器的主要静态性能指标及其计算第3章基本弹性敏感元件的力学特性（4学时，掌握，讲授为主）3.1 概述3.2 弹性敏感元件的基本特性3.3 基本弹性敏感元件的力学特性3.4 弹性敏感元件的材料第4章电位器式传感器（1学时，掌握，讨论为主，讲授为辅）4.1 概述4.2 线绕式电位器的特性4.3 非线性电位器4.4 电位器的负载特性及负载误差4.5 非线绕式电位器4.6 典型的电位器式传感器第5章应变式传感器（5学时，掌握，讲授为主，讨论为辅）5.1 应变式变换原理5.2 金属应变片5.3 应变片的动态响应特性5.4 应变片的温度误差及其补偿5.5 电桥原理5.6 典型的应变式传感器第6章压阻式传感器（2.5学时，掌握，讲授为主）6.1 压阻式变换原理6.2 典型的压阻式传感器第7章热电式传感器（2.5学时，掌握，讲授为主，讨论为辅） 7.1 概述7.2 热电阻测温传感器7.3 热电偶测温7.4 半导体P-N结测温传感器7.5 其他测温系统第8章电容式传感器（1学时，掌握，讲授为主，讨论为辅）8.1 基本电容式敏感元件8.2 电容式敏感元件的主要特性8.3 电容式变换元件的信号转换电路8.4 典型的电容式传感器8.5 电容式传感器的结构及抗干扰问题第9章变磁路式传感器（2学时，掌握，讨论为主，讲授为辅）9.1 电感式变换原理9.2 差动变压器式变换元件9.3 电涡流式变换原理9.4 霍尔效应及元件9.5 典型的变磁路式传感器第10章压电式传感器（1学时，基本掌握，讲授为主）10.1 石英晶体10.2 压电陶瓷10.3 聚偏二氟乙烯10.4 压电换能元件的等效电路10.5 压电换能元件的信号转换电路10.6 压电式传感器的抗干扰问题10.7 典型的压电式传感器第11章谐振式传感器（6学时，基本掌握，讲授为主）11.1 谐振状态及其评估11.2 闭环自激系统的实现11.3 振动筒压力传感器11.4 谐振膜式压力传感器11.5 石英谐振梁式压力传感器11.6 谐振式科里奥利直接质量流量传感器第12章微机械与智能化传感器技术（5时，基本掌握，讲授为主，讨论为辅）12.1 概述12.2 几种典型的微硅机械传感器12.3 几种典型的智能化传感器12.4 若干新型传感器应用实例分析课程总结（1学时，讲授为主，讨论为辅）六、教学的基本思路“传感器技术及应用”教学以“一条主线、二个基础、三个重点、多个独立模块”的基本原则来进行。
传感器技术及应用教学大纲
传感器及应用教学大纲一、课程说明课程性质：专业核心课课程描述：“传感器技术”是电子、机电与自动控制类专业的专业核心课，是必修课。
通过本课程的学习，学生能了解传感器的基本概念、传感器的构成、传感器工作的有关定律、传感器的作用、传感器和现代检测技术发展的趋势。
其作用是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际中信息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。
知识目标：掌握主要传感器的原理、特性，各种应用条件下传感器的选用原则和应用电路设计。
技能目标：独立分析、解决传感器方面问题的能力；利用网络、数据手册、厂商名录等获取和查阅传感器技术资料的能力。
素质目标：具有较强的专业素质，不断进行创新。
教学重点与难点：课程重点：电阻式、电感式传感器的原理与应用，霍尔式传感器，电流、电压传感器。
课程难点：各种传感器的温度误差与补偿，电容式传感器的屏蔽技术，光纤传感器的原理。
适用专业：机电一体化、电气自动化专业学时数：80学时二、教学目的与内容1传感器技术基础（2学时）教学目的与要求：明确“传感器技术”在专业培养计划中的地位，课程的性质、任务和大体内容，传感器在现代生产、生活中的作用。
了解检测技术与传感器的定义、组成、作用和分类，了解传感器的静、动态特性，掌握传感器常用的技术指标。
