机械工程专业教学大纲 传感器与测试技术基础课程实训-2017
《传感器与测试技术》教学大纲
《传感器与测试技术》教学大纲课程编号：00804HX301英文名称：Sensors and Measurement Technology预修课程：大学物理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、信号系统与控制学时安排：40学时，课堂教学32学时，实验教学8学时学分：2.5一、课程概述（一）课程性质地位传感器及测试技术是摄取信息的关键，是现代信息系统和各种武器装备不可缺少的信息采集手段。
本课程是仪器科学与技术学科测控技术与仪器本科专业的一门技术基础必修课，开设在大学三年级春季学期，既是前期课程的延续，又是学习后续各专业课的基础，在整个专业课程体系中起着承前启后的桥梁作用。
通过课程学习加强学员传感器、测试技术的知识底蕴，提高学员对专业理论的认知能力，为解决工程测试问题打下基础，增强学员对专业技术工作适应能力和开发创新能力的作用。
（二）课程基本理念课程教学紧紧围绕工程测试测试需求，以“科学引领工程、工程引入教堂、教员在研究中教、学员在实践中学”的教学理念为主导，将系统、传感器和测试技术等内容集成一起，加强技术基础教学的综合性、系统性，以学科专业的应用为大背景，体现传感器及测试科学和技术的相互关联和完整性。
课堂教学注重知识的建构性、学习者的主导性以及学习的互动性，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和活跃思维。
（三）课程设计思路本课程围绕实现不失真测试这一问题，以测试系统特性-信号获取-信号加工和处理为主线，分三个大专题展开。
第一专题为传感器与测试技术理论基础，讲述了传感器和测试系统的概念、信号分析、数据处理和测试系统的基本特性。
第二专题为传感器原理及应用，重点讲述传感器的工作原理、分类结构、特性参数、测量电路及应用。
采用按照原理分类介绍几大类型的传感器，既便于学生理解传感器原理，又便于掌握同类传感器的共性及不同类传感器的不同特点。
第三专题为典型参量的测试。
《机械工程测试技术》教学大纲
《机械工程测试技术》教学大纲一、课程性质和目的性质：专业基础课目的：通过讲授测试技术的基础知识、常用测量装置的工作原理与性能，以及测试系统的设计，培养学生掌握本学科领域内常见测试系统的组成与设计，以及常见机械工程参数测量技术；为学生学习后续专业课程以及将来实际工作打下良好的基础。
二、课程内容简介本课程主要为学生讲授：1）测试基础理论和技术知识，主要包括机械测试信号分析、测量装置的基本特性、参数式传感器、发电式传感器、信号的调理等；2）测试系统设计及实用测试技术，主要包括测试系统设计、计算机测试系统、其他测试技术以及典型测试系统设计实例。
同时开设：信号分析与测量装置特性仿真、传感器及其性能标定、动态测量信号调理、测试技术虚拟仪器设计等4个基本实验，以及涵盖测试系统设计、搭建、信号采集与处理分析等4个考核环节的测试技术大综合实验。
三、教学基本要求1．测试基础该部分为本科生教学必讲内容，讲课需要约24个学时（其中包括两次随堂阶段性测验，每次1小时，计2个学时），主要包括：（1）详细讲述测试技术两大基础知识，即信号的时域和频域特性、测试装置的基本特性。
从理论上掌握实现动态测量时，必须使待测信号与测量装置之间量程和频率结构两个方面相匹配，以保证系统所规定的测量误差要求。
（2）详细讲述测试信号的获取与调理技术，主要包括：参数式传感器及其应用、发电式传感器及其应用，以及典型的信号调理电路。
从理论上掌握实现信号获取的各种传感器的工作原理、应用类型和选用原则，以及各自相对应的调理电路的原理与设计问题。
2．测试系统设计及实用测试技术该部分为教学选讲内容，教师可根据课程的学时数或其它的具体情况选讲其中的一部分章节内容（其他部分自学），讲课需要18个学时（其中包括两次请企业工程技术人员讲课，每次2小时，计4个学时）。
它主要包括：测试系统设计、计算机测试技术、其他测试技术，以及典型测试系统设计实例。
从理论上掌握测试系统设计的原则、步骤和方法，现代测试系统的组成原理与设计，以及相应的智能仪表、虚拟测试理论与实用技术；帮助学生认识和掌握一些来源于科学研究的实用测试系统设计实例。
传感器与检测技术课程教学大纲
《传感器与检测技术》课程教学大纲一、课程的性质、课程设置的目的及开课对象本课程是机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）学生的重要专业课程。
本课程设置的目的是通过对传感器的一般特性与分析方法，传感器的工作原理、特性及应用，检测系统的基本概念的学习，通过本课程的学习，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，并能够对检测系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理。
