《传感器与测量技术》课程教学大纲

<前 言> 一、课程代码 8401540

二、课程的性质、任务

《检测与转换技术》是一门专业必修课，是电子信息、自动化专业的一门工程性、设计性要求较强的课程。《检测与转换技术》主要讲述了传感器的基本概念。它包括力、热、光、磁、辐射、位置和气湿敏式传感器的工作原理、测量电路和应用举例。在自动控制系统中任何控制决策均依赖于系统通过传感器所获得的信息，所以，检测与转换是自动控制系统工程中一个非常重要的技术环节。 三、课程基本要求

通过本门课程的教授，使学生将已学过的普通物理、电路原理、测量技术、电子技术和单片机技术等有关课程知识有机的结合，以基本测量电路和主要的物理效应——应变效应、磁感效应、压电效应、热电效应、光电效应、霍尔效应、磁阻效应和光栅莫尔条纹放大原理为讲授主体，使学生获得传感器基本原理、结构、特性等有关理论，通过对位移、温度等物理量的测量使学生掌握如何利用传感器的原理和特性来应用传感器的方法和针对被测物理量设计测量电路的能力。

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<教学内容>

1、教学基本内容

第一章 检测与转换技术的理论基础

1.1 检测与转换技术的基本概念 1.2 测量误差的概念和分类 1.3 随机误差与系统误差

1.4 误差分析及处理技术

第二章 传感器的特性

2.1 传感器的定义及分类 2.2 传感器的静特性 2.3 传感器的动特性 第三章 电阻应变传感器

3.1 金属电阻应变式传感器

3.2 半导体电阻应变式传感器 3.3 电位计式传感器（自学） 第四章 热电式传感器 4.1 热电偶

4.2 金属热电阻温度传感器

4.3 半导体热敏电阻 4.4 PN结型温度传感器 第五章 电感式传感器

5.1 自感式传感器

5.2 差动变压器式电感传感 5.3 电涡流式电感传感器 第六章 电容传感器

6.1 电容传感器的工作原理

6.2 电容传感器的测量电路 6.3 电容传感器的应用 第七章 光电式传感器 7.1 光电效应

7.2 光敏电阻 7.3 光电池 7.4 光敏晶体管

7.5 光电器件的应用

第八章 位移—数字传感器

8.1 角度——数字编码器 8.2 光栅与电子细分

第九章 霍尔传感器

9.1 霍尔效应及霍尔元件的基本特性 9.2 测量电路

9.3 霍尔传感器的应用

第十章 压电式传感器

10.1 压电效应

10.2 压电传感器等效电路和测量电路 10.3 压电传感器的应用 第十一章 气敏湿敏传感器

11.1 气敏传感器 11.2 湿敏传感器

第十二章 传感器与自动测试系统

12.1 传感器的选择 12.2 检测信号的处理 12.3 智能化技术 12.4 可靠性问题 12.5 抗干扰技术 12.6 自动测试系统的基本构成

12.7 传感器技术的发展与展望 非线性特性线性化，温度补偿技术 2、实验课

实验一：应变电阻特性实验——箔式金属应变片性能及单臂、半桥、全桥性能比较与半导体应变片性能比较试验；

实验二：热电式传感器——热电偶、热敏电阻测温试验； 实验三：基于上位机检测的光电测速、测频率综合实验；

实验四：基LABVIEW的霍尔式传感器的直流激励特性综合实验。

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※<教学进度与教时安排>

总学时 40 1.理论部分 教学内容 1 检测与转换技术的理论基础 2 传感器的特性 3 电阻应变传感器 4 热电式传感器 5 电感式传感器 6 电容传感器 7 光电式传感器 理论学时 32 实验学时 8 上机学时 0 授课时数 2 2 3 4 3 3 3 其他学时 0 8 位移—数字传感器 9 霍尔传感器 10 压电式传感器 11 气敏湿敏传感器 2 3 2 2 3 32 项目学时 实验要求 12 传感器与自动测试系统 合计 2.实验部分 序号 实验项目名称 实验内容 箔式金属应变片性能及单臂、半桥、全桥性能比较与半导体应变片性能比较 热电偶、热敏电实验类型 1 应变电阻特性实验 2 必做 验证 2 热电式传感器实2 必做 验证 验 3 基于上位机检测的光电测速、测频率综合实验 基LABVIEW的霍尔式传感器的直流激励特性综合实验 阻测温试验 通过测频、测周期的方法进行光电耦合器的测速实验 通过霍尔式传感器测量位移 2 必做 综合 4 2 必做 综合 3.推荐教材、参考书 1、 推荐教材：

《检测与转换技术》 编

2、参考书：

《传感器原理及应用》 电子科技大学出版社 黄贤武 郑筱霞编 4.大纲使用说明

多媒体教室上课；闭卷考试

机械工业出版社 吉林工业大学 常健生主