四川廣播電視大學(xué)《傳感器原理與應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

1、四川廣播電視大學(xué)傳感器原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱第一部分 大綱說(shuō)明一、課程的性質(zhì)和任務(wù)傳感器原理與應(yīng)用是機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括：測(cè)試系統(tǒng)的基本概念，傳感器的一般特性與分析方法，傳感器的工作原理，特性及應(yīng)用，傳感器在機(jī)電系統(tǒng)中的應(yīng)用等四部分。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析方法，能夠根據(jù)工程需要選用合適的傳感器，并能夠?qū)y(cè)試系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析、對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。二、教學(xué)的基本要求1了解測(cè)試系統(tǒng)的基本概念和系統(tǒng)組成、傳感器的定義和分類。2掌握傳感器的靜特性、動(dòng)特性的性能指標(biāo)概念、定義和分析處理方法，了解提高傳感器性能的方法。3了解常

2、用傳感器的工作原理，掌握常用傳感器的性能特點(diǎn)和應(yīng)用。4掌握機(jī)電系統(tǒng)中選用傳感器的原則，能根據(jù)需要選用合適的傳感器。三、教學(xué)要求的層次教學(xué)要求中，對(duì)課程的內(nèi)容分“了解、理解、掌握”三個(gè)層次提出要求。第二部分 教學(xué)媒體使用和教學(xué)建議一、學(xué)時(shí)和學(xué)分本課程4.5學(xué)分 課內(nèi)學(xué)時(shí)81，其中實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)，開(kāi)設(shè)一學(xué)期。具體學(xué)時(shí)分配如下：序號(hào)內(nèi) 容課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)1緒論32傳感器的一般特性113電阻式傳感器64電容式傳感器55電感式傳感器106磁電式傳感器67壓電式傳感器68光電式89超聲波傳感器610傳感器與測(cè)試技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用實(shí)例1411實(shí)驗(yàn)6合計(jì)81二、教材文字教材是主要的教學(xué)媒體。主教材和輔導(dǎo)教材采用

3、合一型。根據(jù)電視大學(xué)的教學(xué)實(shí)際，在教材內(nèi)容的安排上力求豐富、翔實(shí)、實(shí)用，在敘述方法上力求簡(jiǎn)潔易懂，便于自學(xué)和理解。錄像教材和CAI課件是重要的輔助教學(xué)媒體。除了用它對(duì)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行講解外，結(jié)合本課程的特點(diǎn)，應(yīng)充分利用這些輔助教學(xué)媒體的優(yōu)勢(shì)，形象、生動(dòng)、直觀地展現(xiàn)文字教材難于講述的知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生更好地理解、掌握本課程的教學(xué)內(nèi)容。 三、相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)1 實(shí)驗(yàn)傳感器原理與應(yīng)用是一門工程性，應(yīng)用性都非常強(qiáng)的課程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解。學(xué)生必須完成本課程規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，否則不能參加期末考試。2作業(yè)本課程涉及內(nèi)容多，需要培養(yǎng)綜合解決問(wèn)題的能力。必須通過(guò)作業(yè)來(lái)加深對(duì)教材

4、內(nèi)容的理解、掌握和運(yùn)用。未完成規(guī)定的作業(yè)不能參加期末考試。3考試：本課程期末考試采用閉卷考試方法，考試時(shí)間2小時(shí)。課程總成績(jī)由期末考試成績(jī)和平時(shí)考查成績(jī)（作業(yè)和實(shí)驗(yàn)）合成。其中考試成績(jī)占80%，平時(shí)考查成績(jī)占20%。試題比例：掌握層次70% ；了解層次20%；理解層次10%。4本專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中還安排了傳感器原理與應(yīng)用（2學(xué)分）。有關(guān)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求見(jiàn)相關(guān)的教學(xué)文件。第三部分 教學(xué)內(nèi)容與要求第一章 緒論（3學(xué)時(shí)）1.測(cè)試與傳感技術(shù)概述：基本概念、系統(tǒng)及組成2.傳感器的定義、組成、分類及要求3.測(cè)試與傳感器的地位、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)教學(xué)要求：了解測(cè)試的基本概念、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成，掌握傳感器的定義、

