《傳感器原理及應(yīng)用A》課程教學(xué)大綱

《傳感器原理及應(yīng)用A》教學(xué)大綱適用范圍：2020版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：08140381課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（其中：理論32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)）先修課程：電路與電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用后續(xù)課程：物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程教材：《現(xiàn)代傳感器技術(shù)》第2版，劉少?gòu)?qiáng)，張靖，電子工業(yè)出版社，2016.9開課單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一、課程的性質(zhì)與任務(wù)課程性質(zhì)：本課程是物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)本科學(xué)生的專業(yè)必修課。課程任務(wù)：介紹物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，給出物聯(lián)網(wǎng)與傳感器之間的關(guān)系，使學(xué)生理解傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中所處的地位和作用；講解各類傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、特性分析、測(cè)量方法和應(yīng)用實(shí)例，完善傳感器知識(shí)體系；介紹傳感器數(shù)字化、微型化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向。二、課程教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)掌握物聯(lián)網(wǎng)傳感器的基本概念及基本原理。2.能力目標(biāo)具備使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議進(jìn)行簡(jiǎn)單物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)的能力。3.素質(zhì)目標(biāo)具備持續(xù)學(xué)習(xí)的習(xí)慣，良好的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)與溝通能力，具有應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域知識(shí)快速變遷的能力，能夠及時(shí)掌握物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的新技術(shù)，具備在該領(lǐng)域進(jìn)行工作的勞動(dòng)能力。三、課程的基本內(nèi)容及要求（一）物聯(lián)網(wǎng)與傳感器概述1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）物聯(lián)網(wǎng)的概念；（2）傳感器的概念；（3）傳感器的發(fā)展趨勢(shì)；（4）物聯(lián)網(wǎng)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。難點(diǎn):傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。3．課程教學(xué)要求（1）理解物聯(lián)網(wǎng)的概念，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)與傳感器的關(guān)系有基本認(rèn)知；（2）了解傳感器的定義、應(yīng)用場(chǎng)景、工作機(jī)理、組成和分類；（3）了解傳感器的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。（二）傳感器的性能與評(píng)價(jià)1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）傳感器的靜態(tài)特性，傳感器的動(dòng)態(tài)特性，傳感器動(dòng)態(tài)特性分析；（2）傳感器無失真測(cè)試條件，機(jī)電模擬和變量分類；（3）傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):傳感器的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性，傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)；難點(diǎn):傳感器的動(dòng)態(tài)特性分析。3．課程教學(xué)要求（1）熟悉傳感器的基本特性；（2）掌握傳感器的靜態(tài)特性，傳感器的動(dòng)態(tài)特性，動(dòng)態(tài)特性技術(shù)參數(shù)及動(dòng)態(tài)特性分析方法。（三）傳感器原理與測(cè)量方法1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）電阻傳感器與電阻參數(shù)的測(cè)量（2）電容傳感器與電容參數(shù)的測(cè)量（3）電感傳感器與電感參數(shù)的測(cè)量2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):電阻式、電容式和電感式傳感器的工作原理、測(cè)量電路及其應(yīng)用。難點(diǎn):電阻式、電容式和電感式傳感器的工作原理、測(cè)量電路及其應(yīng)用。3．