开课对象：机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）本科生。
二、先修课程：高等数学、工程数学、电子技术、数字电子技术等。
三、教学方法与考核方式1.教学方法：理论教学与实验教学相结合。
2.考核方式：闭卷考试。
四、学时分配总学时48学时。
其中：理论38学时，实验10学时五、课程教学内容与学时（一）传感器与检测技术概念传感器的组成、分类及发展动向，技术的定义及应用。
重点：传感器与检测技术的目的和意义。
教学方法：课堂教学和现场认识教学相结合。
（二）传感器的特性1.传感器的静态特性2.传感器的动态特性及其响；重点：传感器的静态特性与动态特性的性质。
难点：工艺计算与平面布置；微机联网控制系统。
广度：本章主要讲述传感器特性的基础知识。
深度：主要讲述传感器的特性，不涉及复杂的内容。
教学方法、手段：课堂教学、多媒体教学，强化实际操作。
（三）电阻式传感器1.电位器式传感器的主要特性及其应用2.应变片的工作原理3.应变片式电阻传感器的主要特性及应用重点：理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用。
难点：线性与非线性电位器的测量原理，应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。
广度：本章主要电阻式传感器的检测方法。
深度：主要讲述了电位器式传感器及应变片式传感器的工作原理及使用方法。
教学方法、手段：课堂教学、实操训练、多媒体教学，强化实际操作。
（四）电感式传感器1.自感式传感器的工作原理、等效电路与转换电路，自感式传感器的特点及其应用。
传感器与检测技术教学大纲
课程编号：“传感器与检测技术”课程教学大纲Sensor and Detection technology Course Outline40学时2学分一、课程的性质、目的及任务传感器与检测技术是计算机科学与技术专业课程之一，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、适用专业——计算机科学与技术三、先修课程——电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术四、课程的基本要求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、主要性能和特点及其灵敏度分析（5）压电式传感器的等效电路与测量电路及其分析方法五、课程的教学内容（一）课堂讲授的教学内容1．传感器的一般特性绪论，传感器的静特性，传感器的动特性，传感器的技术指标2. 电阻式传感器(1)应变式传感器，应变式传感器的原理、结构类型、转换电路及误差分析(2)压阻式传感器，压阻式传感器的原理、结构类型、转换电路及误差分析3．电感式传感器(1)自感式传感器工作原理及自感计算、转换电路、零点残余电压(2)差动变压器工作原理及互感计算，转换电路，零点残余电压(3)电涡流式传感器(4)压磁式传感器4. 电容式传感器(1)工作原理与类型(2)转换电路(3)主要性能、特点和设计要点(4)电容式传感器的应用(5)电容式集成传感器5. 磁电式传感器(1)磁电感应式传感器工作原理，转换电路，特点及应用(2)霍尔式传感器工作原理，转换电路，误差分析，特点及应用6. 压电式传感器(1)电压效应(2)压电材料(3)压电元件常用结构形式(4)等效电路与测量电路(5)压电式传感器的应用举例7. 光电式传感器(1)光源(2)光电器件(3)光纤传感器(4)光栅式传感器(5)激光式传感器(二) 实验的教学内容1. 霍尔式传感器的直流激励特性2. 属箔式应变片传感器性能实验3. 差动变面积式电容传感器实验七、主要参考书教材及参考书名称编者出版社出版日期1．传感器强锡富机械工业出版社20012．传感器原理设计与应用刘迎春国防科技大学出版社20013．传感器原理及应用唐贤远电子科技大学出版社20004．传感器例题与习题集王其生机械工业出版社19935．传感器及其应用何希才国防工业出版社20016．检测理论及其应用朱麟章机械工业出版社1997八、评价方式（包括作业、测验、考试等）考试以期末考试为主，作业、课堂提问、实验等为平时成绩。
机械工程《传感器与检测技术》测试技术实验指导书
机械工程测试技术实验指导书——传感器与检测技术罗烈雷编机械工程系ﻬ机械工程测试技术实验指导书——传感器与检测技术一、测试技术实验的地位和作用《传感器与检测技术》课程,在高等理工科院校机械类各专业的教学计划中，是一门重要的专业基础课,而实验课是完成本课程教学的重要环节。
