《传感器技术及应用》实验教学大纲
教科版选修1《传感器及其应用》说课稿
教科版选修1《传感器及其应用》说课稿一、教材概述《传感器及其应用》是教科版选修1的一本教材,主要面向高中学生。
本教材围绕传感器的原理、分类、应用等方面内容展开,旨在帮助学生深入了解传感器技术在现代社会中的广泛应用,并培养学生的创新思维和动手能力。
二、教材结构与内容2.1 教材结构《传感器及其应用》教材共分为10个单元,每个单元包含教材内容、知识点总结和练习题等板块。
下面是各个单元的简要介绍:1.单元一:传感器的概念与分类。
教学重点在于学习传感器的定义、作用及分类,并通过实例介绍不同类型的传感器应用。
2.单元二:电流传感器。
介绍了电流传感器的原理和应用,培养学生对电流传感器的认识和应用能力。
3.单元三:温度传感器。
通过理论学习和实验操作,帮助学生理解温度传感器的工作原理和使用方法。
4.单元四:压力传感器。
重点讲解了压力传感器的原理以及在航空、汽车等领域的应用。
5.单元五:光传感器。
介绍了光传感器的种类、原理和应用,并通过实验让学生亲自操作光传感器。
6.单元六:声传感器。
通过学习声传感器的原理和特点,培养学生对声音信号的感知和处理能力。
7.单元七:湿度传感器。
引导学生认识湿度传感器的工作原理,探索湿度传感器在农业、气象等领域的应用。
8.单元八:加速度传感器。
介绍了加速度传感器的工作原理和使用场景,培养学生对加速度的理解和应用能力。
9.单元九:磁传感器。
通过实验讲解磁传感器的原理和应用,并引导学生进行相关实验操作。
10.单元十:气体传感器。
教学重点在于学习气体传感器的种类、工作原理和应用,培养学生的实践能力和创新思维。
2.2 教材内容教材以传感器为核心,以原理、分类、应用为主线,同时融入实验操作和练习题,旨在提高学生的动手能力和问题解决能力。
教材的主要内容包括:1.传感器的概念与分类:介绍传感器的定义和分类,并介绍不同类型传感器的工作原理和应用。
2.电流传感器:介绍电流传感器的工作原理和应用,并引导学生进行相关实验操作。
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。
《传感器原理及应用》实验指导书
实验二 压阻式压力传感器的压力测量实验
一、实验目的:了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。
二、基本原理:扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条,接成电桥。在压力作用下, 根据半导体的压阻效应, 基片产生应力,电阻条的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,我 们把这一变化引入测量电路,则其输出电压的变化反映了所受到的压 力变化。
五、思考题:
试设计利用£的变化测谷物湿度的传感器原理及结构?能否叙述一下 在设计中应考虑哪些因素?
实验六 转速的测量
(
一、实验目的:了解磁电式传感器测量转速的原理。
二、基本原理:基于电磁感应原理,N匝线圈所在磁场的磁通变化时,线 圈中感应电势e=-d©/dt发生变化,因此当转盘上嵌入N个磁棒时,每 转一周线圈感应电势产生N次的变化,通过放大、整形和计数的电路即可 以测量转速。
三、实验设备:震动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电 式传感器实验模板、双线示波器。
四、实验方法和要求:
1、压电传感器已装在震动台面上。
2、将低频震荡器信号接入到台面三源板震动源的激励插孔。
3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端, 与传 感器外壳相连的接线端接地,另一端接R1。将压电传感情实验模 板电路输出端Vol接R6。将压电传感器实验模板电路输出端V02接入低通滤波器输入端Vi,低通滤波器输出Vo与示波器相连。
2、开启电源, 调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置并使数显表指示为 零。
3、测微头向轴向方向推进,每转动0.2mm记下一个输出电压读数, 直到读数近似不变。
4传感器技术课程教学大纲
《传感器技术》课程教学大纲
(1)课程的性质、目的和任务
本课程是高等专科学校应用电子技术专业的一门职业技能课。
主要介绍了传感器原理、结构、测量电路及应用。
要求学生掌握常用传感器原理、结构、特性和用途,能正确选用传感器;理解传感器的信号处理方法及测量电路以及在电子产品中传感器和测量电路的使用、调整能力。
(2)课程教学的教学内容(含实验实践内容及其类型等)、基本要求、学时分配等
(3)本课程与其它课程的联系
前期课程及知识要求:本课程是一门技术密集的新型学科。
直接与本课程有关的课程有数学、物理、电工技术、电子技术、工程力学、自控原理、微机原理等。
在学习时,需对相关课程有一定的基础和回顾。
后续课程:单片机、智能仪器
(4)课程成绩考核方式
理论教学:60%
实践教学:40%
(5)课程各教学环节要求
