傳感器與信號處理技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(共6頁)

1、傳感器與信號處理(xn ho ch l)技術(shù) 課程標(biāo)準(zhǔn)課程(kchng)編碼：301042011學(xué) 時：36適用(shyng)專業(yè)：機電一體化技術(shù) 一、課程概述（一）課程性質(zhì)傳感器與檢測技術(shù)是一門多學(xué)科交叉的專業(yè)課程，重點介紹各種傳感器的工作原理和特性，結(jié)合工程應(yīng)用實際，了解傳感器在各種電量和非電量檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生使用各類傳感器的技巧和能力，掌握常用傳感器的工程測量設(shè)計方法和實驗研究方法，了解傳感器技術(shù)的發(fā)展動向。（二）課程定位本課程是機電一體化技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)技術(shù)課，也是后續(xù)的電氣綜合實訓(xùn)、電工中、高級職業(yè)資格證書（其內(nèi)容約占20%）、畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習(xí)等基本技能養(yǎng)成課程，即

2、是職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成與職業(yè)能力培養(yǎng)最基本的理論實踐一體化課程。（三）課程設(shè)計思路本課程標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生主要工作崗位的工作任務(wù)分析，按照“工學(xué)結(jié)合、工學(xué)交替”的改革思路，以解決實際問題為中心，培養(yǎng)學(xué)生使用各類傳感器的能力。使學(xué)生能夠進(jìn)一步應(yīng)用傳感器解決工程測控系統(tǒng)中的具體問題。要求理解不同傳感器的工作原理，常用的測量電路；能夠?qū)ΤＳ脗鞲衅鞯男阅軈?shù)與主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校正與標(biāo)定。掌握傳感器的工程應(yīng)用方法，并能正確處理檢測數(shù)據(jù)。了解傳感器技術(shù)發(fā)展前沿狀況，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生分析解決問題的能力。通過行為導(dǎo)向的項目式教學(xué)，加強學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)；獨立學(xué)

3、習(xí)及獲取新知識、新技能、新方法的能力；與人交往、溝通及合作等方面的態(tài)度和能力。建議本課程在第二學(xué)年的第一學(xué)期開設(shè)。二、課程目標(biāo)（一）總體目標(biāo)通過項目式教學(xué)，加強學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，提高學(xué)生使用各類傳感器的能力。使學(xué)生能夠進(jìn)一步應(yīng)用傳感器解決工程測控系統(tǒng)中的具體問題。要求理解不同傳感器的工作原理，常用的測量電路；能夠?qū)ΤＳ脗鞲衅鞯男阅軈?shù)與主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)與標(biāo)定。掌握傳感器的工程應(yīng)用方法，并能正確處理檢測數(shù)據(jù)。了解傳感器技術(shù)發(fā)展前沿狀況，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生分析解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)；獨立學(xué)習(xí)及獲取新知識、新技能、新方法的能力；與人交往、溝通及合作等方面的態(tài)度

4、和能力。構(gòu)建后續(xù)專業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)和工作的接口與通道。（二）具體目標(biāo)1.職業(yè)知識目標(biāo)（1）掌握傳感器的靜態(tài)(jngti)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標(biāo) （2）熟悉 電阻(dinz)、電感、光電（光纖、光柵）、半導(dǎo)體、液位等傳感器原理與應(yīng)用（3）熟悉 磁電式傳感器與霍爾傳感器、 壓電式傳感器原理(yunl)與應(yīng)用 （4） 熟悉半導(dǎo)體物性傳感器原理及應(yīng)用（5）熟悉溫度檢測系統(tǒng)傳感器的原理及應(yīng)用（6）熟悉壓力檢測系統(tǒng)、液位測檢系統(tǒng)（7）熟悉傳感器在汽車上的應(yīng)用（8）掌握各種類型傳感器的使用注意事項、安裝維護(hù)要點、和特點及適用范圍。2.職業(yè)技能目標(biāo)（1）學(xué)會測量誤差與數(shù)據(jù)處理、能進(jìn)行傳感器的標(biāo)定和校準(zhǔn)、會對應(yīng)變電

