傳感器教學(xué)大綱

1、傳感器原理Senor Principle 課程代碼：02220101學(xué)位課程/非學(xué)位課程：非學(xué)位課程學(xué)時/學(xué)分：68/4.5 （實(shí)驗(yàn)12學(xué)時）先修課程：電路分析、模擬電子技術(shù)一、課程在人才培養(yǎng)中的地位和作用“傳感器技術(shù)基礎(chǔ)”是測控技術(shù)與儀器專業(yè)必修的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課。傳感器是將各種非電量（包括物理量、化學(xué)量、生物量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N物 理量的裝置。傳感器技術(shù)是涉及傳感（檢測）原理的傳感器件。傳感器開發(fā)和應(yīng)用的綜合技 術(shù)，隨著現(xiàn)代測量、控制和自動化技術(shù)的發(fā)展， 傳感器技術(shù)越來越受到重視。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，可以獲得比較全面而系統(tǒng)的傳感器知識。二、課程教學(xué)目標(biāo)通過傳感器

2、原理課程的教學(xué)，使學(xué)生傳感器的基本概念、基本理論、基本結(jié)構(gòu)和傳感器 測量方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識和正確的理解， 并逐步培養(yǎng)學(xué)生熟練的電路分析能力、 綜合設(shè)計(jì) 能力、整體思維能力、相互協(xié)作能力和自學(xué)能力；為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程，進(jìn)一步學(xué)習(xí)新 理論、新知識以及新技術(shù)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。（一）知識目標(biāo)傳感器原理課程的教學(xué)， 應(yīng)使學(xué)生掌握傳感器基本概念、分類方法，掌握常用的無源傳感器、有源傳感器、半導(dǎo)體傳感器、數(shù)字式傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、輸出特性、使用 方法等，通過實(shí)驗(yàn)課，掌握傳感器的使用技能。（二）能力目標(biāo)通過傳感器原理課程教學(xué)，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生以下能力：使學(xué)生掌握經(jīng)典傳感器和少數(shù)現(xiàn) 代傳感器的基本理論

3、、 主要特性、工作原理和實(shí)際應(yīng)用的基本知識，學(xué)會經(jīng)典傳感器應(yīng)用的基本技能。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。（三）素質(zhì)目標(biāo)通過傳感器原理課程教學(xué)，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生以下素質(zhì)：（1） 求實(shí)精神一一通過傳感器原理課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的勇氣、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的作風(fēng)。（2） 創(chuàng)新意識一一通過學(xué)習(xí)， 引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，激發(fā)學(xué)生的求知熱情、 探索 精神、創(chuàng)新欲望，以及敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神。三、課程教學(xué)內(nèi)容（一）課程的知識體系 知識領(lǐng)域1 ：傳感器概念、特性、標(biāo)定、可靠性技術(shù)（ CG知識單元CG1:傳感器概念、特性（4學(xué)時）知識單元CG2:傳感器的標(biāo)定（4學(xué)時）知識單元CG3:傳

4、感器可靠性技術(shù)（4學(xué)時）知識領(lǐng)域2:各種傳感器（AG知識單元AG1:常見傳感器（40學(xué)時）知識單元AG2:智能傳感器（4學(xué)時）（二）課程涵蓋的知識單元序號知識領(lǐng)域核心知識單元（參考學(xué)時）選修知識單元（參考學(xué)時）1傳感器概念、特性、標(biāo)定、可靠性技術(shù)CG1(4),CG 2( 4),CG3(4)2各種傳感器AG1(40) , AG2(4)（三）知識單元的描述知識單元CL1 :傳感器概念、特性（核心）參考學(xué)時：4學(xué)時知識點(diǎn)：傳感器的組成與分類傳感器的作用與地位傳感器技術(shù)的發(fā)展動向傳感器的靜態(tài)特性傳感器的動態(tài)特性學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 了解傳感器在測控系統(tǒng)中作為對象信息的入口的重要作用與地位;2. 了解傳感器的

5、組成與分類；3. 了解傳感器技術(shù)的發(fā)展動向；4. 掌握傳感器的靜態(tài)特性參數(shù)與重要性；5. 掌握傳感器的動態(tài)特性參數(shù)與重要性。知識單元CL2:傳感器的標(biāo)定參考學(xué)時：4學(xué)時知識點(diǎn)：傳感器的靜態(tài)特性標(biāo)定傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定測振傳感器的標(biāo)定壓力傳感器的標(biāo)定學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 了解傳感器的靜態(tài)特性標(biāo)定方法、作用;2. 了解傳感器的動態(tài)特性標(biāo)定方法、作用；3. 了解測振傳感器的標(biāo)定方法、作用；4. 了解壓力傳感器的標(biāo)定方法、作用。知識單元CL3:傳感器可靠性技術(shù)參考學(xué)時：4學(xué)時知識點(diǎn)：可靠性技術(shù)概念可靠性設(shè)計(jì)可靠性管理可靠性試驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 了解可靠性技術(shù)的特點(diǎn)及基本特征量；2. 了解可靠性設(shè)計(jì)的重要性、設(shè)