其主要任务是通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容的理解，掌握常用传感器的工作原理和使用方法,提高学生的动手能力和学习兴趣。
其目的是使学生掌握非电量检测的基本方法和选用传感器的原则,培养学生独立处理问题和解决问题的能力。
二、应达到的实验能力标准1、通过应变式传感器实验 ,掌握理论课上所讲授的应变片的工作原理,并验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。
2、通过差动变压器静态位移性能测试和差动变压器零点残余电压的补偿电路设计,掌握理论课上所讲授的差动变压器的工作原理和零点残余电压的补偿措施。
３、通过电涡流式传感器的静态标定和被测体材料对电涡流式传感器特性的影响实验,掌握理论课上所讲授的电涡流式传感器的原理及工作性能,验证不同性质被测体材料对电涡流式传感器性能的影响。
4、通过差动面积式电容传感器的静态及动态特性测试,了解差动面积式电容传感器的工作原理及其特性。
5、通过磁电感应式传感器的性能和霍尔式传感器直流静态位移特性的测试方法,掌握磁电感应式传感器的工作原理及其性能和霍尔式传感器的工作原理及其特能。
6、通过压电式传感器的动态响应和引线电容对电压放大器与电荷放大器的影响实验，掌握压电式传感器的原理、结构及应用和验证引线电容对电压放大器的影响，了解电荷放大器的原理和使用方法。
7、通过光敏三极管和光敏电阻的性能测试,掌握光电传感器的原理与应用方法。
8、热电偶和热敏电阻的性能测试的方法,掌握热电偶的原理和 NTＣ热敏电阻的工作原理和使用方法，并对传感器灵敏度线性度进行分析。
9、通过差动放大器和低通滤波器设计和测试,掌握差动放大器和滤波器的设计方法和性能测试方法。
传感器与检测技术试验试验教学大纲
《传感器与检测技术实验》实验教学大纲课程编号：09151400课程名称：传感器与检测技术实验/Sensors and detection technology experiment课程属性：必修实验属性：独立设课开课学期： 6 学时：18适用专业：机械设计制造及其自动化、自动化学分：0.5开课部门：理工学院考核要求：考察课程简介：通过本实验课的学习，使学生了解机电结合的重要部件传感器的结构、原理、工程测量方法；掌握实验数据的收集、分析和处理方法，能正确选用传感器、设计工程量的一般检测方案。
并使学生加深对“传感器与检测技术”课程基本知识理解、培养学生自觉学习能力与动手能力、开发学生的创造性思维。
学生应在实验前应仔细阅读实验指导书，观摩网络实验课程示范教程，明确实验目的和要求，掌握实验原理和实验方法。
能自主完成相应实验，并在实验结束时，与指导老师交流实验过程中的实验现象，解释自己获得的实验数据。
要求掌握下列基本技能：1、组建传感器原理性实验的基本测量系统，正确操作实验设备，分析处理实验数据并写出实验报告。
2、解决实验过程中出现的非仪器故障，解释一般实验现象。
一、实验项目设置及学时分配二、实验内容及教学要求实验项目1：箔式应变片性能――单臂电桥实验1、教学内容了解传感器实验仪的整体结构；金属箔式应变片的结构与粘贴方法，单臂电桥的接法，金属箔式应变片的性能。
2、教学目标了解金属箔式应变片的应变效应和性能。
实验项目2：箔式应变片三种桥路性能比较实验1、教学内容：掌握三种直流金属箔式应变片电桥的组成测量方法并计算精度。
2、教学目标：了解电桥测量电路及对比单臂、半桥、全桥3种电路的特点。
实验项目3：应变片的温度效应实验1、教学内容：温度变化引起应变片阻值发生变化的原因是应变片电阻丝的温度系数及电阻丝与测试件的膨胀系数不同。
由此引起测试系统输出电压发生变化一温度误差。
2、教学目标：掌握温度变化对应变测试系统的影响一温度误差；明确温度误差的补偿方法。
力学专业教学大纲 传感与测试技术教学大纲
《传感与测试技术》课程教学大纲课程代码：110031121课程英文名称：Technology of Sensor and Measurement课程总学时：40 讲课：32 实验：08 上机：00适用专业：探测制导与控制技术大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标检测技术是实现自动控制的前提条件和必要技术，传感器是自动检测系统的核心部件，是自动测控系统的重要环节，一切科学实验和生产过程要获取的信息，都是通过传感器转换为容易传输与处理的信号。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1．要求掌握物理上的电磁理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工课的电路分析理论。