教学重点与难点：教学重点：传感器的定义、组成和作用教学难点：传感器的技术指标教学内容：1）传感器简介（1）传感器的定义（2）传感器的组成与作用2）传感器的分类（1）按工作原理分（2）按被测量分（3）按输出信号性质分3）传感器的特性及主要技术指标（1）静态特性和动态特性（2）主要技术指标2电阻式传感器（6学时）教学目的与要求：理解电阻式传感器的组成和基本原理，了解电阻式传感器的常用类型。
掌握应变片式传感器的形式、特点、应用方法和转换电路。
教学重点与难点：教学重点：电阻式传感器的组成和基本原理教学难点：电阻应变片的工作原理教学内容：1）电位器式传感器（2学时）（1）电位器式传感器的基本工作原理（2）电位器式传感器的输出特性（3）电位器式传感器的特性（4）电位器式位移传感器2）应变式传感器（2学时）（1）电阻应变片的结构和工作原理（2）电阻应变片的特性（3）测量电路（4）温度误差与补偿3）压阻式传感器（2学时）（1）压阻效应（2）结构与特性（3）固态压阻传感器测量电路（4）温度补偿3变磁阻式传感器（4学时）教学目的与要求：掌握三种变磁阻式传感器（电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器）的基本结构和工作原理，了解上述传感器将非电量信号转换成电信号的过程，了解三种变磁阻式传感器的特点、应用范围和应用情况。
《传感器技术与应用》教学大纲
《传感器技术与应用》教学大纲英文名称：Technology of Sensor学分：2学分学时：32学时理论学时：28学时实验学时：4学时先修课程：高等数学、大学物理、电路分析基础适用专业：电信专业、电子专业、自动化专业教学目的：通过学习本门课程，使学生理解传感器的基础知识和各种传统传感器的基本原理，初步掌握传感器系统设计原理，对传感器的发展和现状有初步了解，了解现代新型传感器的类型和工作方式、原理。
使学生初步掌握传感器系统的应用、开发的综合技术。
教学要求：本课程的教学侧重于对传统传感器的工作原理、特性的理解，对传感器的技术参数要会求取，对于常用传感器的测量电路要会计算；掌握传感器误差及误差补偿的相关技术。
初步了解近代传感器技术及其工作原理。
教学内容：绪论（1学时）1、传感器的作用2、传感器及传感技术3、传感器的组成4、传感器的分类5、传感器的发展新趋势基本要求：初步了解传感器的概念和结构方式及传感器技术的作用和前景。
重点:传感器的概念与组成。
难点:传感器的组成。
第一章传感器的一般特性（2学时）1、传感器的静态特性线性度、灵敏度、精确度、最小检测量和分辨力、重复性、零点漂移、温漂2、传感器的动态特性动态特性的一般数学模型、传递函数、传感器的动态响应及其动态特性指标基本要求：初步了解传感器的静态特性和动态特性，掌握基本概念重点：传感器的动、静态特性难点：传感器的动态特性第二章电阻应变式传感器（5学时）1、电阻应变式传感器金属应变片式传感器、压阻式传感器2、热电阻常用热电阻、热电阻结构、热电阻测温线路3、热敏电阻热敏电阻的结构与材料、基本参数、主要特性、热敏电阻器的应用基本要求：掌握电阻应变式传感器的工作原理，常用的热电阻及其热电阻结构，热敏电阻的结构与材料、基本参数、主要特性、热敏电阻器的应用，了解压阻传感器的基本工作原理重点：应变式传感器的基本工作原理、热电阻及其热电阻结构，热敏电阻的结构与材料、基本参数、主要特性、热敏电阻器的应用难点：应变式传感器的基本工作原理，压阻传感器的基本工作原理第三章电容式传感器（5 学时）1.电容式传感器的工作原理变面积型、变介质型、变极距型2.电容式传感器测量电路等效电路、测量电路3.电容式传感器的误差分析温度对结构尺寸的影响、电容电场的边缘效应、寄生与分布电容的影响4.电容式传感器的应用电容式差压变送器、电容式测微仪、电容式液位计基本要求：掌握电容式传感器的分类、结构和工作原理、测量电路，电容式传感器的应用。
【教学大纲】传感器技术
《传感技术与应用》课程教学大纲一、教师或教学团队信息二、课程基本信息课程名称（中文）：传感技术与应用课程名称（英文）：Sensing Technology & Application课程性质：□通识必修课□通识选修课□专业必修课√专业方向课□专业拓展课□实践性环节课程类别*：√学术知识性□方法技能性□研究探索性□实践体验性课程代码：12301641周学时： 3 总学时：48 学分: 3先修课程：模拟电路、数字电路开设专业：应用物理学专业三、课程简介（课程在实现专业培养目标中的作用，课程在专业知识体系中的位置，课程学习对学生专业成长具有的价值。
