《传感器与检测技术》课程教学大纲.

课程编号：“传感器与检测技术”课程教学大纲Sensor and Detection technology Course Outline40学时2学分一、课程的性质、目的及任务传感器与检测技术是计算机科学与技术专业课程之一，其任务是使学生了解检测系统与传感器的静、动态特性和主要性能指标，掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数的检测方法、检测系统中常用的信号放大电路、信号处理电路与信号转换电路等。

其作用是通过本课程的学习，培养学生利用现代电子技术、传感器技术和计算机技术解决生产实际中信息采集与处理问题的能力，为工业测控系统的设计与开发奠定基础。

二、适用专业——计算机科学与技术三、先修课程——电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术四、课程的基本要求1、通过本课程的学习，学生应了解以下知识：（1）传感器的基本概念，本课程在专业中的作用和地位（2）电阻式传感器的基本特性（3）电感式传感器的设计（4）电容式集成传感器的基本特点和应用范围（5）霍尔式传感器的特性、工作原理及转换电路（6）压电效应产生的原理及压电材料的常用结构形式（7）光电传感器的基本工作原理、光电器件的基本特性2、通过本课程的学习，学生应熟悉以下知识：（1）传感器的技术指标（2）电阻传感器的误差分析和灵敏度计算（3）电感式传感器的零点残余电压的概念、分析及减小它的方法，电涡流式传感器和压磁式传感器的基本特性（4）磁电感应式传感器的特性、类型、工作原理及转换电路（5）压电材料的种类和性能（6）光纤传感器的特点，光栅式传感器的特点、分类和工作原理3、通过本课程的学习，学生应掌握以下知识：（1）传感器的静特性和动特性（2）电阻传感器的工作原理及等效电路（3）自感与互感传感器的特性分析、转换电路、灵敏度分析（4）电容式传感器的工作原理、转换电路、主要性能和特点及其灵敏度分析（5）压电式传感器的等效电路与测量电路及其分析方法五、课程的教学内容（一）课堂讲授的教学内容1．传感器的一般特性绪论，传感器的静特性，传感器的动特性，传感器的技术指标2. 电阻式传感器(1)应变式传感器，应变式传感器的原理、结构类型、转换电路及误差分析(2)压阻式传感器，压阻式传感器的原理、结构类型、转换电路及误差分析3．电感式传感器(1)自感式传感器工作原理及自感计算、转换电路、零点残余电压(2)差动变压器工作原理及互感计算，转换电路，零点残余电压(3)电涡流式传感器(4)压磁式传感器4. 电容式传感器(1)工作原理与类型(2)转换电路(3)主要性能、特点和设计要点(4)电容式传感器的应用(5)电容式集成传感器5. 磁电式传感器(1)磁电感应式传感器工作原理，转换电路，特点及应用(2)霍尔式传感器工作原理，转换电路，误差分析，特点及应用6. 压电式传感器(1)电压效应(2)压电材料(3)压电元件常用结构形式(4)等效电路与测量电路(5)压电式传感器的应用举例7. 光电式传感器(1)光源(2)光电器件(3)光纤传感器(4)光栅式传感器(5)激光式传感器(二) 实验的教学内容1. 霍尔式传感器的直流激励特性2. 属箔式应变片传感器性能实验3. 差动变面积式电容传感器实验七、主要参考书教材及参考书名称编者出版社出版日期1．传感器强锡富机械工业出版社20012．传感器原理设计与应用刘迎春国防科技大学出版社20013．传感器原理及应用唐贤远电子科技大学出版社20004．传感器例题与习题集王其生机械工业出版社19935．传感器及其应用何希才国防工业出版社20016．检测理论及其应用朱麟章机械工业出版社1997八、评价方式（包括作业、测验、考试等）考试以期末考试为主，作业、课堂提问、实验等为平时成绩。