5、理解傳感器的分類方法和要求，了解測(cè)試的應(yīng)用及發(fā)展。 第二章 傳感器的一般特性（11學(xué)時(shí)）1.傳感器的靜特性：精密度、精確度（精度）、線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度、分辨率與閥值、穩(wěn)定性2.傳感器的動(dòng)特性：傳遞函數(shù)、頻率特性、過(guò)渡函數(shù)與穩(wěn)定時(shí)間、無(wú)失真檢測(cè)條件3.傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)4.提高傳感器性能的方法：差動(dòng)技術(shù)、補(bǔ)償技術(shù)、傳感器的非線性教正5.負(fù)載效應(yīng)教學(xué)要求：掌握傳感器靜特性各性能指標(biāo)的定義，傳感器的無(wú)失真檢測(cè)條件，理解傳感器靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型的建立與分析方法，了解提高傳感器性能的方法和非線性校正方法。 第三章 電阻式傳感器（6學(xué)時(shí)）1.電阻應(yīng)變式傳感器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用

6、2.壓阻式傳感器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用3.電位計(jì)：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用教學(xué)要求：理解電阻應(yīng)變式、壓阻式傳感器和電位計(jì)的工作原理，掌握它們的性能特點(diǎn)，了解其常用結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用。第四章 電容式傳感器 5學(xué)時(shí)1. 電容式傳感器工作原理及特性2. 設(shè)計(jì)及應(yīng)用：液位、加速度、容柵、位移教學(xué)要求：理解各種形式電容傳感器的工作原理，掌握其性能特點(diǎn)，了解其應(yīng)用。第五章 電感式傳感器（10學(xué)時(shí)）1.自感式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用2.差動(dòng)變壓器式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用3.渦流傳感器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用4.壓磁式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、

7、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用5.感應(yīng)同步器：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用教學(xué)要求：理解自感式、差動(dòng)變壓器式、渦流傳感器的工作原理，掌握其性能特點(diǎn)，了解其應(yīng)用。了解壓磁式傳感器和感應(yīng)同步器。第六章 磁電式傳感器（6學(xué)時(shí)）1.磁電感應(yīng)式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用2.霍爾元件：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用3.磁柵式：原理、特性、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用教學(xué)要求：理解磁電感應(yīng)式傳感器、霍爾元件的工作原理，轉(zhuǎn)換電路，掌握其性能性點(diǎn)，了解其應(yīng)用，了解磁柵式傳感器。第七章 壓電式傳感器（6學(xué)時(shí)）1.工作原理2.壓電材料：壓電晶體、壓電陶瓷、有機(jī)壓電材料3.等效電路和轉(zhuǎn)換電路4.應(yīng)用設(shè)計(jì)及特性：

8、測(cè)量電路（電壓、電荷放大器）教學(xué)要求：了解壓電式傳感器的工作原理，掌握常用壓材料及其性能特點(diǎn)，理解其轉(zhuǎn)換電路。第八章 光電式（8學(xué)時(shí)）1.光電效應(yīng)與光電器件：原理、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用2.光纖傳感器：原理、特點(diǎn)及應(yīng)用3.CCD、PSD：CCD原理及應(yīng)用，PSD原理、轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用4.光柵：原理及應(yīng)用5.激光傳感器：原理及應(yīng)用6.光碼盤：原理及應(yīng)用教學(xué)要求：了解光電器件的原理、應(yīng)用及光纖傳感器、CCD、PSD、光柵、激光傳感器的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用，掌握光碼盤的工作原理及應(yīng)用、光電器件典型應(yīng)用。第九章 超聲波傳感器（6學(xué)時(shí)）1. 超聲波傳感器工作原理2.超聲波換能器3.應(yīng)用：探傷、測(cè)距等教學(xué)要求：理解超聲波傳感器的工作原理，了解其性能特點(diǎn)及應(yīng)用。第十章 傳感器與測(cè)試技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用實(shí)例（14學(xué)時(shí)）1.機(jī)床2.機(jī)器人3.生產(chǎn)線教學(xué)要求：了解傳感器與測(cè)試技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用，掌握機(jī)