检测技术与控制仪表课程教学大纲
过程控制系统与仪表课程教学大纲高宏伟
《过程控制系统与仪表》课程教学大纲课程代码：030231010课程英文名称：Process control system and instrument课程总学时：32 讲课：24 实验：8 上机：0适用专业：测控技术与仪器大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是测控技术与仪器专业的选修课。
课程的任务是初步掌握工业自动化仪表和工业过程控制的基础理论知识和基本技能。
利用各种工业仪表获取各种工业生产过程的数据信息，从而实现工业生产的自动化控制。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求掌握各种工业测量仪表的功能、原理、结构及工业过程中仪表的选用原则和方法，包括传感器，变送器，调节器和执行器。
掌握工业过程控制系统的基础知识，包括工业控制系统的原理构成，各种控制规律的选择，控制对象的特性。
掌握实际系统中工业仪表的装置原理、结构、功能及参数的选取。
这是工程技术人员必须掌握的基本知识。
了解工业控制技术的发展及新型的检测及控制装置。
针对基本任务，本课程应围绕着各种控制系统设计所涉及到的参数及各种控制仪表来展开。
（三）实施说明大纲所写内容不一定全部在课堂讲授，可在以硬件为主的基础上，详略不同的介绍。
素质教育应贯穿于每一门课程的教学过程，站在培养新时代人才的整体高度上，看待本课程应承担的职责。
讲授内容要分清每一部分在课程整体中所处的地位。
对课程各环节应实施统一调配，增强教学的效果。
（四）对先修课的要求《自动控制原理》、《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》（五）对习题课、实验环节的要求本大纲以实施素质教育为目的，培养学生独立地分析问题、解决问题。
对习题内容的选择可根据课程的进展情况灵活掌握，使学生能够与时具进。
实验是对理论教学的补充，应具有真实性和综合性。
（六）课程考核方式1.考核方式：考查。
2.考核目标：在考核学生对仪表构成的基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考查学生的分析能力、设计能力和各种测控量计算等能力。
过程控制与仪表课程设计
过程控制与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程控制的基本概念，掌握仪表的种类、工作原理及其在工业中的应用。
2. 使学生掌握过程控制系统的数学模型，了解被控对象、控制器、执行器等组成部分的特性。
3. 让学生了解过程参数的检测与变送原理，掌握各类传感器的使用方法和调试技巧。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际过程控制问题的能力，能设计简单的过程控制系统。
2. 培养学生动手操作仪表，进行系统调试、故障排除的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组合作中发挥各自优势，共同完成过程控制系统的设计与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制与仪表领域的兴趣，激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的工程素养。
3. 引导学生关注过程控制技术在实际生产中的应用，认识到学习本课程的实际意义，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业技术课程，旨在使学生掌握过程控制与仪表的基本理论、方法和技术，培养学生的实际操作能力和工程素养。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理、数学基础，对工程技术有一定了解，具备初步的分析问题和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力，提高学生解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 过程控制基本概念：控制系统的分类、性能指标、稳定性与可控性。
