《檢測技術(shù)A》課程教學(xué)大綱

《檢測技術(shù)A》教學(xué)大綱課程英文名Measurement課程代碼A0808Y11學(xué)分3總學(xué)時(shí)48理論學(xué)時(shí)40實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)8課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)限選先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路分析基礎(chǔ)適用專業(yè)電氣工程及其自動化開課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位《檢測技術(shù)A》是信息技術(shù)的重要組成部分，是電氣信息類專業(yè)的重要學(xué)科基礎(chǔ)課程，是以研究自動檢測系統(tǒng)中的測量、信息轉(zhuǎn)換和信息處理的理論與技術(shù)為主要內(nèi)容的應(yīng)用技術(shù)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生針對檢測或測試需求，具有選擇傳感器的能力、組建一般或復(fù)雜測試系統(tǒng)的能力；對一般測試系統(tǒng)中的技術(shù)問題具有一定的分析和處理能力。（二）課程目標(biāo)1.理解測試的基本概念、測量誤差及其不確定度和測量數(shù)據(jù)處理方法；2.掌握測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性和傳感器的基本概念；3.熟練掌握典型傳感器（及測試系統(tǒng)）的測量原理、測量電路和應(yīng)用案例；4.掌握新型傳感器測量原理、測量電路和應(yīng)用案例。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法《檢測技術(shù)A》課程教學(xué)以課堂教學(xué)為主，結(jié)合自主學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生科針對檢測或測試需求，具有選擇傳感器的能力、組建一般測試系統(tǒng)的能力；對一般或復(fù)雜測試系統(tǒng)中的技術(shù)問題具有一定的分析和處理能力。具體途徑和措施如下：（1）課堂教學(xué)主要包括：測試系統(tǒng)的基本知識和特性，傳感器組成的基本概念，常用和新型傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、測量電路、誤差分析和補(bǔ)償、輸入和輸出特性、典型應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助測試系統(tǒng)。課堂教學(xué)的途徑或措施：1）要充分調(diào)動學(xué)生的探究欲望和主動性，形成以教師為主、學(xué)生為輔的雙主體課堂教師模式；2）充分備課，結(jié)合最新科技成果和重大新聞，引出教學(xué)內(nèi)容，由淺入深，逐步解決傳感器的設(shè)計(jì)及測試系統(tǒng)搭建，并對測量結(jié)果進(jìn)行分析；3）結(jié)合技術(shù)發(fā)展中的標(biāo)志性人物和自身生活中的典型案例，教書育人；4）由具體的工程檢測和測試需要，提出問題，引出相關(guān)傳感器，進(jìn)而進(jìn)行展開講解。（2）針對某些較為容易或先期講解較為充分的知識點(diǎn)，列出部分內(nèi)容作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練、形成良好的專業(yè)知識學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和能力。（3）設(shè)計(jì)驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)理論知識的應(yīng)用能力、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力。（4）注重考核學(xué)生的理論結(jié)合實(shí)際進(jìn)而解決實(shí)際問題的能力。針對要求的測量電路實(shí)踐和課內(nèi)科技作品制作，考核過程采用現(xiàn)場演示和問答的開放形式，把考核過程作為教學(xué)環(huán)節(jié)的一部分。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對課程歸屬專業(yè)畢業(yè)要求的支撐程度畢業(yè)要求1畢業(yè)要求3課程目標(biāo)1HH課程目標(biāo)2HM課程目標(biāo)3HH課程目標(biāo)4MH注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；2.畢業(yè)要求須根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。四、課程主要內(nèi)容與基本要求知識點(diǎn)主要內(nèi)容基本要求第1章檢測技術(shù)的基本概念①測量的基本概念及方法L3②測量誤差及數(shù)據(jù)處理L3③傳感器及其基本特性L3第2章電阻傳感器①電阻應(yīng)變傳感器L3②測溫?zé)犭娮鑲鞲衅鱈2③氣敏電阻傳感器L1④濕敏電阻傳感器L1第3章電感傳感器①自感傳感器L3②差動變壓器傳感器L3③電感傳感器的應(yīng)用L1第4章電渦流傳感器①電渦流傳感器的工作原理L2②電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)及特性L3③電渦流傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路L2④電渦流傳感器的應(yīng)用L1⑤接近開關(guān)及應(yīng)用L1第5章電容傳感器①電容傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式L3②電容傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路L2③電容傳感器的應(yīng)用L1④壓力、液位和流量的測量L1第6章壓電傳感器①壓電式傳感器的工作原理L3②壓電式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路L2③壓電式傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用L1④振動測量及頻譜分析L1第7章超聲波傳感器①超聲波的物理基礎(chǔ)L3②超聲波換能器及耦合技術(shù)L2③超聲波傳感器的應(yīng)用L1④無損探傷L1第8章霍爾傳感器①霍爾元件的工作原理及特性L3②霍爾