传感器与检测技术教学大纲一、课程简介传感器与检测技术是现代电子信息技术中非常重要的一个领域。

它涉及到了物理学、电子学、计算机科学等多个学科的知识，在现代物联网、智能家居、智能制造和智能交通等领域得到广泛应用。

本课程旨在介绍传感器和检测技术的原理、分类、特点和应用，并通过实验课程让学生了解传感器的选择、使用和调试。

二、课程大纲1. 传感器原理•传感器定义及分类；•传感器的工作原理和特点；•传感器与信号处理的关系。

2. 传感器技术•压力传感器、温度传感器、湿度传感器、光电传感器、气体传感器、生物传感器、加速度传感器等类型；•传感器选择和应用的技术；3. 检测技术•检测技术定义、分类及特点；•电子测量技术、物理量测量技术、化学分析检测技术等；•数据采集、处理、传输的技术。

4. 实验教学•基础性实验：传感器和检测技术的工作原理、检测线路的选择、传感器传输出信号的处理等；•应用性实验：使用传感器实现对温度、湿度、气体、光线等检测数据的采集和处理；•创新性实验：根据自己的兴趣和特长，选取传感器和检测技术进行创新性研究。

三、教学方式本课程采用讲授、实验、讨论和创新性研究等教学方法相结合。

讲授环节主要介绍传感器原理、分类和应用、检测技术的方法和特点等基础知识；实验教学环节通过实验，让学生了解传感器的选择、使用和调试，培养学生工程实践能力和应用能力；讨论和互动环节通过提问、回答、讨论等方式，加深学生对传感器和检测技术的理解和掌握；创新性研究环节让学生自主选题，进行独立研究，把所学的知识转化为创新成果。

四、考核方式本课程的考核方式包括期中考试、实验报告、论文、课堂表现等几个方面。

期中考试主要考察学生对课程内容的掌握情况；实验报告要求学生在每个实验完成后，按要求撰写实验报告并提交；最后要求学生按指定格式撰写一篇课程论文，介绍所选传感器或检测技术的研究成果。

课堂表现包括出勤率、提问、回答、互动等方面的表现。

五、参考资料1.《传感器技术及应用》等；2.《检测技术基础》等；3.《智能检测与传感器实验》等。

《传感器与检测技术》教学大纲课程代码:课程名称：传感器与检测技术英文名称：Sensor and Detecting Technology Experiment课程类型: 专业核心必修课总学时：32 授课学时：32 实验学时：0学分：2适用对象: 电子信息工程专业一、课程概述（一）课程性质《传感器与检测技术》是电子信息工程专业的一门重要的专业必修课。

本课程学习前，学生应修完相关前期课程，具备初步的电器电路知识，熟悉检测系统组成和基本工作原理，能进行汇编语言和C语言程序设计。

通过本课程的学习，使学生掌握常见传感器的工作原理、结构性能与特点；掌握常用传感器相应转换电路的原理，了解误差补偿方法、提高传感器工作性能的途径；掌握常用传感器和测量电路；了解各种传感器的典型应用。

为后续课程的学习，从事工程技术工作与科学研究打下坚实的理论基础。

（二）课程基本理念本课程教学紧紧围绕工程测试测试需求，以“科学引领工程、工程引入教堂、教师在研究中教、学生在实践中学”的教学理念为主导，将系统、传感器和测试技术等内容集成-起，加强技术基础教学的综合性、系统性，以学科专业的应用为大背景，体现传感器及测试科学和技术的相互关联和完整性。

课堂教学注重知识的建构性、学习者的主导性以及学习的互动性，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和活跃思维。

（三）课程设计思路本课程围绕实现不失真测试这一问题，以测试系统特性-信号获取-信号加工和处理为主线，分三个大专题展开。

第一专题为传感器与测试技术理论基础，讲述了传感器和测试系统的概念、信号分析、数据处理和测试系统的基本特性。

第二专题为传感器原理及应用，重点讲述传感器的工作原理、分类结构、特性参数、测量电路及应用。

采用按照原理分类介绍几大类型的传感器，既便于学生理解传感器原理，又便于掌握同类传感器的共性及不同类传感器的不同特点。

第三专题为典型参量的测试。

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SensorsAndMeasuringTechnology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RamonPallas-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。

《传感器与检测技术》课程标准一、课程概述1.基本信息课程名称：《传感器与检测技术》课程类型：理论+实践课程总学时：课程总计64学时，其中一理论课时54,机动+实践课时10。

标准适用专业：本标准适用于机电一体化与制造专科专业。

2.课程定位《传感器与检测技术》课程是机电一体化与制造专业的一门专业核心技能课程；本课程的任务是要教会学生了解和熟悉常用工业传感器及检测方法的基本知识，能够使用合理的传感器实施可靠的检测方案，培养解决生产实际问题的基本技能。

