传感器与检测技术 第十章 智能传感技术教程文件

传感器与检测技术-教案第一章：传感器概述1.1 教学目标了解传感器的定义、分类和作用理解传感器的基本原理和特性掌握传感器的选用和安装方法1.2 教学内容传感器的定义和分类传感器的基本原理和特性传感器的选用和安装方法1.3 教学方法讲授传感器的基本概念和分类分析实际案例，讲解传感器的工作原理和特性动手实验，演示传感器的选用和安装方法1.4 教学评估课堂问答，检查学生对传感器定义和分类的理解分析案例，评估学生对传感器工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对传感器选用和安装方法的掌握程度第二章：温度传感器2.1 教学目标了解温度传感器的定义、分类和作用理解温度传感器的基本原理和特性掌握温度传感器的选用和安装方法2.2 教学内容温度传感器的定义和分类温度传感器的基本原理和特性温度传感器的选用和安装方法2.3 教学方法讲授温度传感器的基本概念和分类分析实际案例，讲解温度传感器的工作原理和特性动手实验，演示温度传感器的选用和安装方法2.4 教学评估课堂问答，检查学生对温度传感器定义和分类的理解分析案例，评估学生对温度传感器工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对温度传感器选用和安装方法的掌握程度第三章：压力传感器3.1 教学目标了解压力传感器的定义、分类和作用理解压力传感器的基本原理和特性掌握压力传感器的选用和安装方法3.2 教学内容压力传感器的定义和分类压力传感器的基本原理和特性压力传感器的选用和安装方法3.3 教学方法讲授压力传感器的基本概念和分类分析实际案例，讲解压力传感器的工作原理和特性动手实验，演示压力传感器的选用和安装方法3.4 教学评估课堂问答，检查学生对压力传感器定义和分类的理解分析案例，评估学生对压力传感器工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对压力传感器选用和安装方法的掌握程度第四章：流量传感器4.1 教学目标了解流量传感器的定义、分类和作用理解流量传感器的基本原理和特性掌握流量传感器的选用和安装方法4.2 教学内容流量传感器的定义和分类流量传感器的基本原理和特性流量传感器的选用和安装方法4.3 教学方法讲授流量传感器的基本概念和分类分析实际案例，讲解流量传感器的工作原理和特性动手实验，演示流量传感器的选用和安装方法4.4 教学评估课堂问答，检查学生对流量传感器定义和分类的理解分析案例，评估学生对流量传感器工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对流量传感器选用和安装方法的掌握程度第五章：位移传感器5.1 教学目标了解位移传感器的定义、分类和作用理解位移传感器的基本原理和特性掌握位移传感器的选用和安装方法5.2 教学内容位移传感器的定义和分类位移传感器的基本原理和特性位移传感器的选用和安装方法5.3 教学方法讲授位移传感器的基本概念和分类分析实际案例，讲解位移传感器的工作原理和特性动手实验，演示位移传感器的选用和安装方法5.4 教学评估课堂问答，检查学生对位移传感器定义和分类的理解分析案例，评估学生对位移传感器工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对位移传感器选用和安装方法的掌握程度第六章：光学传感器6.1 教学目标了解光学传感器的定义、分类和作用理解光学传感器的基本原理和特性掌握光学传感器的选用和安装方法6.2 教学内容光学传感器的定义和分类光学传感器的基本原理和特性光学传感器的选用和安装方法6.3 教学方法讲授光学传感器的基本概念和分类分析实际案例，讲解光学传感器的工作原理和特性动手实验，演示光学传感器的选用和安装方法6.4 教学评估课堂问答，检查学生对光学传感器定义和分类的理解分析案例，评估学生对光学传感器工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对光学传感器选用和安装方法的掌握程度第七章：超声波传感器7.1 教学目标了解超声波传感器的定义、分类和作用理解超声波传感器的基本原理和特性掌握超声波传感器的选用和安装方法7.2 教学内容超声波传感器的定义和分类超声波传感器的基本原理和特性超声波传感器的选用和安装方法7.3 教学方法讲授超声波传感器的基本概念和分类分析实际案例，讲解超声波传感器的工作原理和特性动手实验，演示超声波传感器的选用和安装方法7.4 教学评估课堂问答，检查学生对超声波传感器定义和分类的理解分析案例，评估学生对超声波传感器工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对超声波传感器选用和安装方法的掌握程度第八章：无线传感器网络8.1 教学目标了解无线传感器网络的定义、分类和作用理解无线传感器网络的基本原理和特性掌握无线传感器网络的选用和安装方法8.2 教学内容无线传感器网络的定义和分类无线传感器网络的基本原理和特性无线传感器网络的选用和安装方法8.3 教学方法讲授无线传感器网络的基本概念和分类分析实际案例，讲解无线传感器网络的工作原理和特性动手实验，演示无线传感器网络的选用和安装方法8.4 教学评估课堂问答，检查学生对无线传感器网络定义和分类的理解分析案例，评估学生对无线传感器网络工作原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对无线传感器网络选用和安装方法的掌握程度第九章：传感器信号处理与分析9.1 教学目标了解传感器信号处理与分析的基本概念、方法和作用理解传感器信号处理与分析的基本原理和特性掌握传感器信号处理与分析的方法和技巧9.2 教学内容传感器信号处理与分析的基本概念和方法传感器信号处理与分析的基本原理和特性传感器信号处理与分析的方法和技巧9.3 教学方法讲授传感器信号处理与分析的基本概念和方法分析实际案例，讲解传感器信号处理与分析的基本原理和特性动手实验，演示传感器信号处理与分析的方法和技巧9.4 教学评估课堂问答，检查学生对传感器信号处理与分析的基本概念和方法的理解分析案例，评估学生对传感器信号处理与分析的基本原理和特性的掌握程度实验报告，评估学生对传感器信号处理与分析的方法和技巧的掌握程度第十章：传感器在工程应用中的案例分析10.1 教学目标了解传感器在工程应用中的重要性理解传感器在不同工程领域的应用案例掌握传感器在工程应用中的选型和应用方法10.2 教学内容传感器在工程应用中的重要性传感器在不同工程领域的应用案例传感器在工程应用中的选型和应用方法10.3 教学方法讲授传感器在工程应用中的重要性分析实际案例，讲解传感器在不同工程领域的应用动手实验，演示传感器在工程应用中的选型和应用方法10.4 教学评估课堂问答，检查学生对传感器在工程应用中的重要性的理解分析案例，评估学生对传感器在不同工程领域应用的掌握程度实验报告，评估学生对传感器在工程应用中的选型和应用方法的掌握程度重点和难点解析1. 传感器的基本概念和分类：重点关注传感器定义和分类的理解，以及传感器的功能和作用。

