自动检测与控制课程教学
大纲
Prepared on 22 November 2020
自动化仪表与过程控制课程实验教学大纲
英文名称：Automatic Instrument and Process Control
课程编号：
设置形式：非独立设课
实验学时：8
课程总学时：40
学分数：
适用专业：自动化、电气工程及其自动化
一、实验性质、作用和目的
本课程是为电气类非测控技术与仪器专业开设《自动化仪表与过程控制》课程的实践教学环节。通过实验，使学生了解主要过程参数的检测方法，掌握仪表的工作原理、特点及校验方法；并能根据生产过程的特点和控制系统要求，正确选择和使用控制仪表，培养学生的实践能力和独立分析问题、解决问题的能力。
二、实验项目与内容提要
三、实验方式与基本要求
1、要求学生在实验前认真阅读实验教材，做好充分的预习准备工作，写出实验预习报告，内容包括实验题目、实验目的、实验原理及相关图表、实验仪器、实验内容及步骤，实验数据记录表；
2、要求学生按照分组在规定时间内独立完成实验内容，对实验过程中出现的问题，要求学生尽
量做到独立思考，独立解决；
3、每次实验的实验结果需经教师认可后，方可结束实验；
4、要求学生认真对待每一个实验，不得缺勤、迟到、早退；
5、要求实验中认真做好实验记录，实验后认真完成实验报告；
6、每次实验结束后，必须保证实验仪器完好并摆放整齐。
四、考核内容与方式
实验课成绩由两部分组成：
1. 实验过程考核：根据预习报告、实验操作及实验结果给出成绩，占50%；
2. 实验报告成绩：占50%；
具体考核办法按实验中心实验课考核办法执行。
五、参考资料
1. 《控制仪表及装置》吴勤勤主编，化学工业出版社第3版
2. 《化工仪表及自动化》厉玉鸣，化学工业出版社第四版
3.《过程控制与自动化仪表》潘永湘等，机械工业出版社第2版
4. 《过程控制系统及工程》，翁维勤孙洪程编着，化学工业出版社第2版
5.《过程控制及仪表》邵裕森主编，上海交通大学出版社修订版
6.《调节器与执行器》王家桢编着，清华大学出版社第1版
7. 《过程检测技术及仪表》杜维，张宏建，乐嘉华，化学工业出版社第1版【本文由大学生电脑主页[ ]—大学生的百事通收集整理】
检测技术与控制工程教学大纲 《测试技术与控制工程》教学大纲 课程代码:课程名称:学习时间:课程类型:0110098测试技术与控制工程32选修英文名称:课程成绩:课程性质:预存课程:课程系:检测技术与控制工程2专业课程电气与电子技术、C语言程序设计、机电工程学院应用专业:机械设计与制造及自动化课程术语: 1、第六学期课程的地位、目标和任务 本课程的状态: 测试技术和控制工程是高等院校机电工程、机械设计制造和自动化专业的专业课程。本课程在教学内容上应着重介绍机电系统中传感器、检测技术和计算机控制技术的基础知识、基本理论和基本方法。在实践能力培养方面，应注重设计理念、创新意识和设计技能的培养。本课程的目标是: 1.学生获得传感器、自动检测方法、计算机控制系统的组成和特点等方面的基本知识和技能。 2.将所学的自动检测技术和计算机控制系统灵活地应用于未来的工作和生产实践。本课程的任务: 1.掌握各种传感器的原理和应用； 2.具备自动检测技术的基本知识和技能； 3.掌握计算机控制系统的组成和特点； 4.掌握计算机控制系统的应用程序设计和实现技术； 5.初步形成解决生产中实际问题的能力。 第二，本课程与其他课程的联系
以前的课程:电气和电子技术，C语言编程。后课程:创新机械设计等。 三、教学内容和要求 第一章导言 教学要求: 掌握机电一体化的基本概念和关键技术，了解机电一体化的典型产品和发展趋势。要点:机电一体化的基本概念和关键技术难点:机电一体化关键技术的教学内容； 第一节机电一体化的基本概念(1)机电一体化的定义(2)机电一体化系统的要素 (3)机电系统的分类(4)机电系统的特征 第二节机电一体化技术与产品(1)机电一体化理论与技术基础(2)机电一体化关键技术(3)典型机电一体化产品 第三节机电一体化的历史和趋势(1)机电一体化的历史(2)机电一体化的趋势 第二章传感器和检测技术 教学要求: 理解传感和检测技术的基本概念；掌握应变和应力、压力、位移、流量、温度等典型物理量的检测技术及相应传感器的测量原理。 要点:传感器的基本概念；力传感器、压力传感器、温度传感器等的测量原理。难点:各种传感器的工作原理、适用场合和选型。教学内容: 第1节传感和检测技术概述(1)检测技术基础(2)传感器的基本概念
《光电检测技术》教学大纲 课程编号： 302057020 课程性质： 选修 课程名称： 光电检测技术 学时/学分：32/2 英文名称： Optic Detecting Technology考核方式： 闭卷笔试 选用教材： 周秀云等编著，《光电检测技术及应 大纲执笔人： 尹伯彪 用》第2版，电子工业出版社 先修课程： 工程光学、传感器、测控电路等 大纲审核人： 专业教学指导组适用专业： 测控技术与仪器 一、 课程目标 课程具体目标为： 1.能根据光电检测系统组成，理解光电检测技术相关的参数； 2.能针对具体待检测量，选择合理的测量原理，设计光电检测系统，并能 选择合适的光源及光电检测器件； 3.能根据光电检测技术的特点，分析光电检测系统优缺点。 二、 教学内容 本课程作为测控技术及仪器专业的专业课程，学生通过本课程的学习，能够根据光电检测技术的特点，针对具体的工程问题，提出相应的光电检测方案，对该方案中的各环节选择相应的光电检测器件，并理解该系统的局限性。 1.