本课程适用于机电一体化、机械制造以及自动化等专业3年制高职学生，课程应在学完电工和电子学等课程后开设，并为后续专业课程的学习和从事专业相关工作打下基础。

二、课程目标（一）总体目标通过《传感器与检测技术》课程的学习，使学生掌握基本工业常用传感器的基本知识、基本理论，初步具备运用传感器设计简单检测系统的能力，并获得运用所学知识解决生产实际问题的基本技能。

（二）分项目标通过《传感器与检测技术》课程的学习，应达到以下培养目标：1.知识目标①学习常用检测量以及相应传感器的基本原理和使用方法等知识；②掌握常用检测系统的基本设计方法；3.技能目标①具备搜集和查阅传感器与检测技术国家标准和有关资料的能力；②具备进行简单检测系统设计和确定相应传感器性能指标的技能；③初步具备简单检测系统的搭建和基本调试手段；4.方法目标①通过常用物理量检测方法在日常生活中的自动化运用实例激发学习兴趣；②通过Flash等丰富多彩的课堂呈现手段加深学生对检测方法认识。

5.素质目标①通过本课程，使学生认识到传感器对于自动化和智能化的产业应用所发挥的作用,增加通过不同手段解决问题的思路，开阔学生的眼界和视野。

②使学生认识到我国有关行业和世界发达国家的巨大差距，增强学生的竞争意识和努力学习的自觉性。

说明：机动课时可安排有关和语言的基本课时，以及有关试验安排, 共计IO个课时。

四、教学设计1.考核方式说明：（I）有些课程可能只进行两种考核中的一种考核，则另外一项考核权重为O即可。

传感器与检测技术-电气自动化专业教学大纲传感器与检测技术课程教学大纲英文名称：Sensor and Detection Technology 课程代码：1702211616学时数：48 学分：3 课程类别：专业课程课程性质：必修适用专业：电气工程及其自动化先修课程：《电路》、《数字电路》、《模拟电路》考核方式：闭卷笔试一、课程的性质、地位和作用本课程是机械设计制造及其自动化专业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。

二、教学内容及要求概述【教学要求】了解《传感器与检测技术》课程的性质和学习要求，熟练掌握传感器的定义、组成，掌握传感器的分类，了解传感器技术的发展趋势。

【教学内容】 1.课程简介2.传感器的定义、传感器的共性、传感器的基本功能；3.传感器的组成4.传感器的分类5.传感器技术的发展趋势【教学重点与难点】1.传感器的定义、组成、分类。

2.传感器技术的发展趋势。

传感器的基本特性【教学要求】熟练掌握传感器静态特性与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；掌握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；了解传感器静动态标定与校准的基本方法。

【教学内容】1.传感器静态特性、动态特性的基本概念；2.传感器的数学模型；传感器静态特性基本参数与指标；3.传感器动态响应的特性指标与分析；4.频率响应的特性指标与分析；5.传感器静态标定与校准的基本方法；6.传感器动态标定与校准的基本方法。

【教学重点与难点】1传感器的静态特性与动态特性基本概念 2传感器的数学模型3传感器静态特性基本参数与指标等。

4传感器动态特性中的传递函数、频率响应函数分析。

传感器与检测技术是现代工程技术领域的重要课程之一，学生通过学习这门课程能够掌握传感器的原理、结构和应用，了解各种检测技术的工作原理及其在工程实践中的应用。

教师在教学过程中需要有一份完整的、系统的教案，来指导学生学习，本文将对《传感器与检测技朋(第3版)》的教学教案进行详细的阐述和讲解。

一、教学目标1.了解传感器的基本概念和分类，掌握传感器的工作原理和性能指标。

2.了解各种检测技术的原理和应用，能够选择合适的检测技术解决工程实践中的问题。

3.掌握传感器与检测技术在工程领域中的应用，能够进行传感器系统的设计和应用。

二、教学内容1.传感器的基本概念和分类2.传感器的工作原理和性能指标3.各种检测技术的原理和应用4.传感器与检测技术在工程领域中的应用5.传感器系统的设计与应用三、教学重点和难点1.传感器的工作原理和性能指标是教学的重点，学生需要仔细学习和掌握。