5、阻傳感器的測量電路與電子秤的標(biāo)定。（2）能夠?qū)β菥€管電感位移測量傳感器與電感測微儀放大電路設(shè)計、調(diào)試。（3）會使用圓柱形電容位移測量傳感器與數(shù)字式容柵千分尺。（4）熟悉 光電效應(yīng)、光電器件及光電計數(shù)傳感器的應(yīng)用場合、會使用。（5） 會用半導(dǎo)體光吸收型光纖溫度傳感器（6） 掌握數(shù)字式光柵傳感器在工程上的應(yīng)用.（7）熟悉霍爾效應(yīng)與霍爾元件，霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器與霍爾開關(guān)的使用.（8）會壓電效應(yīng)、壓電傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理與測量電路，壓電加速度傳感器使用.（9）會氣體傳感器的使用與有害氣體測量.(10)會濕度傳感器的使用與濕度測量.(11)會溫度傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成.(12)會壓力傳感器的使用

6、與工程檢測系統(tǒng)集成.(13)會液位傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成.3.職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)：（1）培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。（2）培養(yǎng)學(xué)生勇于開拓、不斷創(chuàng)新的品質(zhì)。三、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)（一）課程內(nèi)容學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)時分配理論學(xué)時實踐學(xué)時合計單元1電阻傳感器、電子秤的設(shè)計與制作617單元2電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作415單元3光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試415單元4電容傳感器位移測量標(biāo)定與容柵數(shù)字千分尺使用44單元5霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的制作與調(diào)試213單元6壓電加速度傳感器電荷放大器整定213單元7半導(dǎo)體濕度、氣敏傳感器測量電路制作與調(diào)試202單元8溫度測量系統(tǒng)的集成與標(biāo)定2

7、13單元9擴(kuò)散硅壓阻傳感器壓力測量與標(biāo)定22單元10鍋爐汽包水位測量與差壓傳感器的使用22合計30636（二）學(xué)習(xí)(xux)單元(dnyun)設(shè)計(shj)單元名稱學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)模塊教學(xué)設(shè)計學(xué)時知識內(nèi)容和要求技能內(nèi)容和要求單元1電阻傳感器、電子秤的設(shè)計與制作1.理解傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標(biāo)； 2.傳感器的分類。了解傳感器的作用與工程應(yīng)用；3.熟悉電阻傳感器原理與應(yīng)用；電阻應(yīng)變片的原理與主要技術(shù)參數(shù)測量電橋的四種型式與電壓靈敏度；4.掌握測量橋路的調(diào)零與非線性誤差。1.能分析傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標(biāo)； 2.可分辨?zhèn)鞲衅鞯姆诸?。電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)參數(shù)；3.可以進(jìn)行彈性元件

8、的分類與選擇。電阻應(yīng)變片的選擇與粘貼；4.可以操作測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零；5.能熟知電橋測量電路的制作要領(lǐng)；可以進(jìn)行電子秤測量標(biāo)定；汽車衡稱重系統(tǒng)。1.傳感器的技術(shù)指標(biāo)2.測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零；3.電橋測量電路的制作4.使用電子秤測量以電子秤為載體通過實物演示，多媒體教學(xué)，7單元2 電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作 1.了解自感傳感器與互感傳感器；2. 熟悉電感傳感器的結(jié)構(gòu)原理與分類。電感傳感器的非線性誤差與差動結(jié)構(gòu)；3.熟悉螺線管差動變壓器傳感器原理與特性；4.掌握差動交流測量電橋的電壓靈敏度。1.能知道電感傳感器的主要技術(shù)特點；2. 會對差動電感對非線性誤差的改善。測量電橋的電

9、壓靈敏度與調(diào)零；3.學(xué)會使用電感測微儀。1.設(shè)計與制作電感傳感器位移測量電路2.電橋的電壓靈敏度與調(diào)零；多媒體教學(xué) 、學(xué)生練習(xí)5單元3光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試1.熟悉光電效應(yīng)及光電元件。 2.掌握光纖傳感器原理與應(yīng)用。3.莫爾條紋及其特點；4.光柵的光學(xué)系統(tǒng)與辨向、細(xì)分技術(shù)；5.掌握數(shù)字式光柵傳感器工程應(yīng)用1.能辨識光電元件； 2.熟悉光電計數(shù)傳感器的應(yīng)用。3.熟悉半導(dǎo)體光吸收型光纖溫度傳感器的特點及使用；4.熟悉光纖轉(zhuǎn)速傳感器使用。1.光轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試2.光纖轉(zhuǎn)速傳感器使用3.光吸收型光纖4.溫度傳感器數(shù)字式光柵傳感器工程應(yīng)用以數(shù)控機床回轉(zhuǎn)工作臺為載體通過現(xiàn)場演示、及多