2. 仪表及传感器：仪表的分类及工作原理，常见传感器（如温度、压力、流量传感器）的原理与应用。
3. 过程控制系统的数学模型：被控对象、控制器、执行器的数学描述，传递函数与方框图。
4. 控制器设计：PID控制算法，参数整定方法，串、并联控制系统的设计与分析。
5. 过程参数检测与变送：检测原理，变送器的种类及特性，信号处理与传输。
6. 过程控制系统的实现：控制系统硬件、软件组成，系统调试与优化。
《自动化仪表及过程控制》课程教学大纲
自动化仪表及过程控制》课程教学大纲英文名称：Automatic Instruments and Process Control 课程编号：适用专业：自动化学时：54 学分： 3 课程类别：专业方向课课程性质：限选课一、课程的性质和目的《自动化仪表及过程控制》是自动化专业的重要专业课。
本课程在系统简明地阐述常用过程量测控仪表和计算机控制系统基本原理和基本知识的基础上，同时介绍自动调节系统设计和整定的基础知识，通过本课程的学习，使学生掌握生产过程控制的基础知识和基本应用技术。
二、课程教学内容概述主要内容：1、自动化仪表的概念及其发展；2、DDZ 仪表及其控制系统；3 、自动化仪表的基本性能指标。
第一章检测仪表基本内容和要求：1、了解温度测量的概念和工业上常用的测量方法；2 、掌握热电偶的测温原理及其应用；3 、掌握热电阻的测温原理及其应用；4、理解温度变送器的基本结构；5、了解工业生产中压力参数的概念和常用压力测量原理；6、理解压力式、力平衡式、位移式和固态测压元件及其变送器的工作原理；7、理解节流式、容积式流量测量的基本原理及其应用。
8、理解涡轮、电磁、漩涡等流量测量方法的应用；9、理解浮力式、静压式、电容式、超声式等常用液位测量原理；10、了解成分分析仪表的基本概念。
教学重点：1、常用温度仪表、压力仪表、液位仪表、流量仪表和成分仪表的工作原理及其应用。
2、分度表，分度号，热电偶的冷端延伸和冷端补偿，热电阻的三线制；3、差动电容压力变送器工作原理；4、差压流量计的流量公式；5、差压变送器的零点迁移原理。
第二章调节器基本内容和要求：1、重点掌握PID 调节规律的原理及其应用；2、理解PID 模拟电路的结构原理；了解二位式和连续调节仪表应用的基础知识；3、理解数字PID 算法基本表达式及其原理；4、简单了解工业现场常用模拟和数字调节器的基本结构及其应用。
教学重点PID 调节规律的原理及其应用；第三章集散控制系统和现场总线控制系统基本内容和要求：1 、了解单回路可编程调节器的概念2、了解DCS 系统的基本概念；3 、理解DCS 系统的结构特点及其组成；4 、理解DCS 控制站和操作站的功能；5 、了解FCS 系统的基本概念；第四章执行器和防爆栅基本要求1 、熟炼掌握气动调节阀的基本结构、原理及其应用等基本概念；2 、熟悉调节器流量特性的定义及其应用；3 、理解和掌握气动执行器气开/气关的形式及其选择原则；4、了解电动执行器及电气转换器的基本原理；5 、简单了解工业控制系统防爆的基本概念。
过程控制仪表 教学大纲
过程控制仪表一、课程说明课程编号：090011Z10课程名称：过程控制仪表/Instruments for Process Control课程类别：专业课学时/学分：32/2 (其中实验学时：4)先修课程：电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制理论等适用专业：测控技术与仪器,电气工程及自动化教材、教学参考书：1.潘永湘、杨延西、赵跃编著.过程控制与自动化仪表.北京：机械工业出版社.2007年；2.林德杰主编.过程控制仪表及控制系统.北京：机械工业出版社.2009年；3.王再英,刘淮霞,陈毅静编著.过程控制系统与仪表.北京：机械工业出版社.2006年；4.潘永湘、杨延西、赵跃编著.过程控制与自动化仪表.北京：机械工业出版社.2007年二、课程设置的目的意义本课程是为测控技术与仪器等电气信息类本科专业的专业选修课程。