智能传感与检测技术教学大纲智能传感与检测技术是现代科学技术的重要组成部分，它涉及到物理学、电子学、计算机科学等多个学科的知识，是人工智能、物联网等领域的核心技术之一。

本课程旨在介绍智能传感与检测技术的基本原理与应用，培养学生的理论基础和实践能力。

一、课程目标本课程旨在使学生能够：1. 了解智能传感与检测技术的基本原理与发展历程；2. 掌握传感器的工作原理、分类及其在不同领域的应用；3. 掌握检测技术的基本原理与方法，并能够进行检测系统的设计与实现；4. 能够应用智能传感与检测技术解决实际问题，提高自己的创新能力。

二、教学内容1. 智能传感与检测技术的概述1.1 传感技术的基本概念和分类1.2 智能检测技术的基本概念和发展2. 传感器的工作原理与分类2.1 传感器的基本原理2.2 传感器的分类及特点3. 传感器的应用领域3.1 生物医学传感器3.2 工业自动化传感器3.3 环境监测传感器4. 检测技术的基本原理与方法4.1 检测技术的基本概念和主要方法4.2 智能检测系统的设计与实现5. 智能传感与检测技术在人工智能和物联网中的应用5.1 智能传感与检测技术在人工智能中的应用5.2 智能传感与检测技术在物联网中的应用三、教学方法1. 理论授课：通过课堂讲授，介绍智能传感与检测技术的基本原理和应用；2. 实验操作：组织学生进行智能传感与检测技术相关的实验操作，提高实践能力；3. 论文阅读和讨论：引导学生阅读相关论文，进行研究性学习和讨论，培养创新能力；4. 小组项目：组织学生分组进行智能传感与检测技术相关的项目设计和实施，培养团队合作和创新能力。

四、评价方式1. 平时成绩：包括课堂参与、实验操作和小组项目等；2. 作业成绩：包括论文阅读报告、实验报告和项目报告等；3. 期末考试：考察学生对课程内容的理解和综合能力。

五、参考教材1. 《智能传感与检测技术导论》，朱英文，高等教育出版社，2020年；2. 《传感器与检测技术》，张强，北京理工大学出版社，2019年。

传感器与检测技术(胡向东第3版)简介《传感器与检测技术(胡向东第3版)》是传感器与检测技术领域的经典教材，由胡向东教授撰写。

本书系统地介绍了传感器的基本原理、分类及其在各个领域的应用。

重点介绍了常见的传感器类型和检测技术，以及相关的原理、性能评价方法和设计要点。

本书内容丰富、实用，并结合了大量的应用实例，为读者提供了全面的传感器与检测技术知识。

目录本书共分为以下几个部分：第一部分：传感器基础知识1.传感器概述2.传感器的分类3.传感器的基本原理第二部分：常见传感器类型4.温度传感器5.压力传感器6.光学传感器7.振动传感器8.气体传感器9.液体传感器第三部分：传感器性能评价与设计10.传感器的性能评价方法11.传感器的设计要点12.传感器的接口电路设计第四部分：传感器应用技术13.传感器在环境监测中的应用14.传感器在工业自动化中的应用15.传感器在医疗领域中的应用16.传感器在农业领域中的应用17.传感器在安全监控中的应用第五部分：传感器发展趋势与展望18.传感器的发展历程19.传感器的未来发展趋势内容概述本书通过对传感器的基本原理、分类及其在各个领域的应用进行详细介绍，使读者对传感器与检测技术有一个全面的了解。