2. 要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。
（三）实施说明课程各部分内容在重点、深度和广度方面的要求1. 精密测量部分：重点阐述精密量概念、测量过程四要素、测量方法选用实例、测量不确定度及其评定；2. 测试装置的基本特性部分，掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，按不失真条件，正确运用测试装置；3. 常用传感器、中间变换器部分，了解常用传感器、测量电路的基本构成、工作原理，能够正确地进行选用；4. 多传感器信息融合部分，掌握智能传感器基本结构：了解虚拟仪器的基本知识；5. 现代测试系统部分，介绍现代测试系统的基本组成。
（四）对先修课的要求要求学生先修数学、物理学、电工学、模拟电子学、控制工程基础和单片计算机原理等课程，并达到这些课程的基本要求。
（五）对习题课、实验环节的要求按章节完成相应作业（六）课程考核方式1.考核方式：考试2.考核目标：在考核学生对传感器与测试基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析能力、传感器应用的设计能力和测量电路计算等测控系统设计能力。
3.课程总成绩：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占10%，实验成绩占10%，期末考试成绩占80%。
传感器与检测技术实验 教学大纲
传感器与检测技术实验一、课程说明课程编号：090158Z11课程名称：传感器与检测技术实验/Experiments of Sensor and Detection Technology课程类别：专业课（集中实践环节）学时/学分：16/0.5先修课程：大学物理、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、误差理论与数据处理、测控电路适用专业：测控技术与仪器教材、教学参考书：1．吴同茂，彭建辉. 传感器与检测技术实验教指导书. 中南大学自编讲义. 2014年；2. 余成波陶红艳.传感器与现代检测技术（第2版）.北京：清华大学出版社.2014年；3. 潘雪涛. 传感器原理与检测技术实践指导教程.北京：国防工业出版社. 2011年；4. 何金田. 传感检测技术实验教程. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社. 2006年；5. 王琦. 传感器与自动检测技术实验实训教程.北京：中国电力出版社. 2012年二、课程设置的目的意义本实验课程属于测控技术与仪器专业学生学习传感器与检测技术知识必须的实践教学与实验技能训练环节，是为了增强实验教学效果而专设于理论教学课程学时之外的配套实践环节。
其目的在于通过对以电阻应变式等典型的常用传感器的原理性实验和典型参量的测量方法与技术的应用性实验的操作实践，建立对一般传感器与检测技术的感性认识，加深对理论教学课程所学传感器工作原理、结构特点的理解, 增进对传感器应用与参量检测方法的了解与掌握程度，同时训练学生进行传感器与测量技术应用必需的实验的基本操作技能，以及分析、解决实际问题的能力。
三、课程的基本要求知识：在已学习相关传感器的基本概念和具体传感器的工作机理、基本结构、测量电路及应用方法的基础上，通过按要求完成指导书规定的典型传感器原理特性测试和参数测量实验任务，掌握实验设备的基本操作和实验测试得方法，验证课程教学中所学传感器理论知识，建立对传感器原理与结构特点、测量电路和应用的感性认识；在此基础上通过完成规定的参量测量实验，了解应用传感器进行非电参量测量的技术和检测系统构成方法，通过操作、观察实验现象、处理结果数据，掌握客观、有效报告实验结果和撰写报告的基本方法。
机械工程测试技术基础教学大纲
机械工程测试技术基础教学大纲一、课程简介本课程旨在为机械工程专业学生提供测试技术基础知识与技能培养，使其掌握机械工程测试技术的基本理论和实际应用能力。
通过理论和实践相结合的方式，学生将学习机械系统测试的基本原理、常用测试方法和测试过程中的数据处理与分析技术。
二、教学目标本课程主要目标如下： 1. 熟悉机械工程测试领域的基本概念、原理和方法； 2. 学习机械系统测试的常用仪器设备和测试技术； 3. 掌握测试过程中的数据采集、数据分析与结果处理方法； 4. 培养学生的问题解决能力和创新意识； 5. 培养学生的实验操作和数据分析的能力。