光电检测技术概述（支撑课程目标1） 光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 要求学生：理解光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 理解光电检测技术相关的参数。 2.光电检测光源（支撑课程目标2） 光源的基本特性参数和常用的光源。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的合适光源。 3.光电探测器件（支撑课程目标2） 光电导器件、光生伏特器件和光电发射器件的工作原理、主要参数和各自的应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电探测器件。 4.光电成像器件（支撑课程目标2） 光电成像器件的主要特性参数和应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电成像器件。
《传感与检测技术》课程教学大纲 一、课程性质与任务 本课程是电子电器应用与维修专业的专业课。主要内容介绍传感器技术，以模块+项目+任务的模式，将同一被测物理量放在一个模块中，每个项目介绍一种传感器的应用，解决传感器选型和接口技术。 二、课程教学目标 本课程的任务是使学生掌握每种传感器的结构、原理、给你、特性、技术参数、选用原则和转换接口电路的组成原理等。通过学习，提高学生的动手能力及分析、解决问题的能力，培养学生的职业能力。 三、教学内容与要求 模块一为传感器与检测基本知识。 任务一传感器基本知识项目二传感器的测量误差和准确度项目三检测电路基本知识 模块二为温度传感器的应用。 项目一热敏电阻在冰箱温度控制中的应用项目二PN节温度传感器在温室大棚中的应用项目三热电偶在输油管道温度测量中的应用项目四集成温度传感器在数字显示温度表中的应用模块三为光电传感器的应用 项目一光敏电阻在报警器中的应用项目二热释电红外传感器在公共照明中的应用 模块四为压力传感器的应用 项目一电阻应变片在电子秤中的应用项目二压电式传感器在警戒区报警电路中的应用项目三高分析压电薄膜振动感应片在玻
璃破碎报警装置中的应用项目四压阻式压力传感器在数字压力计中的应用 模块五为位移传感器的应用 项目一电位器式位移传感器在机械行程控制位置检测电路中的应用项目二光栅传感器在数控机床位移检测电路中的应用项目三接近传感器在防触电警告电路中的应用项目四电传感器在电动测微仪中的应用项目五超声波车载雷达在测距电路中的应用模块六为流量传感器的应用 项目一涡轮流量计在天然气计量电路中的应用项目二电磁流量计在自来水厂水量监控电路中的应用 模块七为速度传感器的应用 项目一霍尔式传感器在汽车防抱死装置中的应用项目二磁电式传感器在发动机转速检测电路中的应用 模块八为气体与温度传感器的应用 项目一气敏电阻在酒精测试仪中的应用项目二湿敏传感器在自动加湿器装置中的应用 在每个项目的内容组织上，用任务的方式，将理论知识融入到元件的识别与检测、电路的装配、电路的调试和电流的运行中，突出传感器的选用、识别、检测转换电路的装配和调试时的原理分析，是学生真正掌握传感器。 四、教学实施 （一）教学时数安排建议 总课时96课时（其中实训42课时） 模块一为传感器与检测基本知识， 6课时
第二章射线检测通用技术II 级考试大纲
1.无损检测概论（见第一篇第二章） 2.射线检测物理基础 2.1原子与原子结构 2.1.1 元素与原子 a.元素、元素周期（C） b.原子（C） 2.1.2 原子粒子 a.原子核（C） b.质子、中子、电子；（B） 2.1.3 原子运动 a．轨道（C） b．能级（C） c．基态、激发态（C） d．跃迁（C） 2.1.4 原子参数 a．原子序数（A） b．原子量（C） c．核电荷数（B） 2.2放射性衰变元素 2.2.1 放射性衰变a．衰变、衰变方式（C）b．同位素、放射性同位素（B） 2.2.2 衰变规律 a．活度、活度单位、比活度（B） b．半衰期、衰变常数（C）c．半衰期简单计算（B） 2.3射线种类与性质 2.3.1 射线概念和主要种类 2.3.2 X射线和丫射线 a.X射线和丫射线产生（C） b.X射线和丫射线本质（B） c.X射线和丫射线特性：电磁波、光量子、波长、能量（B） 2.4射线与物质的相互作用 2.4.1 线与物质的主要作用 a.光电效应（B） b.康普顿效应（B） c.电子对效应（C） d.瑞利散射（C） 2.4.2 窄束单色射线的衰减 a.窄束射线（B）
b.单色射线（B） c.吸收、散射（A） d.线衰减系数、半值层、衰减公式及计算（A） 2.4.3 宽束连续谱射线的衰减 a.X 射线谱（C） b.宽束射线（B） c.散射比（C） a．线质（B） b．衰减公式（C） 3.设备和器材 3.1X 射线机 3.1.1 X 射线机结构原理 a.基本结构（C） b.基本工作过程（C） 3.1.2 X 射线机类型及适用性（B） 3.1.3 X 射线管 a．基本结构、基本功能（C） b．管电压、管电流（A） c.焦点、辐射角（C） 3.1.4 训机概念（C） 3.2丫射线设备 3.2.1丫射线设备的基本结构（C） 3.2.2 丫射线的基本工作过程（B） 3.2.3丫射线源 a.常用源（铱192、钴60、硒75、铯137、铥170）的能量（C） b.常用源（铱192、钴60、硒75、铯137、铥170）的半衰期（B） 3.3射线照相胶片 3.3.1 感光原理 a.胶片结构（C） b.潜影形成（C） 3.3.2 胶片分类 a．按感光度分类（C） b．按粒度分类（C） 3.3.3 胶片感光特性 a．底片黑度（B） b．感光特性曲线（C） c．感光度、灰雾度、梯度、宽容度（A） 3.4增感屏
