传感器及检测技术教案全要点

1北京理工大学珠海学院信息学院教案课程名称：传感器与检测技术课程性质：专业必修主讲教师：安玉磊联系电话：[phone]E-MAIL：[e-mail]2课时分配表适用专业:测控技术与仪器班级：07级1班，2班章节标题分配课时备注1绪论1.1，1.2，1.4，1.522绪论1.3测量误差与数据处理23第二章电阻式传感器原理及应用2.1应变式传感器（A）24第二章电阻式传感器原理及应用2.1应变式传感器（B）25第二章电阻式传感器原理及应用2.2压阻式传感器26第三章变阻抗式传感器原理及应用3.1自感式传感器27第三章变阻抗式传感器原理及应用3.2差动变压器28第三章变阻抗式传感器原理及应用3.3电容传感器29第三章变阻抗式传感器原理及应用3.4电涡流式传感器3.5压磁式传感器210第四章光电式传感器原理及应用4.1光电效应和光电器件211第四章光电式传感器原理及应用4.2光电码盘4.3电荷耦合器件212第四章光电式传感器原理及应用4.4光纤传感器4.5光栅传感器213第五章电动式传感器原理及应用5.1磁电式传感器5.2霍尔传感器214第五章电动式传感器原理及应用5.3压电式传感器2315第六章温度检测6.1概述6.2热电阻式传感器216第六章温度检测6.3热电偶传感器217第九章自动检测的共性技术及新发展I218第九章自动检测的共性技术及新发展I219复习课程合计384第1课一．章节名称绪论1.1，1.2，1.4，1.5二．教学目的1、掌握内容：传感器的静态特性，动态特性；2、了解内容：传感器的定义，组成，自动检测技术的发展和应用；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．自动检测系统的组成；2．传感器的定义，组成，传感器的分类；3.传感器的静态特性；4.传感器的动态特性；5.传感器的标定和校准五．教学重点、难点1．传感器的静态特性和动态特性；2．传感器的标定和校准；六．选讲例题1．活塞压力计标定；2．压力传感器的动态标定；七．作业要求7什么是传感的静态特性？有那些指标？如何用公式表示？8什么是传感器的动态特性？有那些分析方法？八．环境及教具要求多媒体教室、PowerPoint九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2．《传感器原理与应用》，程德福；5第2课一．章节名称1.3测量误差和数据处理；二．教学目的1、掌握内容：测量误差的表示方法，数据处理的基本方法；2、了解内容：误差的概念和分类，精度；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．测量误差的概念和分类；2.精度3.误差的表示方法；4.随机误差的处理方法；5.系统误差的处理；6，粗大误差的处理；7．数据处理的基本方法五．教学重点、难点1．误差的处理方法；2．数据处理的基本方法；六．选讲例题1．补偿法测量高频小电容；2．对照法消除系统误差；七．作业要求2正态分布的随机误差有什么特点？3、什么是系统的引用相对误差？它有什么意义？八．环境及教具要求多媒体教室、PowerPoint九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军6第3课一．章节名称2.1应变式传感器；二．教学目的1、掌握内容：金属应变片的工作特性；2、了解内容：金属应变片的工作原理；三．安排课时：（2学时）四．教学内容（知识点）1．金属的应变效益；2．应变片的结构与种类；3.应变片的灵敏系数；4.横向效应；5.温度误差及其补偿五．教学重点、难点1．横向效益；2．温度误差及其补偿；六．选讲例题1．热敏电阻补偿法；2．双金属丝补偿法；七．作业要求1、什么是应变效应，用金属的应变效应解释电阻应变片的工作原理。八．环境及教具要求多媒体教室、PowerPoint九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；7第4课一．章节名称2.1应变式传感器；二．教学目的1、掌握内容：传感器的测量电路，几种电桥的灵敏度与线性度的分析；2、了解内容：传感器的应用举例；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．电桥电路的工作原理；2.电桥电路的非线性误差及其补偿；3.半桥差动和全桥差动；4．柱式力传感器；5.梁式力传感器；五．教学重点、难点1．电桥电路的工作原理；2．电桥电路的非线性误差及其补偿；六．选讲例题1．全桥差动；2．等截面梁式应变传感器；七．作业要求3、有一金属电阻应变片，其灵敏度K=2.5，R=120欧姆，工作时应变为1200，则电阻变化多少？如果电桥的工作电压为2V，那么输出是多少？八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；8第5课一．章节名称2.2压阻式传感器；二．教学目的1、掌握内容：传感器的测量电路，几种电桥的灵敏度与线性度的分析；2、了解内容：传感器的应用举例；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．半导体的压阻效益；2.体型半导体压阻应变片的结构和特点；3.体型半导体压阻应变片的测量电路；4．扩散式压阻应变片传感器的结构和特点；5.测量电路及灵敏度温度补偿；6.零点温度补偿五．教学重点、难点1．测量电路和灵敏度温度补偿；2.零点温度补偿；六．选讲例题1．恒流源电桥；2．温度漂移的补偿；七．作业要求p.50，no.9；交纸质档八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；9第6课一．章节名称3.1自感式式传感器；二．教学目的1、掌握内容：自感式传感器的原理与测量电路；2、了解内容：传感器的应用举例，变面积式传感器和螺线管式传感器；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．自感式传感器的工作原理；2.变气隙式传感器的灵敏度及线性度分析；3.差动变隙式电感传感器；4．变面积式和螺线管式电感传感器的原理与分析；5.自感式传感器的测量电路；6.应用举例五．