三、教学内容本课程的教学内容包括以下几个方面： 1. 机械工程测试的基本概念和原理 - 测试的定义和分类 -测试的基本原理 - 测试的误差和精度控制 2. 机械系统测试的常用仪器设备 - 传感器和测量仪器的选择和应用 - 信号调理和放大技术 - 数据采集与处理系统 3. 机械工程测试的常用方法和技术 - 静态测试方法和技术 - 动态测试方法和技术 - 频率响应测试方法和技术 - 振动测试方法和技术 4. 机械系统测试的数据采集与处理 - 数据采集系统的构建和配置 - 数据采集方法和技术 - 数据处理与分析方法 5. 实验设计与实施 - 实验设计的基本原则和方法 - 实验方案的制定和实施 - 实验数据的收集和分析 - 实验结果的评估和总结四、教学方法本课程采用理论教学与实践教学相结合的方式进行教学，重点注重学生实际操作能力的培养。
具体教学方法包括：1. 理论讲授：通过课堂讲解、案例分析等形式，讲解机械工程测试技术的基本概念、原理和方法。
2. 实验操作：通过实验室实践，使用仪器设备进行数据采集和测试操作，培养学生的实验操作能力。
3. 讨论和研讨：组织学生进行课程相关问题的讨论和研讨，促进学生的学习交流和思维能力的培养。
4. 课程设计：组织学生进行实验方案设计和实施，通过自主学习和合作学习，培养学生的问题解决和创新能力。
传感与测试技术-实验教学大纲
《传感与测试技术》课程实验教学大纲一、大纲编写依据1.探测制导与控制技术专业2017版教学计划；2.探测制导与控制技术专业探测制导与控制技术专业和武器系统与发射技术专业《传感与测试技术》理论教学大纲对实验环节的要求；3.近年来《传感与测试技术》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《传感与测试技术》是探测制导与控制技术专业和武器系统与发射技术专业重要的专业课程；2.本实验项目是《传感与测试技术》课程综合知识的运用；3.本实验项目是理解检测系统组成原理的基础；4.本实验以自动控制原理，电子技术，单片机原理，信号与系统分析为先修课；5.本实验为后续的毕业设计有指导意义。
三、实验目的、任务和要求1.掌握各种传感器实验系统的组成和检测系统工作原理，加深对传感器与检测系统的理解；2.了解检测系统的设计、实现，加深对检测系统的理解；3.培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力；4.培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。
四、教学方法、教学形式、教学手段的特色1.实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求；2.巩固和加深学生对导弹制导与控制系统原理知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力；3.通过实验，要求学生做到：1）能够预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告；2）掌握传感器实验系统的组成和检测系统工作原理；3）学会应用LABVIEW编程语言设计各种形式的检测系统。
五、实验内容和学时分配实验一 三种桥路性能比较箔式应变片性能 1、实验目的：1.观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。
2.测试应变梁变形的应变输出。
3.比较各桥路间的输出关系。
2、实验要求：1.实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求；2.巩固和加深学生对箔式应变片原理知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力；3.通过实验，要求学生做到：1）能够预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告； 2）掌握箔式应变片实验系统的组成和检测过程；3）学会应用LABVIEW 编程语言设计箔式应变片的检测系统。
机械工程测试技术基础技术实验大纲-2017
机械工程测试技术基础课程实验教学大纲大纲制定（修订）时间：2017年7月课程名称：机械工程测试技术基础课程编号：010131029课程类别：专业基础课课程性质：必修适用专业：机械设计制造及自动化专业课程总学时：40实验（上机）计划学时：8开课单位：机械工程学院一、大纲编写依据1、机械设计制造及自动化专业本科生培养2017版教学计划。
2、机械设计制造及自动化专业《机械工程测试技术基础》教学大纲对学生能力的培养要求制定和对实验环节的要求。
3、近年来《机械工程测试技术基础》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系《机械工程测试技术基础》课程是高等工科院校机械类各个专业的专业基础必修课，是一门综合性的技术基础学科。
在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用极其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。