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）范围内的电磁辐 μ）到（0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= =ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
《测试技术》教学大纲 大纲说明 课程代码：3325001 总学时：48学时（讲课38学时，实验10学时） 总学分：3学分 课程类别：学科基础课，必修 适用专业：机械设计制造及其自动化专业 预修要求：本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。 一、课程的性质、目的、任务： 测试技术是进行科学研究、验证科学理论必本可少的技术。本课程是对理论知识的深化和补充，广博的理论性和丰富的实践性是本课程的特点。本课程是机械工程类专业必修的技术基础课之一。 本课程的教学目的是培养学生能合理地选用测试装置并初步掌握静、动态测量和常用工程试验所需的基本知识和技能，为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。 本课程的基本任务是获取有用的信息，然后将其结果提供给观察者或输入给其他信息处理装置、控制系统。 二、课程教学的基本要求： 1、掌握信号的时域和频域的描述方法，建立明确的信号的频谱结构的概念；掌握频谱分析和相关分析的基本原理和方法，掌握数字信号分析中的一些基本概念。 2、掌握测试装置基本特性的评价方法和不失真测试的条件，并能正确地运用于测试装置的分析和选择。掌握一阶、二阶线性系统特性及其测定方法。 3、了解常用传感器、常用信号调理电路和显示、记录仪器的工作原理和性能，并能够较正确地选用。 4、对动态测试工作的基本问题有一个比较完整的概念，并能初步运用于机械工程中某些参量的测量和产品的试验。 三、教学方法和教学手段的建议： 1、本课程的学习中，特别要注意物理概念，建立关于动态测试工作的比较完整的概念。 2、本课程教学中应突出理论内容的物理意义和工程应用，可将机械设备的状态监测和故障诊断技术融合在课堂教学中。在主要内容讲解结束后，可考虑安排一次测试技术最新发展趋势（如转子系统运行状态监测及故障诊断技术）的课堂讨论，讨论内容涉及测试技术的基本理论和基本方法的应用。 3、本课程具有较强的实践性。学生必须参加必要的实验,从而受到应有的实验能力的训练,获得关于动态测试工作的完整概念，并初步具备处理实际测试工作的能力。实验学时应不少于8学时。实验大纲见附录。 4、建议本课程采用多媒体教学，并将内容尽可能利用Matlab进行演示。 四、大纲的使用说明： 本课程是一门机、电结合较紧密的课程，需要的知识面较广，涉及数学中的“积分变换”、“概率统计”知识；涉及物理中的电、磁、声及振动内容；涉及电工学中的“谐振”、“相敏检波”等典型电路。本课程宜在《控制工程基础》课程之后开设。 大纲正文 第一章绪论学时：2学时（讲课2学时）本章讲授要点： １、理解测试技术的作用、任务、内容和特点 ２、了解测试技术的发展概况
理论（含课内实验）课程教学大纲模板 《光电子技术》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程名称:光电子技术：全称（英文）Optoelectronics Technology 2、课程代码：B1309064 3、课程管理：数理学院应用物理教研室 4、教学对象：应用物理 5、教学时数：总时数48 学时，其中理论教学32学时，实验实训16 学时。 6、课程学分：3 7、课程性质：专业选修课程 8、课程衔接： （1）先修课程：光学、电磁学、原子物理学、量子力学、模拟电子技术 （2）后续课程： 二、课程简介 光电子技术是由电子技术和光子技术互相渗透、优势结合而产生的，是一门新兴的综合性交叉学科，已经成为现代信息科学的一个极为重要的组成部分，以光电子学为基础的光电信息技术是当前最为活跃的高新技术之一。该课程介绍光电子技术的理论和应用基础，介绍光电子系统中关键器件的原理、结构、应用技术和新的发展。该课程在阐明基本原理的同时，突出应用技术，使学生能够把握光电子技术的总体框架，有兴趣、有信心投入实践和创新活动。 三、教学内容及要求 第一章光电系统的常用光源 （一）教学目标 掌握常用的光源及光度学的基本知识；了解发光二级管的新进展。 （二）教学节次及要求 第一节辐射度学和光度学的基础知识 1、掌握辐射度学和光度学的基础知识； 2、了解辐射度学和光度学之间的关系与联系。 第二节热辐射光源 1、掌握热辐射光源的基本原理； 2、了解黑体辐射器、白炽灯和卤钨灯的原理。 第三节气体放电光源 1、掌握气体放电光源； 2、了解气体放电光源的特点以及各种不同类型的气体放电光源。 第四节激光器 1、掌握激光器的基本原理以及半导体激光器的结构； 2、了解各种不同的激光器的发光机理。
