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传感器与检测技术第三版徐科军课后答案【篇一：传感器及检测技术教案全】>信息学院教案1课时分配表23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；4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5【篇二：自动检测技术】............................................................................................................ ... - 2 -2、关键词........................................................................................................ ............................ - 2 -3、引言 ....................................................................................................... ................................ - 2 -4、电阻式传感器概述........................................................................................................ ........ - 2 -4、1电阻应变式传感器 ..................................................................................................... - 3 -4、1、1 基本原理 ...................................................................................................... - 3 - 4、2 电阻应变式传感器的应用 ........................................................................................ - 5 - 4、3 电阻应变式传感器的应用行业： ............................................................................ - 7 - 4、4 电阻应变式传感器的在具体工程中的应用 ............................................................ - 7 -4、4、1、电阻触摸屏 ................................................................................................ - 7 - 4、4、2地磅 ....................................................................................................... ........ - 8 - 4、5电阻应变式传感器的发展趋势 ................................................................................. - 8 -5、参考文献........................................................................................................ ........................ - 9 -1、前言传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
0.1答：传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。
0.2答：①敏感元件：指传感器中直接感受被测量的部分。
②传感器：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
③信号调理器：对于输入和输出信号进行转换的装置。
④变送器：能输出标准信号的传感器。
1.1解： 1.2解：601051030033=⨯⨯=∆∆=-X U k Cmm S S S S ︒=⨯⨯=⨯⨯=/20.50.22.03211.3解：带入数据得：b kx y +=)(b kx y i i i +-=∆22)(i i i i i i x x n y x y x n k ∑-∑∑∑-∑=222)()(i i i i i i i x x n y x x y x b ∑-∑∑∑-∑∑=68.0=k 25.0=b1.3拟合直线灵敏度0.68,线性度±7%∴25.068.0+=x y %7535.0%100max ±=±=⨯∆±=FS L y L γ238.01=∆35.02-=∆16.03-=∆11.04-=∆126.05-=∆194.06-=∆1.4解：设温差为R,测此温度传感器受幅度为R 的阶跃响应为(动态方程不考虑初态)())1(3/t e R t y --=当()3R t y =时⇒22.132ln 3=-=t 当()2R t y =时⇒08.221ln 3=-=t1.5解：此题与炉温实验的测飞升曲线类似: 1.6解：())1(9010/T t e t y --+=由()505=y ⇒51.895ln 5=-=T ()⎩⎨⎧=--=-5.0)1(2025/T e t y T t ()68.71=y ()36.52=y1.7解：所求幅值误差为1.109,相位滞后n n j s n n n j s s j G ωωξωωωξωωωω21122222+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=++==）（()109.110005005.021********211222222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n j G ωωξωωω'42331000500110005005.02122121︒-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--tg tg n n ωωωωξϕ'4233︒1.8答：静特性是当输入量为常数或变化极慢时，传感器的输入输出特性，其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。
《传感器与检测技术》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程内容及基本要求项目一认识传感器检测装置课程内容:1.自动检测技术的重要性；自动检测系统的组成:信息的获取、转换、处理及输出；自动检测技术的发展趋势：提高仪器的性能、开发新型传感器及应用新材料。
2.传感器的定义；传感器的组成及各个部分的作用；传感器的分类。
3.测量误差的概念及分类：系统误差、随机误差及粗大误差；精度的定义及分类:准确度、精密度及精确度;测量误差的表示方法；数据处理的基本方法：列表法、作图法及最小二乘法.4.传感器的静态特性的定义及各项指标:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、零点漂移及温度漂移;动态特性的定义及各项指标：瞬态响应特性、频率响应特性.5.传感器的静态标定及动态标定的定义及方法;校准的定义及方法。
基本要求：1.了解传感器分类、自动检测技术的组成。
2.理解传感器静态特性和动态特性。
3.掌握测量误差与数据处理。
4.理解传感器的标定和校准本章重点:传感器静态特性和动态特性、测量误差与数据处理、传感器的标定和校准本章难点：测量误差与数据处理、传感器的标定和校准项目二参量传感器的应用课程内容:1.使用电阻应变式传感器2.使用热电阻传感器3.使用压阻式传感器4.使用气敏电阻传感器5.使用电容式传感器6.使用湿敏传感器7.使用电感式传感器8.使用电涡流式传感器基本要求：1.理解并掌握参量传感器（电阻应变式、热电阻传感器、压阻式传感器、气敏电阻传感器、电容式传感器、湿敏传感器、电感式传感器、电涡流式传感器）的基本原理2.了解参量传感器（电阻应变式、热电阻传感器、压阻式传感器、气敏电阻传感器、电容式传感器、湿敏传感器、电感式传感器、电涡流式传感器）的结构以及各结构的类型与特点3.理解并掌握参量传感器（电阻应变式、热电阻传感器、压阻式传感器、气敏电阻传感器、电容式传感器、湿敏传感器、电感式传感器、电涡流式传感器）的测试转换电路4.了解参量传感器（电阻应变式、热电阻传感器、压阻式传感器、气敏电阻传感器、电容式传感器、湿敏传感器、电感式传感器、电涡流式传感器)的特点5.掌握参量传感器（电阻应变式、热电阻传感器、压阻式传感器、气敏电阻传感器、电容式传感器、湿敏传感器、电感式传感器、电涡流式传感器）的应用本章重点：各参量传感器工作原理、结构以及检测电路本章难点：各参量传感器的工作原理、检测电路与应用项目三发电传感器的使用课程内容：1.使用压电式传感器2.使用磁电式传感器3.使用霍尔式传感器4.使用光电式传感器5.使用热电偶传感器基本要求：1.理解并掌握发电传感器（压电式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、热电偶传感器）的基本原理2.了解发电传感器(压电式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、热电偶传感器)的结构以及各结构的类型与特点3.理解并掌握发电传感器(压电式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、热电偶传感器）的测试转换电路4.了解发电传感器（压电式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、热电偶传感器)的特点5.掌握发电传感器（压电式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器、热电偶传感器）的应用本章重点：各发电传感器工作原理、结构以及检测电路本章难点：各发现传感器的工作原理、检测电路与应用项目四脉冲传感器的使用课程内容：1.使用光栅2.使用磁栅传感器3.使用编码器4.使用旋转变压器5.使用感应同步器基本要求：1.