10、媒體講解光柵傳感器、5單元4電容傳感器位移測量標(biāo)定與容柵數(shù)字千分尺使用1.電容式傳感器的結(jié)構(gòu)形式；2.園柱形變面積電容位移3.傳感器的靈敏度及非線性。容柵數(shù)字千分尺使用電容傳感器位移測量標(biāo)定G5電容式壓力傳感器的應(yīng)用；測量電路；G5電容式傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)；電容式傳感器的靈敏度及非線性。使用多媒體演示、實物觀測、測量4單元5霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器測量電路制作與1. 了解霍爾效應(yīng)與霍爾元件；熟悉霍爾元件的主要參數(shù)；霍爾元件的測量電路； 2.熟悉霍爾元件的溫度誤差與補償方法；霍爾式微位移傳感器工作原理。3.熟悉霍爾開關(guān)傳感器SL3501是具有較高靈敏度的集成霍爾元件1.能會進(jìn)行霍爾元件的溫度誤差與補

11、償；2.霍爾高斯計（特斯拉計）的使用 。3.會使用霍爾開關(guān)傳感器構(gòu)成的轉(zhuǎn)速測量傳感器。電容式傳感器的等效電路；電容式傳感器的測量電路；電容式傳感器的應(yīng)用。 使用多媒體演示、實物觀測、測量3單元6壓電加速度傳感器測量放大電路制作與整定1.理解壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)； 2熟悉壓電材料與壓電元件；3.熟悉壓電元件的等效電路。4.掌握壓電式動態(tài)力傳感器在車床動態(tài)切削力測量中的應(yīng)用；5.掌握壓電式動態(tài)力傳感器在體育動態(tài)測量中的應(yīng)用。1.能辨別壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)； 2會設(shè)計壓電元件的測量電路 ；3.會壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測量的說明。4.會壓電式加速度傳感器電荷放大器的整定。1.壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)，壓

12、電元件與超聲波換能器2.壓電加速度傳感器測量放大電路制作與整定以壓電式加速度傳感器實物演示、汽車發(fā)動機中的汽缸壓力防爆震測量；多媒體教學(xué)3單元7半導(dǎo)體氣敏傳感器與LCD數(shù)字式酒精相對濕度傳感器的標(biāo)定1.熟悉氣敏電阻傳感器、還原性氣體傳感器的組成與工作原理；2.熟悉氣敏半導(dǎo)體的靈敏度特性曲線；3.熟悉酒精傳感器的選擇4.熟悉一氧化碳傳感器、其他氣體傳感器、二氧化鈦氧濃度傳感器；5.熟悉有毒氣體傳感器的使用。濕敏電阻傳感器； 6.熟悉濕度傳感器的分類； 7.熟悉陶瓷濕度傳感器特性曲線1.能辨識氣敏半導(dǎo)體的靈敏度特性曲線；2.酒精傳感器的選擇性3.熟知家庭用煤氣報警器；4.掌握在汽車尾氣測量中的應(yīng)用

13、。5.濕敏電阻傳感器； 6.陶瓷濕度傳感器特性曲線；7.會LCD數(shù)字相對濕度傳感器的標(biāo)定。1.酒精傳感器2.家用煤氣報警器3.LCD數(shù)字相對濕度傳感器的標(biāo)1.以酒精傳感器為載體、以家庭用煤氣報警器為載體2.以二氧化鈦氧濃度傳感器在汽車尾氣測量中的應(yīng)用；和多媒體、教師講解學(xué)生練習(xí)2單元8溫度測量系統(tǒng)的集成與標(biāo)定1.熟悉溫度測量與國際溫標(biāo)(ITS-90)； 2.掌握溫度傳感器分類 ；3.熟悉熱電偶溫度傳感器；4.理解熱電偶的工作原理 ；5.熟悉熱電偶按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類；6.熟悉熱電偶的分度表與分度號。熱電偶的補償導(dǎo)線；熱電偶冷端溫度的處理；7.熟悉XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表；

14、DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器。8.熟悉熱電阻溫度傳感器、熱電阻的工作原理 、熱電阻按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類、熱電阻的分度表與分度號9.熟悉XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表；10熟悉DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器。1.會熱電偶的分度表與分度號查閱。會熱電偶補償導(dǎo)線的使用； 會熱電偶冷端溫度的處理；2.會XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表的使用；會熱電偶溫度測量系統(tǒng)的組成與標(biāo)定；3.會DDZ型電動單元組合；儀表中的溫度變送器。熱電阻溫度傳感器；4.會熱電阻按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類；5.會熱電阻分度表與分度號的查閱與選擇、會熱電阻測溫系統(tǒng)的標(biāo)定；會使用XC指針顯示

