《传感器及其应用》教学大纲

《传感器及其应用》课程教学大纲

一、课程性质和任务

《传感器及其应用》是机电一体化专业一门重要的专业课或专业基础课。其主要特点是培养学生掌握一定的传感技术、信号检测方法。本课程强调实践性环节的教学，培养学生承担相应工程设计的能力。

二、课程教学目标

通过本课程的学习，使学生了解基础知识和应用技术，理解各种传感器的原理和测量电路，掌握对传感器的应用能力，培养学生分析问题解决问题的能力，全面提高学生的技能水平，增强学生的创新意识，适应岗位能力的要求。

三、教学内容及要求

第一章传感与检测技术的理论基础

（一）教学内容

1、复习有关测量理论。

2、测量数据的估计与处理

（二）教学要求

1、了解测量理论在传感与检测技术上的应用

2、理解现代信息技术的三大基础

3、掌握测量数据的估计与处理

第二章传感器概述

（一）教学内容

1、传感器的定义

2、传感器的组成

3、传感器的分类

4、传感器的技术特点

5、传感器基本特性

（二）教学要求

1、了解传感器有关概念

2、理解静态、动态特性及二者区别，理解传感器的作用与地位

3、掌握传感器的技术特点以及基本特性

第三章应变式传感器

（一）教学内容

1、应变式传感器工作原理

2、电桥式测量电路的原理和分析计算

3、应变式传感器的其它特性和应用。

（二）教学要求

1、了解应变式传感器的应用

2、理解用全微分定量推导和分析传感器特性的方法

3、熟练掌握电桥式测量电路的分析计算。

第四章电感式传感器

（一）教学内容

1、电感式传感器工作原理

2、电感式传感器特性和应用

3、灵敏度及非线性

4、测量电路

（二）教学要求

1、了解电感式传感器的其它特性和应用

2、理解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

3、掌握电感式传感器工作原理，差动分析和推导方法，各类差动式电感传感器特性推导和分析，差动整流电路和相敏检波电路的工作原理。

第五章电容式传感器

（一）教学内容

1、电容式传感器工作原理、特性和应用

2、电容式传感器的灵敏度及非线性

3、电容式传感器的特点及等效电路

4、电容式传感器的设计要点

5、电容式传感器的转换电路

6、电容式传感器的应用举例

（二）教学要求

1、了解电容式传感器的其它特性和应用

2、理解电容式传感器工作原理

3、熟练掌握用泰勒级数展开法定量推导和分析传感器特性的方法；牢固树立差动式测量电路提高线性度和灵敏度的思想；熟练掌握差动分析和推导方法；掌握各类差动式电容传感器特性推导和分析；掌握二极管双T电桥、环形二极管充放电法和脉宽调制电路的工作原理

第六章压电式传感器

（一）教学内容

1、压电效应

2、压电材料

3、压电式传感器工作原理和等效电路

4、压电式传感器测量电路

5、压电式传感器的特性和应用。

（二）教学要求

1、了解压电式传感器的其它特性和应用，压电材料

2、理解压电效应，压电式传感器工作原理和等效电路

3、掌握压电式传感器不同测量电路的原理和应用原则

第七章磁电式传感器

（一）教学内容

1、霍尔效应、霍尔材料、霍尔式传感器工作原理和等效电路

2、霍尔式传感器测量电路

3、霍尔式传感器的特性和应用

（二）教学要求

1、了解霍尔材料，常用霍尔式传感器测量电路的原理和应用，霍尔式传感器的其它特性和应用

2、正确理解霍尔效应，霍尔式传感器工作原理和等效电路，建立不等位电势的形成及其补偿的概念和基本方法

3、掌握学习定性和定量分析不同测量电路原理。

第八章光电式传感器

（一）教学内容

1、光电效应

2、光电元件的结构，工作原理，基本特性

3、光纤传感器基本原理和各种应用

（二）教学要求

1、了解光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管、光电池的结构、工作原理、基本特性，了解光电耦合器件的工作原理和应用

2、正确理解电荷耦合器件的原理和应用，理解各种光电效应了解光电式传感器的各种应用

3、掌握光纤传感器基本原理和各种应用，学习定性和定量分析不同测量电路原理

第九章半导体传感器

（一）教学内容

1、气敏传感器机理、类型和结构

2、气敏传感器的应用

（二）教学要求

1、了解各种气敏传感器机理、类型和结构

2、理解学习定性和定量分析不同测量电路原理

3、熟练掌握气敏传感器的多种应用，能够用气敏传感器设计制作实用气体测量仪

第十章超声波传感器

（一）教学内容

1、超声波及其物理性质

2、超声波传感器的应用

（二）教学要求

1、了解超声波传感器的各种应用

2、正确理解超声波及其物理性质

3、掌握学习定性和定量分析不同测量电路原理

第十一章辐射式传感器

（一）教学内容

1、红外辐射的性质和特点

2、热释电效应及其特点

3、热释电红外传感器的应用

（二）教学要求

1、了解热释电红外传感器的各种应用