通过了解过程控制仪表的发展概况和分类方法，重点掌握包括变送器、调节器和执行器在内的模拟及数字式的调节仪表和装置，培养学生具有使用过程控制仪表和装置构成过程控制系统的能力，为学生后续课程和毕业设计以及今后的工作打下良好的基础。
三、课程的基本要求知识：了解过程控制仪表、系统的概念、组成、分类和发展概况；掌握变送器、执行器、单元控制器的基本工作原理和典型电路分析；掌握差压变送器、温度变送器的工作原理及智能变送器原理与使用方法；掌握防爆安全常识与防爆安全栅原理；掌握P、PI、PD、PID调节器的调节原理及特性；掌握基型PID调节器的工作原理及特性；掌握数字调节器设计方法与参数整定；掌握气动执行器和电动执行器的工作原理及使用方法。
能力：将过程控制仪表与装置及相关先修课程知识综合应用于一般工程问题，正确表达符合需求的工艺过程中参量测量问题及其转化测量问题的能力；依据功能与性能要求和应用环境提出可满足需求的系统解决方案，在学习、讨论和解决工业生产应用实际问题的过程中，积累经验知识并培养创新意识，提高发现、分析、解决问题的能力。
《自动检测技术》教学大纲
《自动检测技术》教学大纲一、课程的性质与目的自动检测技术是自动化类一门综合性专业主干课程。
它的前修课程为“大学物理”、“普通化学”、“电路分析基础”、“电子技术”、“微机原理及应用”、“计算机接口技术”等课程。
通过本课程的教学与实践等环节，使学生能掌握各种常见机械、热工、成分等工程量的检测原理方法和技术，培养学生综合运用前修课及本课程的知识，逐步掌握根据具体检测(控制)要求、主要技术性能设计出高性能价格比及先进实用的自动检测(控制)仪表及系统和方法与技术。
为学生走上工作岗位或进一步深造打下良好的基础。
二、课程内容的教学要求(1)绪论和检测技术的基础知识：介绍检测系统的一般组成及分类方法;掌握检测系统的静态与动态特性;理解检测系统误差的基本概念、性质、表达方法以及检测仪表(系统)的精度等级、系统误差、随机误差、粗大误差的特点、规律与处理方法。
(2)力学量检测技术：了解力学量定义、分类，压力、力和转矩的各种检测方法及工程上常用传感器;自学与掌控各类工程应用领域较多常用和一流的压力、力和转矩测量仪器的结构共同组成、工作原理和应用领域特点。
(3)运动量检测技术：介绍运动量定义、分类，位移、速度、加速度、振动的各种检测方法及工程上常见传感器;学习与掌握各类工程与军工应用较多的位移、速度与加速度测量仪器的结构组成、工作原理和应用特点。
(4)温度检测技术：了解各种温标的由来与定义温度量值标定与传达方法，测温分类方法及其特点，热膨胀式测温方法，重点放到工业与国防应用领域最少的热阻式、热电式和电磁辐射法测温原理、方法与常用(标准)传感器与测温仪器的结构共同组成、工作原理和应用领域特点;并以一定篇幅了解多样温度传感器及其温度测量方法。
(5)物位检测技术：学习与掌握物位定义、分类方法;学习各种工况条件下的液位和料位检测方法，这些方法与对应的常见和先进的测量仪器和系统的结构组成、工作原理与应用特点，概貌性学习了解相界面的检测原理与方法。
自动检测与仪表考纲
千里之行，始于足下。
课程内容与考核目标
第一章检测技术的基本概念
第三章电阻式传感器
1、领略：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的基本结构和特点。
2、控制：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量原理。
3、熟练控制：电位器式传感器、电阻应变片式传感器、测温热电阻传感器、气敏电阻传感器及湿敏电阻式传感器的测量主意和应用。
第四章电感式传感器
1、领略：自感式传感器种类和电感式传感器在工业自动化检测中的应用。
2、控制：自感式传感器的测量原理和转换电路，差动变压器式传感器的工作原理、主要性能和测量电路。
第五章电涡流式传感器
1、领略：电涡流式传感器的工作原理、结构及特性。
2、控制：电涡流式传感器的测量转换电路。
3、熟练控制：电涡流传感器在位移测量、转速测量、厚度测量、探伤和临近开关等方面的应用。
