《传感器与检测技术》课程大纲（模板2）.doc

1、传感器与检测技术课程教学大纲（版本2）课程编号：课程名称：传感器与检测技术（Sensors and Measurement Technology） 课程总学时/学分：40/2.5 （其中理论32学时，实验8学时）适用专业：电气工程及其自动化、电子信息工程等一、 课程简介传感器与检测技术是电气工程及其自动化或电子信息工程等专业的专业基础课程。课程主要介绍过程参数检测的基础知识和各类传感器的基本原理。课程重点介绍参数获取过程中的信号调理技术、误差分析技术、各类传感器的基本原理与基本结构。本课程理论严谨,逻辑性强、运用了一定数学分析方法、结合实验来进行测控系统的分析和传感器的应用、同时和工程实际有一

2、定的联系。通过本课程的学习，应使学生掌握误差分析与信号调理技术的基本理论、机械量传感器、温度传感器、流量传感器、以及光学传感器的基本原理、基本结构和工程应用等。为后续课程的学习打下厚实的基础；并提高对测控系统进行分析和解决工程测量问题的能力；树立理论联系实际的科学作风。二、 教学目的和任务通过传感器与检测技术课程的教学，旨在让学生了解检测系统的基本构成和基本原理，掌握测量指标、功能描述、各种参数的检测方法。熟练掌握位移测量、压力测量、温度测量流量测量、光学测量等的基本原理，以便为过程参数检测系统的工程应用打下基础。三、教学基本要求通过对检测与转换技术课程的学习，要求学生具备：（1）具有测量控制

3、系统、自动化仪表及仪器系统领域的基础知识和相关知识的运用能力及选择传感器及仪表的能力。（2）组建一般测试系统的基本素质与能力。（3）对一般测试过程中的技术问题进行分析和处理的能力和解决测量控制及仪器系统领域实际工程问题的初步能力。（4）将测试系统应用于其他工程技术过程的能力，具有跟踪测控技术及仪器系统领域新理论、新知识、新技术的能力。四、教学内容与学时分配第一章（知识领域1）：自动控制与检测。（4学时）（1）知识点：主要包括自动化过程中对参数检测的需求、测量单位、标准、误差分析与统计的基本概念、传感器的静态特性和结构图描述等。（2）重点与难点：重点是误差分析与统计的基本概念和功能元件的描述。第

4、二章（知识领域2）：信号调理。（4学时）（1）知识点：信号调理的基本概念、运算放大器、桥路及滤波电路在信号调理中的应用等。（2）重点与难点：重点是桥路的原理与计算等。第三章（知识领域3）：机械量传感器。（12学时）（1）知识点：位移测量传感器（电阻式、电容式、电感式、差动变压器式）的基本原理、构成与应用；电阻应变传感器的基本原理、构成与应用；霍尔传感器的基本原理、构成与应用；物位传感器的基本原理、构成与应用；其他位移传感器的基本原理、构成与应用；接近开关的基本原理、构成与应用；加速度传感器的基本原理、构成与应用；压力与称重传感器的基本原理、构成与应用等。（2）重点与难点：重点是电容式位移测量传

5、递关系、LVDT的相敏关系、应变的概念与应变计原理、正负仪表系数、压电效应、波纹管原理，合理选择传感器进行工程应用等。难点是应变方法的基本原理；称重系统的基本传递关系；部分传感器传递函数推导，以及对传感器进行实际应用的分析和处理等。第四章（知识领域4）：流量传感器。（2学时）（1）知识点：流量测量的基本概念、体积流量传感器、质量传感器的基本原理、构成与应用等。（2）重点与难点：重点是各种流量测量的基本原理等。难点是泊努力方程的推导，以及对传感器进行实际应用的分析和处理等。第五章（知识领域5）：温度传感器。（6学时）（1）知识点：温度测量的基本概念、热膨胀式测温传感器、热电式测温传感器、热电阻测

6、温传感器的基本原理、构成与应用等。（2）重点与难点：重点是温度测量的基本原理等。难点是热电偶定律和热电阻的接线方式，以及对传感器进行实际应用的分析和处理等。第六章（知识领域6）：光学传感器。（4学时）（1）知识点：光电传感器的基本原理、构成与应用；光学高温传感器的基本原理、构成与应用；红外气体分析仪的基本原理、构成与应用；各种光源的基本原理、构成与应用等。（2）重点与难点：重点是电磁辐射等。难点是黑体、比色等基本概念。五、教学方法及手段以课堂教学为主，根据情况借助于相关图片，或借助于多媒体教学手段进行课堂演示等。六、实验或上机内容序号实验项目名称实验目的和任务实验学时实验类型开出要求1应变传感

7、器实验不同参数对应变传感器的影响、传感器对参数的响应2验证观察记录传感器输出2差动变压器实验传感器与后续仪表的连接、传感器对参数的响应、测量误差的处理等2验证观察记录传感器输出3电容与电感传感器实验传感器与后续仪表的连接、传感器对参数的响应、测量误差的处理等2验证观察记录传感器输出4温度传感器实验传感器与后续仪表的连接、传感器对参数的响应2验证观察记录传感器输出七、先修课程、后续课程先修课程：物理、电路理论、模拟电子技术等。后续课程：等。八、考核方式闭卷考试（平时成绩、作业和考勤占30，考试成绩占70）。九、教材及主要参考资料1. 朱晓青等，传感器与检测技术（第2版）， 清华大学出版社，2020.1 2. 梁森等，自动检测技术及应用（第2版）， 机械工业出版社，2012.93. 朱晓青.传感器与检测技术实验指导书， 2019.6执笔人： 20 年 月 日审核人： 20 年 月 日批准人： 20 年 月 日