教学重点、难点1．变气隙式自感传感器的灵敏度及线性度分析；2.测量电路，相敏检波电路；六．选讲例题1．变压器电桥；2．相敏检波电路；七．作业要求p.99，no.1；交纸质档八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；10第7课一．章节名称3.2差动变压器；二．教学目的1、掌握内容：差动变压器的的结构，工作原理和相敏检波电路；2、了解内容：差动变压器的工作原理；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．变隙式差动变压器的结构和工作原理以及其灵敏度，输入和输出的关系；2.螺线管式差动变压器的原理和工作特性，以及其灵敏度，线性度的分析；3.零点残余电压及其消除方法；4．转换电路：差动整流电路，相敏检波电路，直流差动变压器电路；5.应用举例五．教学重点、难点1．螺线管式差动变压器的灵敏度及线性度分析；2.转换电路，零点残余电压；六．选讲例题2．相敏检波电路；七．作业要求试说明螺线管式差动变压器的灵敏度和线性度的特点？八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；11第8课一．章节名称3.3电容式传感器；二．教学目的1、掌握内容：电容式传感器的工作原理和主要性能，电容式传感器测量电路；2、了解内容：电容式传感器的设计特点和应用举例；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．工作原理和类型，变极距型电容式传感器，便面积型电容式传感器以及变介电常数型电容式传感器；2.电容式传感器的静态灵敏度和非线性；3.电容式传感器的设计特点和设计要点；4．电容式传感器的等效电路；5.调频电路，运算放大器电路，双T型电桥电路，脉宽调制电路；6.应用举例五．教学重点、难点1．电容式传感器的等效电路，测量电路；六．选讲例题1．双T型电桥电路，脉宽调制电路；七．作业要求为什么电容式传感器容易受干扰，如何减小干扰？八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；12第9课一．章节名称3.3电容式传感器；二．教学目的1、掌握内容：电容式传感器的工作原理和主要性能，电容式传感器测量电路；2、了解内容：电容式传感器的设计特点和应用举例；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．工作原理和类型，变极距型电容式传感器，便面积型电容式传感器以及变介电常数型电容式传感器；2.电容式传感器的静态灵敏度和非线性；3.电容式传感器的设计特点和设计要点；4．电容式传感器的等效电路；5.调频电路，运算放大器电路，双T型电桥电路，脉宽调制电路；6.应用举例五．教学重点、难点1．电容式传感器的等效电路，测量电路；六．选讲例题1．双T型电桥电路，脉宽调制电路；七．作业要求为什么电容式传感器容易受干扰，如何减小干扰？八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；13第10课一．章节名称3.4电涡流式传感器3.5压磁式传感器；二．教学目的1、掌握内容：电涡流传感器的工作原理，等效电路，测量电路，压磁式传感器的工作原理；2、了解内容：电涡流传感器的主要类型和应用举例；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．电涡流效应，电涡流传感器的工作原理；2.电涡流传感器的等效电路；3.电涡流传感器的测量电路；4．高频反射式和低频透射式电涡流传感器；5.正负磁致伸缩，维捷曼效应；6.应用举例五．教学重点、难点1．电涡流传感器的等效电路；2、维杰曼效应；六．选讲例题电涡流传感器的厚度测量和振幅测量七．作业要求简要说明电涡流传感器测量厚度的主要原理。八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；14第11课一．章节名称4.1光电效应和光电器件二．教学目的1、掌握内容：常见光电器件的工作原理和性能分析；2、了解内容：应用举例；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．外光电效应，内光电效应和阻挡层光电效应；2.光电管，光电倍增管，光敏电阻，光电晶体管和光电二极管光电池的原理和性能分析；3.光电式传感器的应用；五．教学重点、难点1．各种光电效应；六．选讲例题光敏晶体管的工作原理七．作业要求简要说明如何利用光电传感器检测颜色。八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；15第12课一．章节名称4.2光电码盘4.3电荷耦合器件二．教学目的1、掌握内容：电荷耦合器件；2、了解内容：光电码盘；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．光电码盘的基本原理和编码方式；2.电荷耦合器件的基本原理和结构；3.CCD图像传感器的种类，转移方式和结构等；4.CCD图像传感器的应用举例五．教学重点、难点1．CCD图像传感器的种类和工作原理；六．选讲例题线阵CCD的尺寸测量原理和结构；七．作业要求什么叫CCD势井，论述CCD的电荷转移过程；八．环境及教具要求多媒体教室、MSOffice软件九．教学参考资料1．《传感器与检测技术》，徐科军；2.《传感器原理与应用》，程德福；16第13课一．章节名称4.4光纤传感器4.5光栅传感器二．教学目的1、掌握内容：光纤的结构和工作原理，光纤的主要参数，光纤传感器的结构原理，光栅传感器的结构和原理；2、了解内容：光纤传感器的特点，光纤传感器的应用；三．安排课时：2学时四．教学内容（知识点）1．光导纤维的结构和导光原理；2.数值孔径，光纤模式和传播损耗；3.光纤传感器的结构原理；4.光纤传感器的分类，特点和应用；5、光栅传感器的结构原理；6、莫尔条纹的形成机理；五．教学重点、难点1．光导纤维的结构和导光原理；2.光栅传感器的放大作用；六．选讲例题光导纤维的导光原理推导；七．作业要求光栅传感器的基本原理？莫尔条纹的形成机理？有何特点？八．环境