教学(包括教师的教学和学生的学习)方法与教学手段(技术)指南等
理论教学:本课程在教学环节中可采用课堂讲授、课件、网上教学等形式。
通过习题练习,加深理解,真正达到大纲要求。
实践教学:通过实验实训,使理论联系实际,提高学生的动手能力。
(6)教材及主要教学参考书
《传感器及应用》王煜东主编机械工业出版社
《传感器原理及工程应用》郁有文主编西安电子科技大学出版社。
《传感器原理及应用》教案
《传感器技术及应用》课程教案《传感器技术及应用》课程教案课题传感器的组成和特性授课人课程类型专业课范围及性质学校班级课时2课时上课时间上课地点教学目标知识与技能:一. 了解传感器的组成二. 掌握传感器的组成和特性过程与方法:一体化教学情感态度价值观:培养学生严密的抽象思维能力重点传感器的组成难点掌握传感器的特性学情分析学生基础差,以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容设计意图教学方法时间传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应,把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。
传感器的作用可包括信息的收集、信息数据的交换及控制信息的采集三大内容。
通过传感器对自然界的各种物质信息进行采集。
如图所示,人们把传感器比作人的五种感觉器官,但在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面是人的感官所不能代替的。
传感器的应用领域如图1-2所示,传感器是任何一个自动控制系统必不可少的环节。
如今,传感器的应用领域已涉及到科研、各类制造业、农业、汽车、智能建筑、家用电器、安全防范、机器人、人体医学、环境保护、航空航天、遥感技术、军事等各个方面,人们已经离不开各种各样的传感器了。
视频播放图解分析10分钟传感器的分类1)按输入量(被测对象)分类输入量即被测对象,按此方法分类,传感器可分为物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器三大类。
例如,物理量传感器又可分为温度传感器、压力传感器、位移传感器等等。
这种分类方法给使用者提供了方便。
2).按转换原理分类从传感器的转换原理来说,通常分为结构型、物性型和复合型三大类。
结构型传感器是利用机械构件(如金属膜片等)在动力场或电磁场的作用下产生变形或位移,将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量,它是利用物理学运动定律或电磁定律实现转换的。
物性型传感器是利用材料的固态物理特性及其各种物理、化学效应(即物质定律,如虎克定律、欧姆定律等)实现非电量的转换。
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 实验指导书
《传感器技术及应用》实验指导书陈益民岳克宁广东工业大学信息工程学院二00九年四月修订前言《传感器技术及应用》课程配套开设了8学时的实践性实验环节,目的在于检验学生对传感器理论知识的掌握程度,引导学生将理论知识应用到实践中,并将电子技术、测试技术、计算机技术与传感器技术融合在一起,拓宽传感技术的应用领域,逐步建立工程应用的概念。
通过实验,帮助广大学生加强对书本知识的理解,培养学生实际动手能力,增强学生对各种不同的传感器及测量原理如何组成测量系统有直观而具体的感性认识;培养学生对材料力学、电工学、物理学、计算技术等知识的综合运用能力;同时在实验的进行过程中通过信号的拾取、转换、分析,掌握作为一个科技工作者应具有的基本的操作技能与动手能力。
传感器实验全部安排在“CSY型传感器系统综合实验仪”上进行。
实验一~实验三为必做实验,实验四为选做实验;实验五为综合性实验,该综合性实验课内学时只安排2学时,因此实验方案及程序设计要求在实验课外时间完成。
目录实验一金属箔式应变片及转换电路性能 (3)实验二电容式传感器静特性测试与动特性观测 (9)实验三霍尔传感器的应用――位移及振幅测量 (13)实验四振动信号的多种传感器测量与比较(选做) (18)实验五工程量的多传感器测量与信号分析处理(综合性) (24)附录一CYS型传感器系统综合实验仪使用指南 (34)附录二CYS综合实验仪信号处理常用模块电路原理图 (38)附录三PCI-6024E数据采集卡的安装检验与参数设置……………实验一金属箔式应变片及转换电路性能实验项目名称:金属箔式应变片及转换电路性能实验项目性质:普通实验所属课程名称:传感器原理与设计实验计划学时:2学时一、实验目的1、了解应变片的测试原理与应用领域;2、掌握应变片测试方法及典型转换电路原理;3、通过实验数据分析处理,掌握获得传感器静态特性性能指标的过程和方法。
二、实验内容和要求1、观察金属箔式应变片的结构、贴片方式以及接桥方式;2、测试应变梁变形时的应变输出;3、比较应变片不同接桥方式对电桥输出结果的影响。
无线传感器网络技术与应用 第2版 教学大纲[3页]