第六章电容式传感器
1、领略：电容式传感器的工作原理、结构形式和应用特点。
2、控制：控制电容式传感器的测量与转换电路，以及电容式传感器在振动、压力、位移、流量等物理量的测量和电容式临近开关等方面的应用。
1、领略：压电效应现象，石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料的压电效应，压电材料的应用特点。
2、控制：压电式传感器测量转换电路及应用。
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过程控制系统与仪表课程教学大纲-测控技术
《过程控制系统与仪表》课程教学大纲课程代码：060231010课程英文名称：Process control system and instrument课程总学时：32 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：测控技术与仪器大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是测控技术与仪器专业的专业基础必修课。
课程的任务是初步掌握工业自动化仪表和工业过程控制的基础理论知识和基本技能。
利用各种工业仪表获取各种工业生产过程的数据信息，从而实现工业过程的自动化控制。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求掌握各种工业测量仪表的功能、原理、结构及工业过程中仪表的选用原则和方法，包括传感器，变送器，调节器和执行器。
掌握工业过程控制系统的基础知识，包括工业控制系统的原理构成，各种控制规律的选择，控制对象的特性。
掌握实际系统中主要工业仪表的装置原理、结构、功能及参数的选取。
了解新型工业过程仪表的检测原理与结构。
重点掌握围绕温度、流量、液位、压力等四个常见工业过程控制参数的测量、控制原理以及PID控制算法的应用。
（三）实施说明大纲内容以王再英的《过程控制系统与仪表》为主教材讲解，适当补充少量教材外的内容。
大纲实施过程中应突出实践能力的培养，注重实例教学、课堂笔记的强调。
讲授内容要分清每一部分在课程整体中所处的地位和作用，并突出重点内容。
（四）对先修课的要求《自动控制原理》、《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《传感器与检测技术》。
（五）对习题课、实验环节的要求。
本大纲以实施应用能力教育为目的，培养学生独立地分析问题、解决问题。
对习题内容的选择可根据课程的进展情况灵活掌握，使学生能够与时俱进。
（六）课程考核方式1.考核方式：考查。
2.考核目标：在考核学生对过程控制系统与仪表构成的基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考查过程控制系统与仪表的分析、设计等能力。
3.成绩构成：期中考查（开卷测验）40%和期末考查（开卷测验）60%总和，最终成绩按优秀，良好，中等、及格和不及格五级制（或百分制）给出。
课程教学大纲 大连交通大学 教务在线
课程教学大纲汇编（电气信息学院分册）大连交通大学教务处二○○七年十二月目录1.《电工与电子技术（A）Ⅰ》课程教学大纲 (1)2.《电工与电子技术（A）Ⅱ》课程教学大纲 (4)3.《电工与电子技术（B）》课程教学大纲 (7)4.《电工与电子技术（C）》课程教学大纲 (10)5.《电工与电子技术（D）》课程教学大纲 (13)6.《电路原理（A）Ⅰ》课程教学大纲 (16)7.《电路原理（A）Ⅱ》课程教学大纲 (19)8.《电路原理（B）》课程教学大纲 (21)9.《模拟电子技术》课程教学大纲 (24)10.《数字电子技术（A）》课程教学大纲 (27)11.《数字电子技术（B）》课程教学大纲 (30)12.《电子设计自动化技术》课程教学大纲 (33)13.《电机学》课程教学大纲 (36)14.《电力电子技术》课程教学大纲 (39)15.《专业英语》课程教学大纲 (42)16.《电力系统分析》课程教学大纲 (45)17.