《光电检测技术》考试大纲 一、课程性质 专业基础课。 二、适用科学 仪器科学与技术、光学工程(包括专业型硕士：仪器仪表工程、光学工程)。 三、试卷结构 基础知识占60％，应用能力占40％。 四、参考书目 教材：徐熙平、张宁编著，光电检测技术及应用，机械工业出版社，2016 参考：雷玉堂主编，光电检测技术，中国计量出版社，2009 王庆有主编，光电传感应用技术，机械工业出版社，2011 五、考试内容与基本要求 第一章绪论 [考试要求]光电检测技术及特点、光电检测系统的组成。 [考试内容]光电检测技术、光电检测系统的组成。 第二章光电检测技术基础 [考试要求] 辐射度量和光度量的基本概念，半导体的物理基础，半导体对光的吸收，各类光电效应概念，光电器件的基本参数。 [考试内容] 辐射度量和光度量的基本概念 半导体物理基础：半导体特性、能带、半导体导电结构、载流子的运动， PN结、半导体对光的吸收； 内光电效应：光电导效应、光生伏特效应； 外光电效应； 光电器件常用的各种基本参数。 第三章光电检测器件 [考试要求]光电导器件、光生伏特器件、光电发射器件、热辐射探测器件、热释电器件、光电耦合器件和图像传感器件等各种光电传感器的结构、工作原理、 特性参数和使用方法，关键参数计算等。 [考试内容]光电导器件：光敏电阻； 光生伏特器件：光敏二极管、硅光电池、光敏晶体管、光电位置敏感器件；
光电发射器件：光电倍增管； 热辐射探测器件：热敏电阻、热电偶、热电堆； 热释电器件：工作原理，居里温度，热释电器件优点； 光耦合器件：定义、原理、如何用光耦合器件组成简单的逻辑电路？ 图像传感器：电荷耦合器件、CMOS图像传感器、红外热成像、图像的增强 与变像。 第四章半导体发光管与激光器 [考试要求] 发光二极管、激光器等常用光源的工作原理、特性及其应用。 [考试内容]发光二极管：发光机理、应用； 半导体激光器：发光机理、结构； 几种典型的激光器：气体激光器、固体激光器结构。 第五章辐射信号检测 [考试要求] 辐射信号检测的方法，如直接检测、光外差检测、基于几何光学方法的光电信息变换检测、温度检测、莫尔条纹检测，并结合实际举例说明了如何 使用调制盘检测、投影放大法、光三角法、光扫描法、光焦点法等进行长、 宽尺寸测量的原理、结构，典型信号检测的优缺点。 [考试内容]直接探测法：光学系统、调制盘； 光外差探测法：探测原理、光外差探测的特性； 几何光学方法的光电信息变换：长、宽、位移、速度； 莫尔条纹特点及特性参数计算。 第六章光电检测系统典型电路 [考试要求] 常用的光电传感器如光敏电阻、光敏二极管、CCD电荷耦合器件等对应的典型电路，并举例说明了使用可编程逻辑器件进行CCD驱动的方法，视 频信号的二值化处理方法，光电信号常用的辨向处理和细分电路。 [考试内容]光敏电阻的变换电路：基本偏置、恒流电路、恒压电路； 光生伏特器件的偏置电路：反偏、零偏； CCD器件驱动电路：驱动电路时序方法、可编程器件产生驱动时序； 视频信号二值化处理电路：阈值法、微分法； 常用的光电信号辨向处理与细分电路。 第七章微弱信号检测
《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码： 课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 （三）实施说明 本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。 （2）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。
《材料分析测试方法A》课程教学大纲 课程英文名称：Materials Analysis Techniques (A) 课程编号：113990090 课程类别：专业课 课程性质：必修课 学分：4 学时：64（其中：讲课学时：48 实验学时：16 上机学时: ） 适用专业：材料物理 开课部门：材料科学与工程学院 一、课程教学目的和课程性质 材料分析测试方法（A）是为材料物理本科专业学生开设的专业必修课之一。 材料分析测试方法是关于材料成分、结构、微观形貌、缺陷等方面的现代分析测试技术及其有关理论基础的科学。现代分析测试方法在材料生产过程中原材料的检测、产品质量监控以及新材料的研究与开发等方面具有重要的作用，它们既是材料分析测试的手段，也是材料科学研究必不可少的方法，是材料物理专业学生必备的专业知识之一。 通过本课程的教学，使学生系统地了解材料现代主要分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用，掌握常见分析测试技术所获信息的解释和分析方法，使学生能够独立（或与专业分析测试人员一起）拟定材料分析测试方案，进行材料分析和研究工作，为学生毕业后从事材料生产、检测、研发以及进一步深造打下良好的基础。 本课程的总体要求是，学生通过本课程的学习，能够： 1．掌握电磁辐射、电子束和离子束等探针信号与物质的相互作用所产生的信息及根据这些信息建立的分析测试方法； 2．掌握X射线衍射分析、电子衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析、电子探针显微分析、紫外可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析和热分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能、测试结果的分析方法和应用； 3．熟悉俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能和应用； 4．了解紫外光电子能谱分析、拉曼光谱分析、扫描探针显微分析、原子吸收光谱分析、原子发射光谱分析、原子荧光光谱分析、分子荧光光谱分析、核磁共振谱分析、穆斯堡尔谱分析、X射线荧光光谱分析、电子自旋共振谱分析、场离子显微分析、原子力显微分析、质谱和二次离子质谱分析等方法的基本原理、主要功能和应用。 二、本课程与相关课程的关系