理解并掌握脉冲传感器(光栅、磁栅传感器、编码器、旋转变压器、感应同步器）的基本原理2.了解脉冲传感器(光栅、磁栅传感器、编码器、旋转变压器、感应同步器）的结构以及各结构的类型与特点3.理解并掌握脉冲传感器(光栅、磁栅传感器、编码器、旋转变压器、感应同步器）的测试转换电路4.了解脉冲传感器(光栅、磁栅传感器、编码器、旋转变压器、感应同步器）的特点5.掌握脉冲传感器(光栅、磁栅传感器、编码器、旋转变压器、感应同步器）的应用本章重点：各脉冲传感器工作原理、结构以及检测电路本章难点：各脉冲传感器的工作原理、检测电路与应用项目五特殊传感器的使用课程内容：1.使用光纤传感器2.使用红外传感器3.使用超声波传感器基本要求：6.理解并掌握光纤传感器、红外传感器以及超声波传感器的基本原理7.了解光纤传感器、红外传感器以及超声波传感器的结构以及各结构的类型与特点8.理解并掌握光纤传感器、红外传感器以及超声波传感器的测试转换电路9.了解光纤传感器、红外传感器以及超声波传感器的特点10.掌握脉光纤传感器、红外传感器以及超声波传感器的应用本章重点：光纤传感器、红外传感器以及超声波传感器的工作原理、结构以及检测电路本章难点：光纤传感器、红外传感器以及超声波传感器的工作原理、检测电路与应用三、学时分配表：五、课程教学的有关说明1、利用现代化教学手段内容及学时以计算机技术为核心的现代信息技术进入教学领域,已经并将继续深刻地改变传统的教学观念、教学方法和教学手段。
《传感器与检测技术课程设计》大纲课程设计名称：传感器与检测技术课程设计英文名称： Sensor and Monitoring Technology Course Design课程性质：专业课；必修课；非独立设课课程编号：适用专业：物联网工程；第5学期学时学分：课程总学时20；课程总学分1；大纲主笔：课程设计指导书：耿欣主编.传感器与检测技术（项目教学版），北京：清华大学出版社一、实验课程的任务与要求（1）任务：本课程设计是在学完《传感器与检测技术》之后，综合利用所学传感器知识完成一个传感器应用系统设计并在实验室实现。
该课程设计的主要任务：1.是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。
2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。
4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。
能在教师指导下，完成课题任务。
5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。
6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。
通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
二、实验设备及要求（1）深圳讯方物联网传感器实验箱。
（2）示波器、稳压电源、万用表、导线若干。
三、实验考核（1）设计报告要求：要求设计报告按以下条目顺序编写：封面摘要正文（主要内容有）设计任务书及主要技术指标和要求。
选定方案论证及整机电路的工作原理。
单元电路的设计计算、元器件选择、电路图。
《传感器原理及应用》课程教学大纲课程名称：传感器原理及应用英文名称：Sensors & Testing Technology课程类型：必修课总学时及学分：48学时 3学分适应对象：四年制本科，物联网工程主要先修课程：高等数学、大学物理、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术执行日期一、课程的性质与任务《传感器原理及应用》是物联网工程等专业设置的一门专业基础课。
本课程设置的目的是通过对常见传感器的一般特性与分析方法、传感器的工作原理、传感器的特性及应用、检测系统的基本概念的学习，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、课程的教学目标《传感器原理及应用》课程是一门实践性非常强的课程。
它综合了物理学、微电子学、化学、材料科学、精密机械、微细加工等多方面的知识和技术，因而其课程特点集中体现了知识的密集性、内容的离散性、传感器品种的庞杂性、功能的智能性、工艺的复杂性和应用的广泛性。
通过本课程的学习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。
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。
三、教学内容及其基本要求模块一传感器概述（一）教学内容1、传感器的地位及作用；传感器的组成和分类；传感器的发展趋势；2、传感器的选用原则及测量技术的基本知识；（二）教学基本要求1、了解传感器的地位及作用，了解传感器的发展趋势；2、掌握传感器的组成和分类，掌握传感器的选用原则及测量技术的基本知识；模块二传感器的特性分析（一）教学内容1、传感器的静态特性和动态特性；2、传感器的静态标定和动态标定；（二）教学基本要求1、了解传感器的功能模块；了解传感器的静态标定和动态标定；2、掌握衡量传感器静态特性与动态特性的指标；掌握传感器的静态标定和动态标定；模块三电阻式传感器原理及其应用（一）教学内容1、电阻应变式传感器的结构、工作原理、测量电路及应用；2、压阻式传感器的结构、工作原理、测量电路及应用；（二）教学基本要求1