15、儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表；6.DDZ型電動單元組合儀表中的溫度變送器。熱電阻溫度傳感器；7.會熱電阻按電極材料分類和按結(jié)構(gòu)分類；1.熱電偶溫度傳感器、溫度測量系統(tǒng)的集成與標(biāo)定、熱電偶冷端溫度的處理2.熱電阻溫度傳感器、3.數(shù)字顯示儀表1.以熱電偶溫度傳感器等實物為載體講解溫度測量系統(tǒng)的集成與標(biāo)定、熱電偶冷端溫度的處理2.以XC指針顯示儀表與XM智能型數(shù)字顯示儀表為載體 講解熱電阻溫度傳感器3.輔助多媒體教學(xué)與教師講解相結(jié)合學(xué)生練習(xí)3單元9擴(kuò)散硅壓阻傳感器壓力測量與標(biāo)定1.熟悉電容式壓力傳感器的工作原理與應(yīng)用；2.熟悉霍爾式壓力傳感器的原理與應(yīng)用；3.掌握擴(kuò)散硅壓阻傳感器壓力測量與標(biāo)定。1.

16、會擴(kuò)散硅壓阻傳感器壓力測量與標(biāo)定；2會壓力表的選擇、壓力表的安裝、壓力表的標(biāo)定。擴(kuò)散硅壓阻傳感器壓力測量與標(biāo)定以擴(kuò)散硅壓阻傳感器壓力測量為載體 教師講解學(xué)生練習(xí)2單元10液位測量與差壓傳感器的使用1.熟悉靜壓式液位計工作原理；2.熟悉浮力式液位差動變壓器液位傳感器的組成工作原理及其使用。1.會靜壓式液位計使用2.會浮力式差動變壓器液位傳感器的使用。液位測量與差壓傳感器的使用以靜壓式液位計和浮力式差動變壓器液位傳感器為載體 結(jié)合2四、實施(shsh)建議（一）教學(xué)(jio xu)建議1實訓(xùn)環(huán)節(jié)應(yīng)安排在第三學(xué)期的后半期進(jìn)行。實訓(xùn)前教師應(yīng)編制內(nèi)容詳實的計劃和任務(wù)指導(dǎo)書，并要求嚴(yán)格執(zhí)行。應(yīng)配備測繪實踐

17、經(jīng)驗豐富的教師全程(qunchng)指導(dǎo)。2教師應(yīng)合理編排教學(xué)計劃，按時完成各項目的教學(xué)任務(wù)，保證教學(xué)質(zhì)量。（二）考核評價建議1本課程注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價，并能恰當(dāng)評價學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本技能。2本課程以書面考試的形式考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本技能，以作業(yè)的形式考查學(xué)生思維的深刻性及知識點的掌握情況；以學(xué)生在實訓(xùn)過程中的表現(xiàn)考查學(xué)生操作技能。3本課程總成績由期末考試成績和平時成績組成。期末考試成績占60%，采用閉卷考試方法，考試時間100分鐘；平時成績占40%，其中出勤10%、作業(yè)30%、實訓(xùn)60%。4對教師的評價按照學(xué)校相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。5對課程體系的評價按照課程建設(shè)工作條例評價。（三）教材編寫建議1教學(xué)內(nèi)容的組織（取舍、整合）符合機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。2符合人的認(rèn)知規(guī)律和教學(xué)規(guī)律。 3來源于成功的教學(xué)實踐。 4版面的設(shè)計應(yīng)新穎、美觀。 （四）實驗實訓(xùn)設(shè)備配置建議本課程要求至少要提供一個多媒體教室和一些相關(guān)傳感器。（五）課程資源開發(fā)與利用建議1在課程中大量開發(fā)直觀教學(xué)手段，如多媒體、現(xiàn)場教學(xué)、實物等。2教學(xué)過程中充分體現(xiàn)“以人為本”的思想，以學(xué)生是否聽懂、解決學(xué)生心中的疑問為追求目標(biāo)。3在教學(xué)(jio xu)過程中，滲透素質(zhì)教育，增強課堂感染力。4在教學(xué)過程中采取探究性學(xué)