光电检测技术与应用课后答案 第1章 1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。 （1）光电检测技术在工业生产领域中的应用：在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位…（2）光电检测技术在日常生活中的应用： 家用电器——数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器自动感应灯：亮度 检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD 医疗卫生——数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器办公商务——扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管（3）光电检测技术在军事上的应用：夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标光电检 测技术应用实例简介点钞机 （1）激光检测—激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。由于仿制 困难，故用于辨伪很准确。（2）红外穿透检测—红外信号的检测红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而 对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞的纸质特征 有一定的差异，用红外信号对钞票进行穿透检测时，它们对红外信号的吸收能力将会 不同，利用这一原理，可以实现辨伪。 （3）荧光反应的检测—荧光信号的检测荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。人民币采用专用纸张制造（含85％以上的优质棉花），假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线（波长为365nm的蓝光）的照射下会出现荧光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为420－460nm的蓝光），人民 币则没有荧光反应。所以，用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞 票的荧光反映，可判别钞票真假。 （4）纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用主要是用于根据钞票经过此红外发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度，并对机器 的运行状态进行判断，比如有无卡纸等；同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。
《检测技术与控制仪表》课程教学大纲 课程编号：21331116 总学时数：51（理论45，实验6） 总学分数：2.5 课程性质：专业必修课 适用专业：电气工程及其自动化 一、课程的任务和基本要求： 本课程在阐述测量基本原理的基础上，分析各种传感器如何将非电量转换为电量，并对相应的测量转换电路、信号处理电路及在各领域中的应用作介绍，同时也适当的介绍误差处理、弹性元件、抗干扰技术、信号的处理与变换及仪表控制系统的综合应用等知识。从而使学生掌握各类传感器的基本理论、工作原理、转换电路、主要性能和特点以及自动检测技术的相关知识，从而使学生能合理地选择、使用相应仪器。 课程涉及光、机、电等多方面知识，应用到统计、数值分析、自动控制等多学科内容，因而需要扎实的基础知识，善于把握全书的重点和各章的重点，有助于在理论上得到提升。还要善于理论联系实际，认真对待试验环节，才能全面提升解决问题的能力。 二、基本内容和要求： 基本内容包括： 1. 检测技术的基础知识 （1）检测仪表控制系统及基本概念 （2）误差分析基础及测量不确定度 （3）检测技术及相关方法介绍 2. 各种传感器的原理及使用方法 （1）温度检测 （2）压力检测 （3）流量监测 （4）物位检测 （5）机械量检测 3. 仪表系统分析 （1）仪表系统及其理论分析 （2）变送单元 （3）显示单元 （4）调节控制单元 （5）执行单元 4. 系统控制技术 （1）计算机仪表控制系统 （2）现场总线控制系统 5. 现代检测与仪表技术 （1）虚拟仪器介绍及LabVIEW软件 （2）软测量方法及技术
（3）多传感器数据融合技术 （4）传感器网络 基本要求： （1）掌握检测技术的基础知识 （2）熟悉误差分析过程及方法 （3）了解检测技术及方法 （4）熟悉各种传感器工作原理及使用方法 （5）熟悉仪表控制系统 （6）了解系统控制技术 （7）了解现代检测与仪表技术 三、实践环节和要求： 实验1：电参数型传感器实验，学习传感器的使用方法和信号检测。 实验2：仪表的调试与校验，学习测温仪表的调试与校验。 实验3：热电偶的校验，学习常用热电偶的校验。 要求： 1. 通过实验，培养学生的实际操作技能，进而培养学生的自学能力、实践能力、数据分析和处理能力、综合解决问题的能力。 2. 固化学生掌握的理论知识，培养其创新意识。 四、教学时数分配： 五、其它项目（含课外学时内容）：无 六、有关说明： 1、教学和考核方式： 本课程属考查课，考试方式为闭卷。由平时（60%）、考试（40%）两部分综合评定。 2、习题： 每次上完课后，布置2-3道习题。对于比较难的知识点，安排习题课。 3、能力培养要求： 理论课为培养学生的能力奠定基础，实验课培养了学生理论联系实际，动手解决问题的