《高电压技术》课程教学大纲 (48)18.《牵引供电系统》课程教学大纲 (50)19.《电力牵引传动控制》课程教学大纲 (53)20.《电力拖动基础》课程教学大纲 (56)21.《电力电子变流装置》课程教学大纲 (58)22.《远动技术》课程教学大纲 (61)23.《继电保护》课程教学大纲 (64)24.《新能源发电技术》课程教学大纲 (67)25.《接触网》课程教学大纲 (69)26.《电能质量分析与控制》课程教学大纲 (72)27.《电机及拖动基础》课程教学大纲 (74)29.《交流调速》课程教学大纲 (79)30.《现代电力电子技术》课程教学大纲 (81)31.《控制电机》课程教学大纲 (83)32.《电气工程文献检索与新技术讲座》课程教学大纲 (86)33.《自动控制原理（A）》课程教学大纲 (87)34.《现代控制理论》课程教学大纲 (90)35.《计算机硬件技术基础（A）》课程教学大纲 (93)36.《工业电器控制技术》课程教学大纲 (96)37.《专业英语》课程教学大纲 (99)38.《系统仿真》课程教学大纲 (101)39.《电力拖动自动控制系统》课程教学大纲 (104)40.《电力拖动自动控制系统》课程教学大纲 (107)41.《工业过程控制》课程教学大纲 (110)42.《传感器与检测技术》课程教学大纲 (113)43.《数字信号处理（B）》课程教学大纲 (115)44.《计算机控制技术》课程教学大纲 (117)45.《单片机原理及应用（A）》课程教学大纲 (120)46.《接口技术（A）》课程教学大纲 (123)47.《工厂供电》课程教学大纲 (126)48.《调速系统MATLAB仿真》课程教学大纲 (128)49.《现场总线控制技术》课程教学大纲 (131)50.《智能控制》课程教学大纲 (133)51.《DSP技术基础》课程教学大纲 (136)52.《现代控制系统集成技术》课程教学大纲 (138)53.《虚拟仪器技术》课程教学大纲 (140)54.《自动控制原理（B）》课程教学大纲 (143)55.《计算机硬件技术基础（B）》课程教学大纲 (146)56.《计算机硬件技术基础（C）》课程教学大纲 (149)57.《控制工程基础》课程教学大纲 (152)59.《数字信号处理（A）》课程教学大纲 (158)60.《通信原理（A）》课程教学大纲 (161)61.《电磁场与电磁波》课程教学大纲 (164)62.《电子测量》课程教学大纲 (168)63.《程控交换原理》课程教学大纲 (171)64.《移动通信》课程教学大纲 (174)65.《光纤通信》课程教学大纲 (177)66.《计算机网络与通信》课程教学大纲 (180)67.《MATLAB与通信仿真》课程教学大纲 (183)68.《数字图像处理与通信》课程教学大纲 (186)69.《DSP原理与应用》课程教学大纲 (189)70.《GPS原理与应用》课程教学大纲 (191)71.《嵌入式系统》课程教学大纲 (194)72.《接口技术B》课程教学大纲 (197)73.《射频识别(RFID)技术》课程教学大纲 (200)74.《软件无线电》课程教学大纲 (203)75.《检测技术与仪表》课程教学大纲 (206)76.《语音信号处理》课程教学大纲 (208)77.《面向对象程序设计》课程教学大纲 (210)78.《电磁场》课程教学大纲 (213)79.《高频电子技术》课程教学大纲 (216)80.《信息论基础》课程教学大纲 (219)81.《网络分析与综合》课程教学大纲 (222)82.《微波技术》课程教学大纲 (224)83.《信号检测与处理》课程教学大纲 (226)84.《数字图像处理及应用》课程教学大纲 (228)85.《电视技术》课程教学大纲 (231)86.《遥感遥测》课程教学大纲 (234)87.《天线原理》课程教学大纲 (237)88.《单片机原理及应用（B）》课程教学大纲 (240)89.《现代通信网》课程教学大纲 (243)90.《通信原理（B）》课程教学大纲 (246)91.《计算机仿真》课程教学大纲 (249)92.《扩频通信》课程教学大纲 (252)《电工与电子技术（A）Ⅰ》课程教学大纲Electrotechnics课程编号：0040801001 适用专业：本科非电专业执笔：孙艳霞适用年级：06-09级一、课程的性质和教学目的课程性质：本课程是高等工业学校本科非电类专业的一门重要的技术基础课程。