課程教學(xué)要求（1）熟悉電阻式、電容式和電感式傳感器的工作原理和測(cè)量技術(shù)；（2）掌握電阻式、電容式和電感式傳感器的工作原理、誤差分析及其信號(hào)調(diào)理技術(shù)。（四）傳感器常用物理效應(yīng)與器件1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）彈性效應(yīng)與元件；（2）電阻應(yīng)變效應(yīng)與壓阻效應(yīng)及器件；（3）壓電效應(yīng)與器件；（4）光電效應(yīng)與器件；（5）光纖傳感原理及類型；（6）磁電效應(yīng)和磁敏器件；（7）磁致伸縮效應(yīng)及壓磁效應(yīng)；（8）熱阻效應(yīng)、熱電效應(yīng)和熱釋電效應(yīng)；（9）聲波效應(yīng)及器件。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):各種傳感器的效應(yīng)原理。難點(diǎn):各種傳感器效應(yīng)原理與測(cè)量。3．課程教學(xué)要求（1）熟悉傳感器的各種效應(yīng)原理；（2）掌握幾種基本傳感器的應(yīng)用方法。（五）機(jī)械、熱學(xué)、化學(xué)與生物傳感器1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）機(jī)械量傳感器應(yīng)用；（2）熱學(xué)量傳感器應(yīng)用；（3）化學(xué)與生物傳感器應(yīng)用。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):各種不同傳感器的工作原理及應(yīng)用。難點(diǎn):各種不同傳感器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。3．課程教學(xué)要求（1）熟悉各類傳感器的設(shè)計(jì)方法及其典型工程應(yīng)用技術(shù)；（2）掌握各類傳感器的工作原理；（3）熟悉各類傳感器測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。（六）物聯(lián)網(wǎng)傳感器集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化1．課程教學(xué)內(nèi)容（1）微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）及MEMS傳感器；（2）智能傳感器；（3）多傳感器信息融合技術(shù)，傳感器網(wǎng)絡(luò)化。2．課程重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):微機(jī)電系統(tǒng)傳感器和智能傳感器。難點(diǎn):多傳感器信息融合技術(shù)。3．課程教學(xué)要求（1）熟悉微機(jī)電系統(tǒng)傳感器，智能傳感器的結(jié)構(gòu)和典型應(yīng)用；（2）了解多傳感器信息融合技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。四、課程學(xué)時(shí)分配教學(xué)章節(jié)理論實(shí)踐（驗(yàn)）討論、習(xí)題一、物聯(lián)網(wǎng)與傳感器概述2二、傳感器的性能與評(píng)價(jià)2三、傳感器原理與測(cè)量方法64四、傳感器常用物理效應(yīng)84五、機(jī)械、熱學(xué)、化學(xué)與生物傳感器104六、物聯(lián)網(wǎng)傳感器集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化44總計(jì)3216五、課程考核與權(quán)重比例考核方式：本課程主要以課程論文、作業(yè)評(píng)價(jià)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、階段測(cè)驗(yàn)、期末考試等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽?jī)由期末試卷成績(jī)和過程性評(píng)價(jià)成績(jī)組成。其中：期末試卷成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重50%），試題類型為填空題、選擇題、計(jì)算題和綜合分析題類型；試卷中基本知識(shí)、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；課程論文、作業(yè)評(píng)價(jià)、課堂活動(dòng)、階段測(cè)驗(yàn)等過程性評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?00分（權(quán)重50%）。過程性評(píng)價(jià)和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。六、課程資源庫(kù)1.永遠(yuǎn).傳感器原理與檢測(cè)技術(shù).科學(xué)出版社.2013年8月．2.彭杰綱.傳感器原理及應(yīng)用（第2版）.電子工業(yè)出版社.2017年02月．3.張志勇.現(xiàn)代傳感器原理及應(yīng)用.電子工業(yè)出版社.2014年01月．4.郭溪;楊昆;張誠(chéng).柔性織物傳感器的發(fā)展與應(yīng)用.毛紡科技.2018年，第08期．5.李積虎.光電傳感器在自動(dòng)控制中的應(yīng)用.現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化.2018年，第10期．6.余建華;冉艷麗;劉德明.新型智能傳感器的發(fā)展與應(yīng)用.中國(guó)建設(shè)信息化.2017年，第17期．7.劉澤文.集成智能傳感器：智能社會(huì)的五官.今日科苑.2017年，第04期．8.GhaderRezazadeh,;MinaGhanbari.OntheMathematicalModelingofaMEMS-BasedSensorforSimultaneousMeasurementofFluidsViscosityandDensity.Sens