集成電路L2③霍爾傳感器的應(yīng)用L1第9章熱電偶傳感器①溫度測量的基本概念L1②熱電偶傳感器的工作原理L3③熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)L3④熱電偶冷端的延長、溫度補(bǔ)償L3⑤熱電偶的應(yīng)用L1第10章光電傳感器光電效應(yīng)及光電元件L3光電元件的基本應(yīng)用電路L3光電傳感器的應(yīng)用L1光電開關(guān)及光電斷續(xù)器L1CCD圖像傳感器及應(yīng)用L1第11章數(shù)字式位置傳感器位置測量方式L3角編碼器L2光柵傳感器L2磁柵傳感器L2第12章檢測技術(shù)中的抗干擾技術(shù)噪聲及防護(hù)L2檢測技術(shù)中的電磁兼容原理L3幾種電磁兼容控制技術(shù)L1第13章傳感器在現(xiàn)代檢測技術(shù)中的綜合應(yīng)用現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)L3基于虛擬儀器的檢測系統(tǒng)L2傳感器在現(xiàn)代檢測技術(shù)中的應(yīng)用L1基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟練掌握五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配學(xué)生任務(wù)對應(yīng)課程目標(biāo)作業(yè)要求自學(xué)要求討論第一章1.1測量的基本概念及方法1.2測量誤差及數(shù)據(jù)處理1.3傳感器及其基本特性2P231-1、1-2、1-3、1-4、1-7、1-91第二章2.1電阻應(yīng)變傳感器2.2測溫?zé)犭娮鑲鞲衅?P542-1、2-3、2、32.3氣敏電阻傳感器2.4濕敏電阻傳感器實(shí)驗(yàn)1金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋比較實(shí)驗(yàn)42-4、2-5、2-72、3第三章3.1自感傳感器3.2差動變壓器傳感器3.3電感傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)2差動變壓器傳感器4P813-1、3-3、3-4、3-62、3第四章4.1電渦流傳感器的工作原理4.2電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)及特性4.3電渦流傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路4.4電渦流傳感器的應(yīng)用4.5接近開關(guān)及應(yīng)用2P1014-1、4-32、3第五章5.1電容傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式5.2電容傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路22、3電容傳感器的應(yīng)用5.4壓力、液位和流量的測量實(shí)驗(yàn)3電容傳感器實(shí)驗(yàn)4P1275-1、5-4、5-52、3第六章6.1壓電式傳感器的工作原理6.2壓電式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路22、36.3壓電式傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用6.4振動測量及頻譜分析2P1275-1、5-4、5-52、3第七章7.1超聲波的物理基礎(chǔ)7.2超聲波換能器及耦合技術(shù)超聲波傳感器應(yīng)用7.4無損探傷2P1797-1、7-52、3第八章8.1霍爾元件的工作原理及特性8.2霍爾集成電路8.3霍爾傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)4霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)4P1978-1、8-22、3第九章9.1溫度測量的基本概念9.2熱電偶傳感器的工作原理22、39.3熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)9.4熱電偶冷端的延長、溫度補(bǔ)償2P2199-1、9-3、9-42、3第十章10.1光電效應(yīng)及光電元件10.2光電元件的基本應(yīng)用電路10.3光電傳感器的應(yīng)用22、410.4光電開關(guān)及光電斷續(xù)器10.5CCD圖像傳感器及應(yīng)用2P25310-1、10-22、4第十一章11.1位置測量方式11.2角編碼器11.3光柵傳感器11.4 磁柵傳感器2P28311-1、11-2、11-32、4第十二章12.1噪聲及防護(hù)12.2檢測技術(shù)中的電磁兼容原理22、412.3幾種電磁兼容控制技術(shù)22、4第十三章13.1現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)13.2基于虛擬儀器的檢測系統(tǒng)23、413.3傳感器在現(xiàn)代檢測技術(shù)中的應(yīng)用23、4六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋比較實(shí)驗(yàn)2熟練掌握應(yīng)變片單臂電橋、半橋、全橋的輸出特性及相互關(guān)系驗(yàn)證必做2差動變壓器傳感器2熟練掌握差動變壓器的結(jié)構(gòu)、原理、輸入輸出特性和應(yīng)用驗(yàn)證必做3電容傳感器實(shí)驗(yàn)2熟練掌握電容式傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、輸入輸出特性和應(yīng)用驗(yàn)證必做4霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)2熟練掌握霍爾傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、輸入輸出特性和應(yīng)用驗(yàn)證必做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績評定考核內(nèi)容考核方式評定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例過程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時(shí)作業(yè)等點(diǎn)名記錄、課堂發(fā)言記錄、作業(yè)完成質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量30%期末考核閉卷卷面成績70%考核類別考試成績登記方