《光电检测技术》教学大纲 课程代码： 课程中文名：光电检测技术 课程英文名： 课程类别：专业技术科 适用专业：光伏材料应用、光伏发电应用、电子技术 等专业 课程学时： 48学时 课程学分： 3学分 一、课程的专业性质、地位和作用（目的） 1、性质：必修 2、地位：光电检测技术是光学与电子学技术相结合而 产生的一门新型检测技术，它是利用电子技术对光学信息进行检测，并进一步传递、存储、控制、计算和显示。光电检测技术是现代检测技术最重要的手段和方法之一。 3、作用：通过本课程的教学，使学生了解和掌握各种 光电器件的结构、工作原理、工作过程、工作特性及其基本的应用，培养学生通过了解器件的性能特点来搭建检测系统的能力，培养学生学习的能力和综合运用知识的能力，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的分析处理实际问题的能力，为以后
的工作和学习打下基础。 二、教学内容、学时分配和教学的基本要求 第一章光电检测应用中的基础知识6学时，其中理论教学 6 学时，实践或其他教学0 学时 1.1 辐射度学和光度学基本概念 1.2 半导体基础知识 1.3 基本概念 1.4 光电探测器的噪声和特性参数 重点:辐射度学和光度学基本概念 难点:光电探测器的噪声和特性参数 教学要求:本章介绍了光电检测应用中的基础知识，要求学生对基本概念有理解，进而掌握光电探测器的噪声及特性参数第二章光电检测中的常用光源3学时，其中理论教学3学时，实践或其他教学0学时 2.1 光源的特性参数 2.2 热辐射源 2.3 气体放电光源 2.4 固体发光光源 2.5 激光器 重点：光源的特性参数 难点：气体、固体发光光源和激光器的工作原理 教学要求:本章要求学生掌握各种固体发光的工作原理及其应用
《传感器与检测技术》课程教学大纲 一、课程的性质、课程设置的目的及开课对象 本课程是机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）学生的重要专业课程。本课程设置的目的是通过对传感器的一般特性与分析方法，传感器的工作原理、特性及应用，检测系统的基本概念的学习，通过本课程的学习，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，并能够对检测系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理。 开课对象：机械设计制造及其自动化专业（机械电子工程方向）本科生。 二、先修课程：高等数学、工程数学、电子技术、数字电子技术等。 三、教学方法与考核方式 1.教学方法：理论教学与实验教学相结合。 2.考核方式：闭卷考试。 四、学时分配 总学时48学时。其中：理论38学时，实验10学时 五、课程教学内容与学时 （一）传感器与检测技术概念 传感器的组成、分类及发展动向，技术的定义及应用。 重点：传感器与检测技术的目的和意义。 教学方法：课堂教学和现场认识教学相结合。 （二）传感器的特性 1.传感器的静态特性 2.传感器的动态特性及其响； 重点：传感器的静态特性与动态特性的性质。 难点：工艺计算与平面布置；微机联网控制系统。 广度：本章主要讲述传感器特性的基础知识。 深度：主要讲述传感器的特性，不涉及复杂的内容。 教学方法、手段：课堂教学、多媒体教学，强化实际操作。 （三）电阻式传感器 1.电位器式传感器的主要特性及其应用 2.应变片的工作原理 3.应变片式电阻传感器的主要特性及应用 重点：理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理，掌握它们的性能特点，了解其常用结构形式及应用。 难点：线性与非线性电位器的测量原理，应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。
《光电成像原理与技术A》教学大纲 课程编号：×××××× 英文名称：Principle and Technology of Photoelectric Imaging 学分：3.5 学时：56 (理论学时：56) 先修课程：半导体物理、电动力学、应用光学、物理光学 一、目的与任务 本课程为电子科学与技术专业（光电子方向）的专业教育必修课程。 本课程的学习可以培养学生运用所学数理知识和方法认识和分析各种光电成像器件工作机理的能力和创新意识，提高学生对光电成像系统整体技术构成的认识，为他们走上工作岗位从事相关工作奠定基础。通过对本学科新理论、新器件、新系统的介绍，还可以使学生了解本学科的最新发展动态和技术前沿。本课程的内容亦军亦民，与国防装备密切相关，因此，本课程的学习可以培养学生的爱国主义精神和大国防意识。 课程主要介绍各类光电成像器件的基本工作原理和各种光电成像系统的结构以及相关的学科和技术。课程的任务是使学生掌握光电成像器件的基础理论和光电成像技术的基本原理，完成知识综合的教育和系统应用的教育。课程强调应用所学习的基础理论和方法分析光电成像器件各环节的物理过程，理解和认识光电成像系统的结构、各子系统的作用，掌握光电成像技术的基本理论和思想方法等。 二、教学内容及学时分配（56学时） 第1章绪论（2学时） 1.1.光电成像技术的产生及发展 1.2.光电成像技术对视见光谱域和视见灵敏阈的延伸 1.3.光电成像技术的应用范畴 1.4.光电成像技术的四个领域 1.5.光电成像器件的分类 1.6.光电成像器件的特性 第2章人眼的视觉特性与图像探测（3学时） 2.1.人眼的视觉特性与模型 2.2.图像探测理论与图像探测方程 2.3.约翰逊准则 第3章辐射源与典型景物辐射（1学时） 3.1.典型辐射源及其特性 第4章辐射在大气中的传输（3学时） 4.1 大气的构成 4.2 大气消光及大气窗口 4.3大气吸收和散射的计算 4.4大气消光对光电成像系统性能的影响 第5章直视型电真空成像器件成像物理（9学时） 5.1.像管成像的物理过程 5.2.像管的类型与结构 5.3.图像的光电转换 5.4.电子图像的成像 5.5.电子图像的发光显示 5.6.光学图像的传像与电子图像的倍增