而《机械工程测试技术基础》实验课是本门课程的重要教学环节，旨在以实验课的形式进一步加强学生对各类传感器与典型量检测技术的原理与应用的深入了解，使学生能够更深刻的理解测试技术的基本概念、基本理论、基本原理、实验仪器和实验方法及数据处理方法等等。
将课堂教学与实验教学有机的结合起来，提高学生的综合素质和能力。
更好的掌握机械工程测试中的各种技术手段，为将来从事技术工作和科学研究奠定扎实的基础，更好的培养学生创新精神和实践能力。
三、实验目的、性质和任务1、通过本门课实验教学，要求学生掌握信号分析与处理的基本理论，基本方法；测试技术的基本概念、理论；测试装置基本特性的分析评价方法；常用传感器的原理和应用；工程测试中常用实验仪器原理、实验方法以及数据处理方法等等。
2、对学生能力方面的培养：具有使用通用测试仪器和装置组成测试系统、以及使用专用测量仪器对典型量测量的能力。
了解数据采集与处理系统一般构成与使用。
通过实验项目的基本训练，使学生在有关传感器与检测技术实验技能方面达到下列要求：（1）能够自行或在教师指导下正确完成实验和实验报告等主要实验程序。
传感器与检测技术-教学大纲精选全文
教学大纲课程名称：传感器与检测技术课程类别：专业基础课适合专业：数控技术、机电一体化、电气自动化、检测技术（课程80学时）课程要求：必修课程先修课程：大学物理、电路基础、电子技术和微机原理等开课时间：第4学期传感器与检测技术是高等院校数控技术、机电一体化、电气自动化、检测技术类专业教学计划中一门必修的专业基础课。
本课程主要研究各类传感器的机理、结构、测量电路和应用方法，主要包括常用传感器、近代新型传感技术及信号调理电路等内容。
本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，掌握常用传感器的基本原理、应用基础，并初步具有检测和控制系统设计的能力。
第一章检测技术的基础知识(3学时)基本概念（敏感元件、变换器、检测技术、测系统的组成及特点、传感器及检测技术的发展）；；误差分析及处理技术第二章传感器的基本概念（4学时）传感器的基本概念、基本特性（静态特性、动态特性、静、动态特性标定）及其选用。
第三章常用传感器的工作原理及应用（15学时）通过对电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍尔传感器、热敏传感器的学习，掌握各种测量几何量的传感器的基本结构、工作原理、测量转换电路；熟悉几何量测控所需传感器的应用和选用。
第四章数字式传感器（7学时）掌握光栅数字式传感器、磁栅数字式传感器、感应同步器、编码器的工作原理及其应用。
第五章新型传感器（5学时）了解仿生传感器、光纤传感器、微型传感器、集成传感器的工作原理及应用和新型传感器研发的重点领域。
第六章传感器与检测系统的信号处理技术（5学时）通过对电桥电路、信号的放大与隔离、信号的变换的学习，重点掌握检测系统的信号放大与变换电路的处理技术。
第七章传感器与检测系统的干扰抑制技术（3学时）学习噪声干扰的形成、硬件抗干扰技术、软件抗干扰技术，熟悉检测系统的各种干扰拟制技术。
第八章典型非电参量的测试方法（7学时）熟悉掌握各种测量几何量的测试方法和传感器的选用原则。
包括：应变的测量、力及压力的测量、位移的测量、振动的测量、流量的测量。
传感器与检测技术实验教学大纲
河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称: 《传感器与检测技术实验》课程代码:第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点《传感器与检测技术实验》是高等教育自学考试电子信息工程专业所开设的专业基础课之一，它是一门理论性和实践性要求都较强的课程，主要研究传感器的基本工作原理和应用。
《传感器与检测技术实验》是《传感器与检测技术》课程的有效补充，通过参加必要的动手实践，把基本理论、基本概念与实际应用相结合。
使学生受到基本实验技能的训练，获得传感器与检测技术的完整概念，在实践中，真正掌握基本知识。
二、课程设置的目的和要求传感器与测试技术实验教学是课程教学的重要环节。
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。
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。
实验教学内容的安排主要以设计型实验为主。
测量位移量实验是金属箔式应变片的双臂电桥性能实验；测量转速实验是霍尔传感器测量自行车速度实验；测量温度实验是热电偶及分度表应用实验。
三、与本专业其它课程的关系传感器与测试技术的先修课程是电路、模拟电路和数字电路。