6、計(jì)程序和原則；3. 了解可靠性管理的意義及特點(diǎn)、可靠性管理的實(shí)施；4. 了解可靠性試驗(yàn)的方法。知識單元AG1:常見傳感器（核心）參考學(xué)時：40學(xué)時知識點(diǎn)：電阻式傳感器（電位器式傳感器、應(yīng)變片式電阻傳感器）電感式傳感器（自感式傳感器、變壓器式傳感器、渦流式傳感器、壓磁式傳感器、感應(yīng)同步器）電容式傳感器（電容式傳感器的工作原理及類型、電容式傳感器的靈敏度及非線性、電容式傳感器的特點(diǎn)及等效電路、電容式傳感器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路）磁電式傳感器（磁電感應(yīng)式傳感器、霍耳式傳感器）壓電式傳感器（壓電效應(yīng)、壓電材料、等效電路、測量電路）光電式傳感器（光電效應(yīng)、光電器件、測量電路及應(yīng)用、光纖傳感器

7、、光柵傳感器、激光傳感器）熱電式傳感器（熱電阻、熱電偶、熱敏電阻）核輻射傳感器學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 了解各種常見傳感器的基本結(jié)構(gòu)，基本測量原理及每一種可測量的參數(shù)；2. 掌握各種常見傳感器的基本特性、信號轉(zhuǎn)換電路、設(shè)計(jì)原理及它們在電量和非電量檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用；3. 學(xué)會利用傳感器測量多種參量；4. 能基本了解不同傳感器測量參量的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)。知識單元AG2:智能傳感器參考學(xué)時：4學(xué)時知識點(diǎn)：概述（概念、功能、特點(diǎn)）智能傳感器的實(shí)現(xiàn)途徑智能傳感器的數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能傳感器的硬件設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 一般了解智能傳感器的功能、特點(diǎn)和基本結(jié)構(gòu)及要解決的問題；2. 一般了解智能傳感器的硬件設(shè)計(jì)。四、教學(xué)

8、方法與手段1. 教學(xué)方法和教學(xué)手段教學(xué)方法一一采用啟發(fā)式、討論式等多種行之有效的教學(xué)方法，加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的交流，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，強(qiáng)化科學(xué)思維的訓(xùn)練。教學(xué)手段-本課程內(nèi)容以教師講授為主，講授時力求由淺入深、簡明扼要、但對原理務(wù)求講深講透，輔以習(xí)題輔導(dǎo)，自己搜索相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，動手做實(shí)驗(yàn)，通過傳感器實(shí)驗(yàn)， 達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際，同時提高學(xué)生動手能力。2. 課程主要教學(xué)方式的學(xué)時分配方式學(xué)時講授討論課習(xí)題課實(shí)驗(yàn)傳感器概念、特性431常見傳感器40382智能傳感器440傳感器的標(biāo)定440傳感器的可靠性技術(shù)4211傳感器實(shí)驗(yàn)120012合計(jì)（68）68511412五、作業(yè)要求1. 課外作業(yè):一般每

9、2-4學(xué)時一次作業(yè)，可使用教材上的習(xí)題，也可自行編制習(xí)題集。2. 課外閱讀與自學(xué)：學(xué)生可通過本課程的教學(xué)多媒體課件，并結(jié)合課程設(shè)計(jì)“課外思考案例”，注重培養(yǎng)學(xué)生能獨(dú)立思考、分析、解決問題的能力和科學(xué)思維的方法。自主學(xué)習(xí)：網(wǎng)絡(luò)平臺可以提供在線作業(yè)，答疑系統(tǒng)、考試系統(tǒng)、交流平臺，教師可以答 疑學(xué)生問題，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)課堂、圖書館的圖書資料、及院（系）資料室中的專業(yè)書籍 進(jìn)行自學(xué)、復(fù)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)。六、教材和主要參考書（一）教材【1】陳杰 主編.2002.傳感器與檢測技術(shù).高等教育出版社（二）主要參考書【1】王化祥 主編.1999.傳感器原理及應(yīng)用.天津大學(xué)出版社.【2】單成祥主編.1999.傳感器的理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其應(yīng)用.國防工業(yè)出版社七、課程考核1、考試命題主