光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术，主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等，具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点，在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用，如光扫描、光跟踪测量，光纤测量，激光测量，红外测量，图像测量，微光、弱光测量等，是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。本文从光电检测技术本身特点出发，分析其发展现状及发展趋势。 一、光电检测技术的概述 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测，并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息，然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量，并进一步经过电路放大、处理，以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律，以便于进行相应的电路改进，更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性，从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号，同时提高测系统输出信号的信噪比。 光电检测的系统机构比较简单，分为信号的处理器，受光器，光源。在实际检测过程中，受光器在获得感知信号后，就会被反映为不同形状、颜色的信号，同时根据这些器件所处在的不同位置，就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介光应当是自然的光，例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展，光电技术也取得的非常好发展。由于投光器在发出光后，会以不一样的方式触摸这些被检测物中，直到照射到检测系统中的受光器中，同时受光器在此刺激下，会产生一定量的电流，这就是我们常说的光敏性的原件，实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。 光电检测技术主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息的光电处理技术等。光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量，它具有高精度、高速度、远距离、大量程、非接触测量等特点。 二、光电检测技术的发展现状
“传感器与检测技术”课程教学大纲课程编号：09021370 课程名称：传感器与检测技术 Sensors And Measuring Technology 学时：64学分：3 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课学期：6（春） 开课部门：机电工程教研室 先修课程：大学物理、高等数学、电子电工等 考核要求：考试 使用教材及主要参考书： 戴蓉主编，《传感器原理与工程应用》，电子工业出版社，2013年 郁有文等主编，《传感器原理及工程应用》，西安电子科技大学出版社，2005年 贾民平等主编，《测试技术》，高等教育出版社，2003年 Ramon Pallas-Areny等著，《传感器和信号调节》，清华大学出版社，2004年 一、课程的性质和任务 《传感器与测试技术》是一门多学科交叉而成的专业课程，随着科学技术的飞速发展，人们对信息资源的需要日益增长，要及时获取各种信息，解决工程、生产及科研中遇到的检测问题，必须合理的选择和应用各种传感器。本课程在讲清基本概念、基本理论的基础上，强调工程应用，强调实验教学，理论课与实验课比例为三比一。 本课程主要为相关专业的本科生、专科生重点介绍各种传感器的工作原理和特性，结合工程应用实际，了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用，培养学生使用各类传感器的技巧和能力，掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法，了解传感器技术的发展动向。 二、教学目的与要求 使学生初步掌握检测技术的基本知识。培养学生使用各类传感器的能力。使学生能够进一步应用传感器方面的知识解决工程检测中的具体问
