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传感器与检测技术主讲：高海涛本课程内容体系结构传感器检测技术自动检测系统传感器与检测技术传感器原理与应用检测系统检测技术传感器技术基础(概述、传感器的基本特性)各类典型传感器原理与应用(电阻式、电感式、电容式、压电式、磁敏式、热电式、光电式、辐射与波式、化学传感器、生物传感器)新型传感器(智能传感器、模糊传感器、微传感器、网络传感器等)实现参数检测的基本方法(参数检测、微弱信号检测)新型检测技术(软测量、多传感器数据融合)测量结果的估计与数据处理(测量不确定度与回归分析)虚拟仪器自动检测系统（如何工作的？原理是什么？有助于传感器选型）（怎么用？方法是什么？）（如何构建检测系统？原理与方法的实用化、工程化）第1章概述第2章传感器的基本特性第3章电阻式第4章电感式第5章电容式第6章压电式第7章磁敏式第8章热电式第9章光电式第10章辐射与波式第11章化学传感器第13章新型传感器(智能、微、网络传感器)第14章参数检测第20章自动检测系统原理类型特性误差补偿测量电路应用本章重点传感器的定义，组成，分类传感器的性能改善传感器的发展方向1.4.1传感器性能的改善差动技术（正反行程误差偏大、偏小的“中和”效应，改善灵敏度、非线性）平均技术（减小误差、增大信号量）补偿与修正技术（针对传感器本身或测量环境两种情形）屏蔽、隔离与干扰抑制（针对恶劣的电磁、温度、湿度、机械振动、气压、声压、辐射、气流等工作环境）稳定性处理（针对时间老化、温度老化、机械老化等）知识单元与知识点传感器静态特性、动态特性的基本概念；传感器的数学模型；传感器静态特性基本参数与指标；传感器动态响应的特性指标与分析；频率响应的特性指标与分析；。第2章传感器的基本特性第3章电阻式知识单元与知识点应变、应变效应的基本概念；应变电阻式传感器的工作原理、测量电路与典型应用；电阻应变片的温度误差及其补偿。能力点深入理解应变、应变效应的基本概念；理解应变片的分类；把握应变电阻式传感器的工作原理、直流电桥平衡条件与电压灵敏度特性；电阻应变片的温度误差及其补偿方法、直流电桥的非线性误差及其补偿方法；了解应变电阻式传感器的典型应用。知识单元与知识点变磁阻电感式传感器的工作原理、输出特性、测量电路及典型应用；差动变压器电感式（变隙式、螺线管式）传感器的工作原理、输出特性；差动整流电路和相敏检波电路；电涡流电感式传感器的工作原理、等效电路、测量电路与典型应用。第4章电感式知识单元与知识点平板电容式传感器（变面积型、变介质型、变极距型）的工作原理；变极距型电容式传感器的非线性；分布电容的消除方法调频电路、运算放大器、变压器式交流电桥、二极管双T型交流电桥、脉冲宽度调制电路等测量电桥；电容式传感器的典型应用。第5章电容式第6章压电式知识单元与知识点压电效应、正压电效应、逆压电效应的基本概念；压电材料的分类及其特性；压电式传感器的等效电路、电荷放大器与电压放大器的测量电路；压电元件的连接特性；压电式传感器的应用。重难点重点：压电式传感器的工作原理、测量电路。难点：压电式传感器的测量电路。第7章磁敏式知识单元与知识点电磁感应、霍尔效应的基本概念；磁电感应式传感器的工作原理、分类（恒磁通式：动圈式和动铁式结构，变磁通式：开磁路和闭磁路结构）、基本特性、测量电路与应用；霍尔式传感器的工作原理、测量电路与应用；霍尔元件的基本结构、基本特性、误差及其补偿。学习要求熟练掌握电磁感应、霍尔效应的基本概念；掌握磁电感应式传感器的工作原理、分类、基本特性、测量电路；掌握霍尔式传感器的工作原理；了解霍尔元件的基本结构、基本特性、误差及其补偿；了解磁电感应式传感器、霍尔式传感器的应用。第8章热电式重难点重点：基本概念；热电偶的测温原理、基本定律、冷端温度补偿方法、实用测温电路；热电阻的温度特性、测量电路；热敏电阻的温度特性。难点：热电偶的种类及冷端温度补偿方法。学习要求熟练掌握热电效应、热电偶、热电阻、热敏电阻、接触电动势、温差电动势、工作端（热端）、自由端（冷端）、分度表等概念；掌握热电偶的测温原理、基本定律、热电偶的结构与种类、热电偶的冷端温度补偿、热电偶的测温电路；掌握热电阻（铂热电阻、铜热电阻）的温度特性、测量电路（两线制、三线制、四线制）；掌握热电偶、热电阻的度表的使用方法；掌握热敏电阻的温度特性；了解热电偶、热电阻和热敏电阻的应用。第9章光电式学习要求熟练掌握光电效应、内光电效应、外光电效应、亮电阻、暗电流、全反射、数值孔径、粗误差、莫尔条纹、辨向与细分等基本概念；了解光电式传感器的类别、基本形式；了解各种光电器件的基本特性；掌握CCD图像传感器、光纤、光电式编码器（码盘式、脉冲盘式）和计量光栅的工作原理；了解CCD图像传感器的分类、特性参数，光纤的主要特性、光纤传感器的组成、分类，光电式编码器（码盘式、脉冲盘式）的结构和计量光栅的结构、组成；掌握粗大误差的消除方法；了解光电式传感器的应用。第10章辐射与波式学习要求了解红外辐射、微波、超声波的概念与特性；了解红外探测器的分类与工作原理；了解微波传感器的分类、组成、特点；了解超声波传感器的工作原理；了解红外传感器、微波传感器与超声波传感器的应用。第10章化学、生物、新型气敏传感器湿敏传感器各种传感器的种类、概念、特点；了解新型传感器的结构、作用第14章参数检测测量、测量系统的基本概念；测量方法的分类；测量系统的结构、基本类型；参数测量的一般方法（过程参数、机械量参数和其他参数）；第20章参数检测重难点重点：自动检测系统的基本设计方法。难点：A/D转换器的选择、标度变换。学习要求了解自动检测系统的组成；掌握自动检测系统的基本设计方法（包括传感器的选型、微处理器及A/D转换器的选择、采样速率的确定、标度变换的方法）；会设计简易的自动检测系统；