同时为后续过程控制、电力电子技术、EDA技术等专业基础实践课程打下基础。
第二部分课程内容与考核要求实验1 金属箔式应变片测位移实验一、学习的目的和要求掌握电阻应变式传感器的基本工作原理和测量电路。
掌握金属箔应变片、电桥测量电路的工作原理和工作情况。
掌握应用金属箔应变片测量位移量的方法。
二、考核知识点与考核要求本实验的主要知识点是电阻式传感器的工作原理及电桥测量电路；重点是电桥测量电路工作原理；难点是电桥测量电路的三种形式——单臂电桥、双臂电桥和全桥。
《机械工程测试技术》课程教学大纲.doc
学习情况
上课出席、态度表现
10%
大纲编写时间：2018/9/17
系（部）审查意见：
系（部）主任签名：日期：年 月 日
注：1、课程教学目标：请精炼概括3-5条目标，并注明每条目标所要求的学习目标层次（理 解、运用、分析、综合和评价）。本课程教学目标须与授课对象的专业培养目标有一 定的对应关系
2、学生核心能力即毕业要求或培养要求，请任课教师从授课对象人才培养方案中对应 部分复制（）
3、教学方式可选：课堂讲授/小组讨论/实验/实训
4、若课程无理论教学环节或无实践教学环节，可将相应的教学进度表删掉。
3
测试装置静态特性及求取、测试装置的动态特性 描述方法及其传递函数的性质
课堂
讲授
8
二阶系统动态 特性及对典型 输入的响应、系 统实现不失真 测试的条件
3
测试装置的动态特性描述方法及其传递函数的性 质、测试装置的实现不失真测试的条件。
课堂
讲授
9
传感器概述
3
常用传感器的变换原理
10
电阻、电感、电 容传感器、压电 及其它传感器
课堂
讲授
18
计算机测试系 统与虚拟仪器
3
计算机化检测系统的组成、基本设计方法。
课堂
讲授
平时考4
19
期末考
3
综合
合计：
48
实践教学进程表
周次
实验项目名称
学时
重点与难点
项目类型(验证/综合
/设计)
教学 方式
合计：
成绩评定方法及标准
考核形式
评价标准
权重
平时成绩
作业、实作
30%
评量成绩
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《传感器与测试技术基础》实训教学大纲
Detection and Sensor System Design and Practice
课程编码：010131031 学时/学分： 1周/2
一、大纲使用说明
本大纲根据机械电子工程专业2017版教学计划制订。
（一）适用专业：机械电子工程专业
（二）课程设计性质：必修
（三）主要先修课程和后续课程
1、先修课程：传感器与测试技术基础、高等数学、大学物理、电工学、机械工程控制基础、微机原理等等。
2、后续课程：毕业设计。
二、课程实训目的及基本要求
（一）课程实训目的
《传感器与测试技术基础》是机械电子工程专业的一门实践性很强的专业基础课。
本课程实训目的是针对典型非电量测量问题和典型测控电路,提出实训题目，使学生通过实践训练, 培养学生熟练使用测试仪器能力,工程设计和应用能力、创新意识和创新精神，强化学生对工程实际量测试的感性认识。
1、通过工程机械中典型物理量检测方案的设计，使学生掌握针对实际工程目标构建检测系统、完成测量及结果分析的方法。
2、了解常用传感器、测量电路设计方法，并会搭建与调试。
能够使学生初步具有设计简单检测系统的的能力和检测电路的调试能力。
3、了解信号采集方法、信号复现及分析方法，能够利用采集卡，实现简单的信号采集、处理。
4、初步了解嵌入式系统，了解ARM控制器，能够利用机械结构、传感器、舵机实现机械结构的设计、搭建、利用传感器采集信息、利用舵机控制动作，初步实现智能小车的设计。
5、培养学生查阅资料、运用知识的能力，培养学生撰写论文和表述问题的能力。
6、培养学生正确的设计思想、严谨的科学作风、创新意识和团队精神。
通过课程实训的锻炼，学生将书本的理论知识和实践经验真正融入自己的知识链，提高综合能力。
（二）课程实训的基本要求
1、根据实训任务进行文献资料的查阅、方案论证、技术参数的选择、必要的理论分析和计算，并对需考虑的诸因素进行说明。
2、牢固、熟练地掌握各种测试仪器的使用，学会调试测试系统的基本方法，包括传感器的使用，信号调理电路、数字化电路及显示单元的调试，在此基础上自行组建测试系统。
3、在了解和掌握整个系统的工作原理、各单元功能及应用背景的基础上，重点进行实际工程测试培训或典型电路搭建与特性分析培训。
4、撰写实训报告，包括总体方案论证；系统原理阐述；元器件选择及参数计算、各环节具体电路设计或具体的实训过程训练和实验结果分析。
三、课程实训内容及安排
（一）课程实训内容
实训教学分为两大模块，实际工程应用的测试技术训练项目模块和利用NI公司的LabVIEW 虚拟仪器开发软件平台以及ELVIS构建的虚拟教学实验平台模块，通过以上模块的实训，来培养