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《检测技术与控制仪表》课程教学大纲
课程编号：21331116
总学时数：51（理论45，实验6）
总学分数：2.5
课程性质：专业必修课
适用专业：电气工程及其自动化
一、课程的任务和基本要求：
本课程在阐述测量基本原理的基础上，分析各种传感器如何将非电量转换为电量，并对相应的测量转换电路、信号处理电路及在各领域中的应用作介绍，同时也适当的介绍误差处理、弹性元件、抗干扰技术、信号的处理与变换及仪表控制系统的综合应用等知识。
从而使学生掌握各类传感器的基本理论、工作原理、转换电路、主要性能和特点以及自动检测技术的相关知识，从而使学生能合理地选择、使用相应仪器。
课程涉及光、机、电等多方面知识，应用到统计、数值分析、自动控制等多学科内容，因而需要扎实的基础知识，善于把握全书的重点和各章的重点，有助于在理论上得到提升。
还要善于理论联系实际，认真对待试验环节，才能全面提升解决问题的能力。
二、基本内容和要求：
基本内容包括：
1. 检测技术的基础知识
（1）检测仪表控制系统及基本概念
（2）误差分析基础及测量不确定度
（3）检测技术及相关方法介绍
2. 各种传感器的原理及使用方法
（1）温度检测
（2）压力检测
（3）流量监测
（4）物位检测
（5）机械量检测
3. 仪表系统分析
（1）仪表系统及其理论分析
（2）变送单元
（3）显示单元
（4）调节控制单元
（5）执行单元
4. 系统控制技术
（1）计算机仪表控制系统
（2）现场总线控制系统
5. 现代检测与仪表技术
（1）虚拟仪器介绍及LabVIEW软件
（2）软测量方法及技术
（3）多传感器数据融合技术
（4）传感器网络
基本要求：
（1）掌握检测技术的基础知识
（2）熟悉误差分析过程及方法
（3）了解检测技术及方法
（4）熟悉各种传感器工作原理及使用方法
（5）熟悉仪表控制系统
（6）了解系统控制技术
（7）了解现代检测与仪表技术
三、实践环节和要求：
实验1：电参数型传感器实验，学习传感器的使用方法和信号检测。
实验2：仪表的调试与校验，学习测温仪表的调试与校验。
实验3：热电偶的校验，学习常用热电偶的校验。
要求：
1. 通过实验，培养学生的实际操作技能，进而培养学生的自学能力、实践能力、数据分析和处理能力、综合解决问题的能力。
2. 固化学生掌握的理论知识，培养其创新意识。
四、教学时数分配：
五、其它项目（含课外学时内容）：无
六、有关说明：
1、教学和考核方式：
本课程属考查课，考试方式为闭卷。
由平时（60%）、考试（40%）两部分综合评定。
2、习题：
每次上完课后，布置2-3道习题。
对于比较难的知识点，安排习题课。
3、能力培养要求：
理论课为培养学生的能力奠定基础，实验课培养了学生理论联系实际，动手解决问题的
能力，以及创新意识。
使学生掌握检测误差分析方法，熟悉各种传感器的原理及使用方法，能分析和构建仪表控制系统。
4、与其它课程和教学环节的联系：
先修课程和教学环节：电机与拖动基础、自动控制原理、电子技术。
后续课程和教学环节：计算机控制技术。
平行开设课程和教学环节：现场总线技术。
5、教材和主要参考书目：
（1）教材：自动检测技术及仪表控制系统（第二版），张毅等编著，北京：化学工业出版社，2008年。
（2）主要参考书目：
①自动检测技术，第二版，宋文绪，杨帆，北京：高等教育出版社，2004年；
②传感器技术（上册），何金田等，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004年；
③传感器技术（下册），徐甲强等，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004年；
④自动化仪表与过程控制，第三版，施仁，刘文江，郑辑光，北京：电子工业出版社，2003年。