、掌握电阻应变式传感器和压阻式传感器的结构和工作原理；掌握惠斯登电桥电路的结构形式和特点；2、了解电阻应变式传感器的粘贴方法；了解电阻式传感器的应用模块四电容式传感器原理及其应用（一）教学内容1、电容式传感器的结构、工作原理、测量电路、性能和设计的改善措施以及应用；（二）教学基本要求1、掌握电容式传感器的工作原理；掌握电容式传感器的分类及各自特点；掌握电容式传感器的测量电路；2、了解电容式传感器的性能和设计的改善措施；了解电容式传感器的应用；模块五电感式传感器原理及其应用（一）教学内容1、自感传感器的结构、测量原理与应用；2、差动变压器的结构、测量原理与应用；3、涡流传感器的结构、测量原理与应用；（二）教学基本要求1、掌握自感传感器的结构、测量原理与应用；掌握电容式传感器原理及其应用；2、了解涡流传感器的结构、测量原理与应用；模块六压电式传感器原理及其应用（一）教学内容1、压电效应和压电材料；2、压电式传感器的结构形式、工作原理、等效电路及测量转换电路；3、压电式传感器的应用；（二）教学基本要求1、掌握压电式传感器的结构形式、工作原理、等效电路及测量转换电路；2、了解压电效应和压电材料；了解压电式传感器的应用；模块七霍尔传感器原理及其应用（一）教学内容1、霍尔传感器的基本工作原理；2、霍尔传感器的基本结构、技术指标；3、霍尔传感器基本测量电路及补偿方法；4、霍尔传感器的应用电路分析；（二）教学基本要求1、掌握霍尔传感器的基本原理；掌握霍尔传感器的基本测量电路及补偿方法；2、了解霍尔传感器的基本结构、技术指标；了解霍尔传感器的应用电路分析；模块八光电式传感器（一）教学内容1、光的产生、光源、光电器件；2、光电式传感器的结构、类型及应用；3、图像传感器、红外传感器和光纤传感器；（二）教学基本要求1、掌握几种常见的光电器件及其工作原理；2、了解图像传感器、红外传感器和光纤传感器的工作原理及应用；模块九温度传感器原理及其应用（一）教学内容1、温度传感器的基本概念；热敏电阻的特性、原理及其应用电路；2、热电偶的特性、原理及其应用电路；3、红外温度传感器原理及应用和集成温度传感器的原理及应用电路；（二）教学基本要求1、掌握温度传感器的基本概念；掌握热敏电阻的特性、原理及其应用电路；掌握热电偶的特性、原理及其应用电路；2、了解红外温度传感器的原理及其应用和集成温度传感器的原理及应用电路；模块十其他传感器工作原理及其应用（一）教学内容1、气敏传感器的组成、工作原理和分类；2、湿度传感器的工作原理及其应用；3、超声波传感器的工作原理及其应用；4、智能传感器的工作原理及其应用；（二）教学基本要求1、掌握气敏传感器的组成、工作原理和分类；掌握超声波传感器的工作原理及其应用2、了解湿度传感器和智能传感器的工作原理及其应用；模块十一传感器技术的综合应用（一）教学内容1、传感器在家用电器及其安全防范中的应用；2、传感器在汽车中的应用及其使用的几种关键技术；（二）教学基本要求1、了解传感器在家用电器及安全防范中的应用；掌握传感器在汽车中的应用；四、各教学环节学时分配五、教学建议教师通过对课本进行独到深入的讲解，教学内容要重点突出，教学目的需十分明确，达到很好的教学效果，结合多种教学手段，激起同学们的兴趣，教师很注重互动，课堂学习氛围轻松愉快，使学生对知识的掌握更深刻，真正达到教学的目的要求。
教学目标知识目标：掌握接近开关的基本工作原理，了解各种接近开关的环境特性及使用方法，掌握应用接近开关进行工业技术检测的方法能力目标：对不同接近开关进行敏感性检测，使用霍尔接近开关完成转动次数的测量。
素质目标：教学重点接近开关的应用教学难点接近开关的基本工作原理教学手段理实一体实物讲解小组讨论、协作教学学时10教学内容与教学过程设计注释项目一开关量检测〖理论学习〗任务一认识接近开关一、霍尔效应型接近开关1.霍尔效应霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场作用下受到洛仑兹力作用的结果。
如图1-2所示，把N型半导体薄片放在磁场中，通以固定方向的电流i图1-2霍尔效应（从a点至b点），那么半导体中的载流子（电子）将沿着与电流方向相反的方向运动。
图1-2 霍尔效应2.霍尔元件霍尔元件的结构简单，由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图1-3所示。
图1-3 霍尔元件讲解霍尔效应基本原理，及霍尔电动势。
3.霍尔原件的性能参数1)额定激励电流2)灵敏度KH3)输入电阻和输出电阻4)不等位电动势和不等位电阻5)寄生直流电动势6)霍尔电动势温度系数4.霍尔开关霍尔开关是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，可把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
图1-6霍尔开关5.霍尔传感器的应用1)霍尔式位移传感器霍尔元件具有结构简单、体积小、动态特性好和寿命长的优点，它不仅用于磁感应强度、有功功率及电能参数的测量，也在位移测量中得到广泛应用。
图1-7 霍尔式位移传感器的工作原理图2)霍尔式转速传感器图1-8 所示的是几种不同结构的霍尔式转速传感器。
图1-8 几种霍尔式转速传感器的结构3)霍尔计数装置图1-9 所示的是对钢球进行计数的工作示意图和电路图。
当钢球通过霍尔开关传感器时，传感器可输出峰值20 mV 的脉冲电压，该电压经运算放大器(μA741)放大后，驱动半导了解霍尔传感器的应用。