2.传感器与检测技术在工程领域中的应用是教学的难点，需要学生理解和应用灵活。

四、教学方法1.理论教学与实验教学相结合，引导学生深入理解传感器和检测技术的原理。

2.案例分析，引导学生了解传感器与检测技术在工程实践中的应用。

3.小组讨论，提高学生分析和解决问题的能力。

五、教学内容与教学步骤1.传感器的基本概念和分类(1)传感器的定义和作用(2)传感器的分类及特点(3)传感器的性能指标2.传感器的工作原理和性能指标(1)传感器的工作原理(2)传感器的灵敏度、分辨率、动态范围等性能指标的意义和计算方法(3)传感器的温度补偿和线性化技术3.各种检测技术的原理和应用(1)接触式检测技术(2)非接触式检测技术(3)图像检测技术(4)声波检测技术(5)其他新型检测技术的发展趋势4.传感器与检测技术在工程领域中的应用(1)传感器在工业自动化中的应用(2)传感器在航天航空中的应用(3)传感器在生物医学领域中的应用(4)传感器在环境监测中的应用5.传感器系统的设计与应用(1)传感器的选型原则(2)传感器系统的设计步骤与方法(3)案例分析：传感器系统在XXX领域中的应用六、教学评价与考核1.课堂小测验2.实验报告3.设计作业4.期末考试七、教学资源与参考书目1.实验室设备2.实验指导书3.参考书目：《传感器与检测技术(第3版)》4.网络资源通过以上教案的设计，可以帮助教师更好地指导学生学习传感器与检测技术这门课程，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

教学大纲课程名称：传感器与检测技术课程类别：专业基础课适合专业：数控技术、机电一体化、电气自动化、检测技术（课程80学时）课程要求：必修课程先修课程：大学物理、电路基础、电子技术和微机原理等开课时间：第4学期传感器与检测技术是高等院校数控技术、机电一体化、电气自动化、检测技术类专业教学计划中一门必修的专业基础课。

本课程主要研究各类传感器的机理、结构、测量电路和应用方法，主要包括常用传感器、近代新型传感技术及信号调理电路等内容。

本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，掌握常用传感器的基本原理、应用基础，并初步具有检测和控制系统设计的能力。

第一章检测技术的基础知识(3学时)基本概念（敏感元件、变换器、检测技术、测系统的组成及特点、传感器及检测技术的发展）；；误差分析及处理技术第二章传感器的基本概念（4学时）传感器的基本概念、基本特性（静态特性、动态特性、静、动态特性标定）及其选用。

第三章常用传感器的工作原理及应用（15学时）通过对电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍尔传感器、热敏传感器的学习，掌握各种测量几何量的传感器的基本结构、工作原理、测量转换电路；熟悉几何量测控所需传感器的应用和选用。

第四章数字式传感器（7学时）掌握光栅数字式传感器、磁栅数字式传感器、感应同步器、编码器的工作原理及其应用。

第五章新型传感器（5学时）了解仿生传感器、光纤传感器、微型传感器、集成传感器的工作原理及应用和新型传感器研发的重点领域。

第六章传感器与检测系统的信号处理技术（5学时）通过对电桥电路、信号的放大与隔离、信号的变换的学习，重点掌握检测系统的信号放大与变换电路的处理技术。

第七章传感器与检测系统的干扰抑制技术（3学时）学习噪声干扰的形成、硬件抗干扰技术、软件抗干扰技术，熟悉检测系统的各种干扰拟制技术。

第八章典型非电参量的测试方法（7学时）熟悉掌握各种测量几何量的测试方法和传感器的选用原则。

包括：应变的测量、力及压力的测量、位移的测量、振动的测量、流量的测量。

《自动检测技术》课程教学大纲课程编号: 学时: 七零其实验或上机学时:一四学分:四一,课程地质与任务本课程是电气技术专业地一门专业课。

本课程地任务是介绍传感器与自动检测地基本概念,学温度,湿度,力,位移,光等非电量转换为电量地方法;了解生物,微波,起声波,机器等新型传感器地原理与应用。

通过本课程地学,使学生掌握各种常用传感器地工作原理,各自特点及应用场合,并掌握传感器地接口电路,为今后从事工业生产各种非电量地测控工作打下基础。

二,学内容与教学要求（一）传感器技术基础一,学内容与教学要求知识点:（一）传感器地特与技术指标（二）提高传感器能地方法（三）传感器地材料与制造了解:（一）传感器地数学模型（二）传感器地材料与制造理解:（一）提高传感器能地方法（二）传感器地标定与校准掌握:（一）传感器地概念,分类（二）传感器地特与技术指标二,重点与难点重点:传感器地概念,传感器地特与技术指标。