《无线传感器网络技术与应用》课程教学大纲一、基本信息课程中文名称无线传感器网络技术与应用课程英文名称Wireless sensor network technology and application课程类别通识教育()大类基础(√)专业核心()专业方向()课程性质必修()任选(√)总学时24(其中理论教学20学时,实验4学时)本课程对毕业要求的贡献培养学生计算思维能力,使学生能够综合应用结构化程序设计的基本方法编写简单应用程序。
二、教学目的与任务无线传感器网络是信息科学领域的一个全新发展方向,是物联网的支撑技术之一。
传感器技术在遥控、监测、传感和智能化等高科技应用领域中发挥着重要作用。
课程主要内容包括:无线传感器网络的网络与通信技术,及以时间同步、定位技术、数据管理、目标跟踪、拓扑控制、覆盖技术、安全技术等为支撑的无线传感器网络技术与应用;无线传感器网络的软硬件设计,新型的人工智能物联网,以及无线传感器网络在智能家居、智能温室系统和远程医疗监护系统中的应用;最后是工程实践指导,且给出了完整的实现细节。
本课程适用于物联网工程、通信工程、计算机应用、人工智能等专业的高年级本科生教材,也可以适用于建筑电气、网络管理等领域的工程技术人员和从事智能物联网等工作的技术人员学习用。
三、教学内容与要求基本教学内容(一)概述 2学时无线传感器网络(WSN)概述,主要内容:WSN的发展历程、基本概念、应用领域、特点、关键技术。
(二)网络与通信技术2学时1、物理层概述、链路特性、物理层设计、低俗物理层、中高速物理层;2、MAC概述、基于竞争的MAC协议、基于时分复用的MAC协议、其它MAC协议;3、路由协议概述、平面路由协议、分簇路由协议、其它路由协议、路由协议自主切换;4、传输协议概述、拥塞控制协议、可靠保证协议;5、ZigBee与IEEE 802.15.4的区分、ZigBee协议框架和特点、网络层规范、应用层规范。
《传感器技术及其应用》第03单元 压电传感器的应用—压电传感实验
电荷放大模块电路图:
比较器模块电路图:
(1)压电传感模块场景模拟界面认识 压电传感模块场景模拟界面主要包括5个部分,
模拟场景、压电特性曲线、放大信号和灵敏度调节 信号AD值、模拟车速检测的参数、比较器输出状态。
任务一 实验目的 任务二 是按原理 任务三 实验步骤
1. 振动实验模块的启动
(1)将NEWLab实验硬件平台通电并与电脑连接。
原理说明
1. 压电式传感器的工作原理 (1)压电效应 :
表达这一关系的压电方程如式:
式中 F——作用的外力; Q——产生的表面电荷; d——压电系数,是描述压电效应的物理量。
原理说明
(2)等效电路 其电容量为:
式中 S——压电元件电极面的面积,单位为; δ——压电元件厚度,单位为; ε——压电材料的介电常数,单位为,它随材料不同而不 同,如锆钛酸铅的;
第3单元 压电传感器的应用--压 电传感器实验
任务一 实验目的 任务二 实验原理 任务三 实验步骤
单元任务预览
一、实验目的 了解压电传感器的检测原理 掌握压电传感器的检测电路及方法 了解压电传感模块的原理并掌握其测量方法
任务一 实验目的 任务二 实验原理 任务三 实验步骤
原理说明
压电式传感器是将被测量变化转换成材料受 机械力产生静电电荷或电压变化的传感器,是一 种典型的、有源的、双向机电能量转换型传感器 或自发电型传感器。压电元件是机电转换元件, 它可以测量最终能变换为力的非电物理量,例如 力、压力、加速度等。
点为1210℃。
c)压电陶瓷:
4. NEWLab压电传感模块认识
①LDT0-028K压电薄膜传感器; ②电荷放大模块电路; ③灵敏度调节电位器; ④信号放大比较器模块; ⑤灵敏度调节信号接口J10,测量灵敏度调节点位器可调端 输出电压,即比较器1正端(3脚)的输入电压; ⑥传感器信号接口J7,测量压电传感器的输出信号; ⑦电荷信号接口J4,测量电荷放大模块的输出信号; ⑧放大信号接口J6,测量信号放大电路输出信号,即比较器 1负端(2脚)的输入信号; ⑨比较输出接口J3,测试信号放大比较器模块的输出信号。 ⑩接地GND接口J2
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《传感器技术及应用》实验教学大纲
一、课程的基本信息
课程编号:01210065 实验类型:课内实验
学时:16 学分:1
开课单位:光电与机电工程学院
适用专业:测控技术于仪器
先修课程:高等数学模拟电子技术
二、实验教学目的与基本要求
1、实验教学的目的:
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。
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。
2、实验教学的基本要求:
1).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).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).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、实验课程教学内容和学时分配
(二)实验内容
实验一:金属箔式应变片性能实验