课程主要内容及知识结构。
）本门课程是应用物理学专业本科人才培养的专业基础必修课程之一，是培养学生进行系统设计不可缺少的重要环节，注重传感器工作原理及其应用设计的全过程。
本课程的目标是培养本科生在进行系统设计时如何综合运用所学的知识并予以设计实现的能力，培养大学生的科技创新能力。
基本内容包括：传感器的地位和作用、定义、分类、发展趋势、选用原则、一般特性等一些基础知识；介绍了磁敏传感器、温度传感器、光电传感器、力敏传感器和其它类型的传感器的工作原理、传感器的结构、主要参数、检测电路、典型应用及检测技术；多传感器融合信息技术和现代检测系统等新技术。
本课程的主要特点是：注重原理的介绍。
让学生熟悉各种常见传感器的基本工作原理，从而能够知悉各种传感器的基本特性和指标特征，能够为以后实际应用中所涉及到的传感器的准确选型提供良好的知识指导。
注重系统应用方法的教学。
这门课程不仅仅是原理的介绍，每种传感器，我们会精选一些典型的应用示例，并介绍一些实用的传感器信号调理电路，使学生具备传感器的初步应用能力。
密切联系生产生活，注重传感器在工业生产以及日常生活中的实际应用介绍。
主要讲授日常生活以及工业生产中常用或常见的传感器，包括常见的力、热、光、声、位移等物理量以及一些湿度、气体等化学量传感器，以及一些新型的传感器技术等。
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《传感器技术及应用》实训教学大纲
一、大纲适用范围：
适用于机电一体化技术、自动控制等专业高职高专学生。
二、实训总学时：
总学时32学时。
三、实训任务和基本要求：
本实训课要求学生能够独立完成大纲所规定的实训内容，实训前要做好预习，实训时要认真操作，做好实训数据的记录、分析和处理，完成实训报告的撰写工作，并回答思考题。
从而巩固各种传感器的技术和测量电路，提高学生对传感器的应用能力。
四、实训选做内容及学时分配情况：
五、教材：
自编教材
六、成绩考核办法：
实训成绩由三部分组成：实训预习和表现（20分）、实训报告（20分）、实训考试（实际操作和理论问答）（60分）。
1、实训预习和表现：学生课前必须预习，教师应通过课堂提问等方式检查预习效果。
在实训过程中，教师可依据学生使用仪器的能力、观察和分析实训现象的能力、主动排除故障的能力、实训结果和数据的正确性以及学生的课堂纪律、实训态度、保持实训室卫生等方面的表现进行综合考核，学生实训的原始数据须由教师签字认可。
( 根据预习和平时表现情况教师给出相应成绩，分为不同的档次)
2、实训报告：学生实训后应按时完成实训报告。
要求：内容充实、图表齐全、数据处理正确（误差处理）、书面整洁、结构合理、回答思考题等。
( 根据实训报告情况教师给出相应成绩，分为不同的档次)
3、实训考试：通过考试了解和掌握学生对基本理论和基本操作掌握的程度和实际操作水平，建立操作技术与口试、笔试相结合的考试方法，教师出实训考试题目，让学生独立连接电路，自拟实训步骤，在规定的时间内完成报告，且回答有关理论问题。
如是设计性实训题目要独立写出报告。
( 根据学生在规定的时间完成实训情况教师给出相应成绩，分为不同的档次)
4、实训课最终成绩分为五个档次即优秀、良好、中等、及格和不及格。
七、说明：
本门实训课注重学生实际动手能力的培养，巩固理论知识，锻炼学生的综合运用能力。
综合性、设计性题目要学生利用现有的设备先自己设计，然后验证得出测量结果。
大纲中列举的18个实训题目每学期可根据实际情况选择15个题目做为实训题目，其中序号为1-15的实训题目为必做题目；16-18实训题目为选做题目，教师根据实际情况选择实训题目。
八、实训教学改革：
实训室对学生开放，可以利用实训室空闲时间来完成课堂上未完成的实训，也可以完成自行设计或选做的实训内容。