题。对学科发展有初步认识，掌握基本的共性技术。 本课程学习基本要求为： 1、通过本课程的学习，学生应了解以下知识： （1）传感器、检测系统组成、描述。 （2）自动检测的历史、发展。 （3）传感器测量的共性技术，传感技术的新发展。 （4）传感器的一般工程参数测量方法。 2、通过本课程的学习，学生应熟悉以下知识： （1）传感器分类方法 （2）传感器动、静态特性的定义、测量方法。 （3）不同传感器等效、测量电路。 （4）传感器的数学模型建立和分析方法。 （5）各种物理效应和功能传感器基本特性。 3、通过本课程的学习，学生应掌握以下知识： （1）常用传感器静态性能检测及数据处理方法； （2）电桥测量、线性化处理及检测技术一般共性技术； （3）R、C、L传感器基本原理、测量方法； （4）主要固态传感器工作原理、测量电路； （5）能设计一般工程参数的检测方法。 要求理解不同原理传感器的物理概念，常用的电路搭配；能够对常用传感器的性能进行检测并正确处理检测数据；掌握正确使用传感器的方法。了解传感器技术发展前沿状况，培养学生科学素养，提高学生分析解决问题的能力。 三、学时分配 四、教学中应注意的问题
光电仪器设计技术基础 一、课程基本情况 号30130313开课单位精仪系课程w称 中文至称光电仪器设计技术基础 类文至称Design for Optical Instruments 牧学目的写 A 重点讲授光学界面、F-P扫描干涉仪、光在各项异性晶体中传播、电光-、声光、磁光效应及其应用、偏振控制、介质波导、波导色散、光纤模式等知识，着重基础，强调理论与实践相结合，介绍学科前沿知识。 贝贵人杨昌喜 口文化素质课□公共基础课□学科基础课 口专业基础i果/专业i果□其它 牧学方式/讲授为主□实验/实建为主□专题讨论为主 口案例数学为主□自学为主□其它 /中文□ 中文+英文（英文授课＞50%） □英文□其他夕卜语 学分学时 学分 3 总学时48 身械方式及成 定标冶考试 课堂提问讨论10%,作业10%,专题论文/调研报告10%,考试70%o 书 中丈外文 敬材《光电精密仪器设计》 Elements of Photonics 走妥书《精密仪器设计》《现代干涉测量技术》 Optical components systems and measurement techniques 先修妥送、 陕系及专业 无 二、课程内容简介（200 - 400字，双语教学课程须同时提供中英文内容简介） 讲授光在各项异性晶体中的传播，电光效应、声光效应、磁光效应及其应用，特别是讲述电光相位调制器、强度调种器、相位延返器、表面声光偏转器、磁光隔离器、偏振控制器等器件的原理及应用。讲述介质波导、波导色散、光纤模式等梃念。结合基础介绍学科前沿知识。 This course is basically comprised of two parts. Part I is devoted to the topics that apply to light propagation in free space and anisotropic media. Various external field effects, such as electrooptic effect, elastooptic effect, magnetooptic effect and photorefractive effect, will be discussed. We will explain how these effects are applied to such integrated optics devices as switches, modulators, deflectors, tunable filters,
综合创新性实践教学大纲 课程编码：090651010周/学分：2周/4学分 一、大纲使用说明 （一）适用专业 光电信息科学与工程专业 （二）课程设计性质 必修课 （三）适用教学计划版本 本大纲适用光电信息科学与工程专业2017版教学计划。 （四）主要先修课程和后续课程 1．先修课程： 《半导体物理与器件》、《光电检测原理与技术》、《光电子学》、《激光原理》、《光纤传感》、《光谱技术》、《薄膜材料与技术》、《光学检测技术》 2．后续课程： 毕业设计 二、课程目的及基本要求 本课程是光电信息科学与工程专业的重要实践性课程。通过对学生的创新实践训练，加深对激光原理、光电检测、光信息处理、光电子学、光纤传感、半导体光电器件与材料等专业课程理论知识的理解及在实际中的应用，提高学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，以及对前沿技术的应用能力，为后续毕业设计等课程奠定必要的实践基础。 课程目的： 1．加强对激光技术、光电检测技术、光电子器件与技术等在实际中的应用能力； 2．加深对半导体光电材料与光学薄膜的制备与物性特征的理解与掌握； 3．加强在实践中自主发现问题、分析问题、解决问题和创新能力。 基本要求：要求学生根据教师安排的创新课题，按照教师的要求有计划地完成。也可自主提出实践设计方案，撰写设计报告，通过实践过程分析验证结果，完成设计内容。 三、课程内容及安排 综合创新思维训练与实践，不仅是对实践设计能力的综合锻炼，更是对团队合作，共同解决实际问题的过程训练。因此，综合创新思维训练与实践根据题目的难度不同由小组合作完成，每个小组1-4人。 整个课程可分为以下几个阶段进行：实践设计方案的提出、开题、实践过程、总结并书写设计报告、答辩。 （一）第一周 1. 实践设计方案的提出：由指导教师向学生说明创新实践的基本要求与考核方法。学生根据选题范围要求进行调研，提出可选题目。