学生工程机械中典型物理量和实用测控电路的设计、检测、装配、调试与分析处理等能力。
（二）课程实训项目
1、第一部分：工程实际应用的测试技术训练项目
课题一：机械零件超声波无损检测与探伤技术训练；（所用仪器和元件：标准试件、现找工件+超声波探伤仪）
课题二：机械设备轴承故障检测与故障诊断技术训练。
（所用仪器和元件：轴承实验机+涡流位移传感器+PC机）
课题三：机械装备安装中的轴对中检测与调试技术训练（所用仪器和元件：两台电机对接+轴对中仪）
课题四：风机、电机与机床主轴振动分析及现场动平衡技术训练（所用仪器和元件：小风机+小电动+现场平仪）
课题五：复杂机械部件_曲轴工件综合测试与多平面动平衡检测技术训练（所用仪器和元件：动平衡机上进行+跳动测量）
课题六: 高速机械转子运行动态测试实验与监测技术训练（所用仪器和元件：转子实验台）课题七: 线性位移传感器标定及加速度传感器标定（所用仪器和元件：电涡流位移传感器的标定、压电传感器标定）
课题八：机械设备工况监视与故障诊断技术训练（所用仪器和元件：机械设备工况监视与故障诊断系统）
2、第二部分：利用NI公司的LabVIEW虚拟仪器开发软件平台以及ELVIS构建的教学实验平台
课题九：基于NI ELVIS电子元件的电学属性及RC一阶瞬态微积分电路特性研究
课题十：基于NI ELVIS多种温度传感器特性测试实验
课题十一：基于 NI ELVIS的运算放大器、滤波器特性分析
课题十二：基于NI ELVIS的交通信号灯电路特性测试与控制
课题十三：基于Nextboard的自动门仿真及设计
课题十四：基于ELVIS II的Quanser机电一体化传感器训练仪的传感器物理属性的测试与典型应用（提供6个模拟传感器：电位器、模拟光程、模拟磁场、压力、温度、压电薄膜。
4个数字传感器：按钮式单刀双掷(SPDT)微型开关、透射光开关、反射光开关、磁场霍尔(Hall)效应开关。
）
课题十五：基于Nextmech的自动搬运机械手设计
以上课题在教师指导下学生选做。
（三）课程实训安排
1、课程实训动员，了解课程实训的意义，方法步骤和要求。
课程实训安排应在全部理论课程讲授完毕后进行，学生2-3人为一组，以小组为单位任选实训任务中的一个，在5天的时间内完成设计任务，撰写实训报告，然后集中答辩。
课程实训开始的第一天，集中介绍实训题目、要求和分组情况。
其它时间由于实验室全天开放，学生可根据自己任务的进度安排时间，到实验室或机房进行项目的设计和调试及实验测试工作，不需要集中。
最后一天集中进行课程设计总结。
共计5天。
2、选择实训题目,查阅资料,制定设计方案和实施办法。
在选题库中自由选题，利用书刊、网络查找相关资料，对不同内容的实训项目进行原理分析和设计或改进，自主形成完成项目的各种设计思路，然后在教师的指导下根据实验室的硬件设备进行具体方案实施。
3、熟悉典型测量仪器操作、使用方法和电路设计方法。
根据具体问题，完成实际工程项目
的检测和进行硬件电路的连接、制作和调试及分析。
4、系统测试实验。
进行实验数据记录、整理和分析。
5、实训报告和现场操作演示。
四、指导方式
实训开始阶段，教师根据两大模块的具体内容，讲清实验的基本原理、要求、实验目的及安全事项；实验小组人数2-3人，按照实验计划进行，学生根据具体要求设计检测系统，要求具有查阅资料的能力，选择最佳设计方案，性能价格比合理。
具体实验步骤由学生自拟，并由学生独立操作完成实验。
五、课程实训考核方法及成绩评定
课程实训环节是本专业为培养学生综合应用所学知识与技术解决实际工程问题的能力而新开设的实训内容。
其实训环节的内容应与课程大纲的内容、要求和培养目标等基本一致。
（一）考核的方法
考核方式采用答辩的方法，从以下几个方面考核：
1、学生在实训课堂的各个环节的表现。
2、每个学生的实训效果。
3、答辩结果。
4、总结报告的质量。
（二）成绩评定的方法
1、设计方案验收与实际操作现场演示和答辩。
2、文档材料的质量进行评定。
其中总结报告占40%，答辩成绩占40%，学生在实训课堂的各个环节的表现20%，成绩采用五级分制——优、良、中、及格、不及格。
优：能够独立完成实践训练，实验纪律、预习、操作技能、实训报告均好。
良：能够独立完成实践训练，实验中纪律、预习、操作技能、实训报告比较好。
中：能够独立完成实践训练，实验中纪律、预习、操作技能、实训报告一般。
及格：能够独立完成实践训练，实验中纪律、预习、操作技能、实训报告较差。
不及格：实践训练中严重违章违纪，如不能独立完成实践训练，不参加实训就写报告或参加实训不写报告。
六、课程实训教材及主要参考资料
教材：《传感器与测试技术基础课程实训教程》慕丽、王欣威、丛培田
主要参考资料：相关传感器技术，测控电路，检测技术、误差理论与数据处理、Nextboard 及Nextmech说明书、ARM控制器、LabVIEW教程等参考书。