难点:提高传感器能地方法,传感器地标定与校准三,能力培养要求使学生掌握传感器地概念,类型,技术指标以及标定与校准等基本概念,特别是要明确传感器如何应用地概念。

四,教学方法理论教学与实践教学相结合,传统教学方式与现代多媒体教学相结合。

（二）温度传感器一,学内容与教学要求知识点:（一）热电效应（二）热电偶传感器（三）集成温度传感器（四）半导体热敏电阻了解:（一）金属热电阻传感器（二）半导体热敏电阻理解:（一）半导体热敏电阻工作原理（二）温度传感器地应用掌握:（一）热电偶传感器（二）集成温度传感器二,重点与难点重点:热电效应,热电偶传感器难点:半导体热敏电阻,集成温度传感器三,能力培养要求通过学,使学生掌握温度地各种测量方式,具有温度传感器地应用能力。

四,教学方法理论教学与实践教学相结合,传统教学方式与现代多媒体教学相结合。

（三）力传感器一,学内容与教学要求知识点:（一）电阻应变效应及电阻应变传感器（二）电容式传感器（三）电感式传感器了解:（一）弹敏感元件（二）压电传感器理解:（一）电阻应变效应原理（二）力传感器地应用掌握: （一）电阻应变传感器特点及应用（二）电容式传感器特点及应用（三）电感式传感器特点及应用二,重点与难点重点:电阻应变片传感器,电容式传感器及电感式传感器难点:压电传感器,电阻应变效应原理三,能力培养要求通过学,使学生掌握力地各种测量方式,具有力传感器地应用能力。

河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称: 《传感器与检测技术实验》课程代码:第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点《传感器与检测技术实验》是高等教育自学考试电子信息工程专业所开设的专业基础课之一，它是一门理论性和实践性要求都较强的课程，主要研究传感器的基本工作原理和应用。

《传感器与检测技术实验》是《传感器与检测技术》课程的有效补充，通过参加必要的动手实践，把基本理论、基本概念与实际应用相结合。

使学生受到基本实验技能的训练，获得传感器与检测技术的完整概念，在实践中，真正掌握基本知识。

二、课程设置的目的和要求传感器与测试技术实验教学是课程教学的重要环节。

通过学习本门课程，使学生理解传感器的基础知识和各种传统传感器的基本原理，初步掌握传感器系统设计原理，对传感器的发展和现状有初步了解，了解现代新型传感器的类型和工作方式、原理。

使学生初步掌握传感器系统的应用、开发的综合技术。

本课程的教学侧重于对传统传感器的工作原理、特性的理解，对传感器的技术参数要会求取。

对于常用传感器的测量电路要会计算；掌握传感器误差及误差补偿的相关技术。

初步了解近代传感器技术及其工作原理。

实验教学内容的安排主要以设计型实验为主。

测量位移量实验是金属箔式应变片的双臂电桥性能实验；测量转速实验是霍尔传感器测量自行车速度实验；测量温度实验是热电偶及分度表应用实验。

三、与本专业其它课程的关系传感器与测试技术的先修课程是电路、模拟电路和数字电路。

同时为后续过程控制、电力电子技术、EDA技术等专业基础实践课程打下基础。

第二部分课程内容与考核要求实验1 金属箔式应变片测位移实验一、学习的目的和要求掌握电阻应变式传感器的基本工作原理和测量电路。

掌握金属箔应变片、电桥测量电路的工作原理和工作情况。

掌握应用金属箔应变片测量位移量的方法。

二、考核知识点与考核要求本实验的主要知识点是电阻式传感器的工作原理及电桥测量电路；重点是电桥测量电路工作原理；难点是电桥测量电路的三种形式——单臂电桥、双臂电桥和全桥。