实验目的和要求:
1、了解金属箔式应变片传感器的工作原理。
2、熟悉金属箔式应变片性能。
实验内容:
1、观察金属箔式应变片传感器的工作过程。
2、记录金属箔式应变片的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验二:差动变压器的性能实验
实验目的和要求:
1、了解差动变压器的工作原理。
2、熟悉差动变压器的性能实验。
实验内容:
1、观察差动变压器的工作过程。
2、记录差动变压器的性能的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验三:电容式传感器的位移特性实验
实验目的和要求:
1、了解电容式传感器的工作原理。
2、熟悉电容式传感器的位移特性。
实验内容:
1、观察电容式传感器的工作过程。
2、记录电容式传感器的位移特性实验的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验四:压电式传感器振动实验
实验目的和要求:
1、了解压电式传感器振动实验的工作原理。
2、熟悉压电式传感器振动实验。
实验内容:
1、观察压电式传感器振动实验的工作过程。
2、记录压电式传感器振动的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验五:霍尔式传感器位移实验
实验目的和要求:
1、了解霍尔式传感器的工作原理。
2、熟悉霍尔式传感器位移实验。
实验内容:
1、观察霍尔式传感器的工作过程。
2、记录霍尔式传感器位移的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验六:电涡流式传感器实验
实验目的和要求:
1、了解电涡流式传感器的工作原理。
2、熟悉电涡流式传感器实验。
实验内容:
1、观察电涡流式传感器的工作过程。
2、记录电涡流式传感器的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验七:光纤传感器位移实验
实验目的和要求:
1、了解光纤传感器的工作原理。
2、熟悉光纤传感器位移实验。
实验内容:
1、观察光纤传感器的工作过程。
2、记录光纤传感器位移的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验八:热电偶传感器实验
实验目的和要求:
1、了解热电偶传感器的工作原理。
2、熟悉热电偶传感器实验。
实验内容:
1、观察热电偶传感器的工作过程。
2、记录热电偶传感器的实验数据。
主要实验仪器与器材:
1、传感器应用平台;
2、万用表。
实验九:光强的检测与控制
实验目的和要求:
1.进一步熟练掌握采集卡AD采集功能。
2.初步学会使用DA功能。
实验内容:
1.利用“U1802光强检测与控制系统”采集光强信号,并调节控制光强。
仿照实验程序自行编写程序,并连接仪器测试程序的运行状况。
主要实验仪器与器材:
LabVIEW、虚拟实验箱
所在实验室:虚拟仪器与智能仪器实验室
实验十:温度测量与控制(PID系统)
实验目的和要求:
1.进一步熟练掌握采集卡AD采集功能与DA功能。
2.了解PID控制原理。
实验内容:
1.利用“U1802温度测量与控制PID系统”采集温度信号,并实现温度的PID控制。
2.仿照实验程序自行编写程序,并连接仪器测试程序的运行状况。
主要实验仪器与器材:
LabVIEW、虚拟实验箱
所在实验室:虚拟仪器与智能仪器实验室
五、考核方式与成绩评定
一)、课内实验:
考核性质:考查课,百分制
成绩评定办法:每个实验项目按四个方面考核,实验预习(占15%)、实验操作(占55%)、实验报告(占20%),实验纪律(占10%)。
期末总评成绩为各实验项目的分数按照课时进行加权平均。
其中:
⑴预习成绩:上课铃响之后,实验教师在实验室中巡视,检查学生的预习报告,并当场给出预
习分数,如有学生迟到,则酌情扣分;若迟到超过20分钟,则取消其本次实验资格。
⑵操作成绩:教师讲课结束后在实验室中巡回指导,考核学生的操作情况,对思维敏捷、操作灵巧、有创造性的,独立完成实验全过程的学生,则给出较好的操作分数;而对于操作不认真,抄袭别人数据的学生则酌情扣分。
⑶报告成绩:实验结束后,批改学生的实验报告,给出实验报告成绩;实验报告的关注点包括实验的原始数据、数据的分析及处理、回答预习思考题,实验总结等。
要求书写整洁、文字符号规范等。
(4)实验纪律:考核学生的出勤率、对仪器设备的爱护、对实验室环境卫生的维护等。
补考方法:本实验课原则上不安排补考,旷课一次,最高成绩只能为及格,旷课两次,最高成绩为不及格。
请假必须有假条,实验课结束后根据情况请假情况安排补做实验,总评成绩低于60分,须在下学年重修该门实验课直到通过。
六、实验教材或讲义、参考书
实验教材或讲义:
实验讲义:自编《传感器技术及应用实验指导书》
教材:
传感器,唐文彦主编,机械工业出版社,2014-8第5版。
参考书:
传感器原理与应用刘爱华(主编)北京邮电出版社,2010-10第2版
七、实验大纲编写必要的说明
执笔人签字:
教研室主任签字:
教学主任签字:
制订日期年月日。