第一部分主要讲解传感器的基础知识，包括传感器的概述、分类和基本原理。

第二部分详细介绍了常见的传感器类型，如温度传感器、压力传感器、光学传感器、振动传感器、气体传感器和液体传感器等。

第三部分主要介绍传感器的性能评价方法、设计要点和接口电路设计等内容。

第四部分着重介绍了传感器在环境监测、工业自动化、医疗领域、农业领域和安全监控中的应用技术。

最后一部分讨论了传感器的发展历程和未来发展趋势。

本书强调理论与实践相结合，通过大量的实例和案例，让读者更好地理解传感器的应用。

同时，本书还对传感器的性能评价和设计进行了详细的介绍，帮助读者在实际应用中能够选择适合的传感器，并设计出满足要求的传感器接口电路。

教案20 -20 学年第学期课程名称传感器与检测技术课程代码适用专业学时 56 学分 3.5 开课学院开课教研室授课教师职称授课班级《传感器与检测技术》课程说明一、课程基本情况课程类别：专业必修总学时： 56实验、上机学时：16学时二、学习者分析该课程的学习对象是大学第×学期×××专业的学生。

学生已具有了《模拟与数字电路》等课程的知识。

学生对模拟与数字电路等方面的知识点有了一定的认识。

该班学生普遍热爱专业知识的学习，思维活跃，对智能控制知识有一定的兴趣，能够较好的把模拟电路理论基础知识和传感器知识相结合，且具备一定学习能力，具有一定的理解与构建传感器系统的能力。

同时还能较主动地与老师和同学进行讨论学习。

三、课程性质必修课。

四、课程的教学目的和基本要求本课程是×××专业学生的一门专业课。

该课程主要介绍过程参数检测的基础知识和各类传感器的基本原理。

课程重点介绍参数获取过程中各类传感器的基本原理与基本结构。

本课程理论严谨,逻辑性强、运用了一定数学分析方法、结合实验来进行测控系统的分析和传感器的应用、同时和工程实际有一定的联系。

通过本课程的学习，应使学生掌握电阻传感器、电容传感器、电感传感器、温度传感器、以及光学传感器的基本原理、基本结构和工程应用等。

为后续课程的学习打下厚实的基础；并提高对测控系统进行分析和解决工程测量问题的能力；对学生毕业后迅速适应岗位需要、在工作岗位上具有可持续发展的再学习能力都具有重要作用。

基本要求：1. 具有测量控制系统、自动化仪表及仪器系统领域的基础知识和相关知识的运用能力及选择传感器及仪表的能力。

2. 组建一般测试系统的基本素质与能力。

3. 对一般测试过程中的技术问题进行分析和处理的能力和解决测量控制及仪器系统领域实际工程问题的初步能力。

4. 将测试系统应用于其他工程技术过程的能力，具有跟踪测控技术及仪器系统领域新理论、新知识、新技术的能力。

建议课时 教学重 2. 模糊传感器多传感器数据融合系教 学 内 容 授课章第10章智能传感器10.3智能生物传感器10.4模糊传感器10. 5多传感器数据融合系统10. 6微传感器4. 了解微传感器 1. 生物传感器和生物芯片 1. 生物传感器和生物芯片 教学难点2.模糊传感器 ____________3.多传感器数据融合系统参考教材 《传感器与智能检测技术》秦洪浪郭俊杰主编机械工业出版社ISBN978-7-111-65262-5 『新课导入』智能生物传感器、模糊传感器、微传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、 军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。

随着社会的进一步信息化，生物传感器必 将获得越来越广泛的应用。

『授课内容』10.3智能生物传感器10. 3. 1生物传感器概述生物传感器一般是在基础传感器上再耦合一个生物敏感膜，也就是说生物传感器是半导体 技术与生物工程技术的结合。

生物敏感物质附着于膜上或包含于膜之中，溶液中被测定的物质， 经扩散作用进入生物敏感膜层，经分子识别，发生生物学反应，所产生的信息可通过相应的化 学或物理换能器转变成可定量和可显示的电信号，就可知道被测物质的浓度。

1. 葡萄糖传感器 2. 酶传感器3. 微生物传感器4. 免疫传感器5. 半导体生物传感器10. 3. 2生物芯片生物芯片的模样五花八门，外观五彩斑斓。

有的和计算机芯片一样规矩、方正，有的是一 排排微米级圆点或一条条的蛇形细槽，还有的是一些不同形状头发粗细的管道和针孔大小的腔 体。

图10-26所示为一种生物芯片的外观结构图。

10. 3. 3智能生物传感器1.智能生物传感器概述近年来，受生物科学、信息科学和材料科学发展的推动，智能生物传感器技术飞速发展。

未来的智能生物传感器将进一步应用在医疗保健、疾病诊断、食品检测、环境监测、发酵工业 等各个领域。

授课方式 教学目标 理论知识讲授+提问讨论+多媒体演示1. 掌握生物传感器和生物芯片2. 理解模糊传感器3. 理解多传感器数据融合系统 所属专业2. 智能生物传感器的应用智能生物传感器的研究开发，已成为世界科技发展的新热点。