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1、传感器原理与应用课程教学大纲一、课程基本信息课程编号课程属性专业课方向限选课学 分 数2.5总学时数40授课学时32实验/上机学时8适用专业物联网工程先修与后续课程先修课程：电路分析、电子技术基础后续课程：无线传感器网络、物联网技术应用、物联网信息处理技术选用教材1.传感器（第3版）、强锡富、机械工业出版社、2004年主要教学参考书1传感器原理与应用、黄贤武、郑筱霞、电子科技大学出版社、2001年考核方式闭卷考试，平时成绩30%，期末成绩70%。二、课程的性质、目的和任务性质：传感器原理是物联网工程专业中一门必修的专业基础课。课程主要讲授传感器原理的基本概念、基本原理和基本方法，包括传感器的定
2、义、分类，传感器的静态特性、动态特性及无失真测试条件，电阻应变式传感器，电容式传感器，电感式传感器，光纤传感器的传光原理与光调制技术，传感器的标定。目的和任务：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，为后续物联网专业课程提供基础。三、课程内容与学时分配表序号章 节 内 容学 时 分 配授课实验/上机其 他1第一章 传感器的基本概念22第二章 电阻式传感器523第三章 电感式传感器524第四章 电容式传感器425第五章 磁电式传感器426第六章 压电式传感器37第七章 光电式传感器38第八章 气电式传感器29第九章 谐振式传感器210第十章 热电式传感器2
3、合 计328四、教学内容、基本要求及教学方法第一章 传感器的基本概念教学目的：本章介绍传感器的组成与分类、数学模型、基本特性。教学重点和难点：传感器的组成、数学模型。主要教学内容及要求：1.1传感器的组成与分类一 线性度二 迟滞三 重复性四 灵敏度与灵敏度偏差五 分辨力与阈值六 稳定性七 温度稳定性八 抗干扰稳定性九 静态误差1.2传感器的动特性一 接触式传感器的动特性二 模拟式传感器的动特性三 数字式传感器的动特性1.3传感器的技术指标基本要求：了解：传感器的组成。掌握：传感器的数学模型。第二章 电阻式传感器教学目的：本章介绍电阻式传感器的原理、分类及测量电路。教学重点和难点：应变式传感器原
4、理及电桥测量电路。主要教学内容及要求：2.1应变式传感器一 工作原理二 应变片的类型和材料三 金属应变片的主要特性四 转换电路五 温度误差及其补偿六 应变式传感器举例2.2 压阻式传感器一 基本原理二 温度误差及其补偿三 压阻式传感器基本要求：了解：电阻式传感器的分类。理解：电阻式传感器的原理。掌握：应变式传感器原理及电桥测量电路。第三章 电感式传感器教学目的：本章介绍电感式传感器的原理、结构及测量电路。教学重点和难点：电涡流式传感器原理及测量电路。主要教学内容及要求：3.1基本原理3.2电感计算及特性分析一 自感计算与特性分析二 互感计算与特性分析3.3转换电路和传感器灵敏度3.4零点残余电
5、压3.5应用举例基本要求：了解：电感式传感器的分类。理解：电感式传感器的原理。掌握：电涡流式传感器原理及测量电路。第四章 电容式传感器教学目的：本章介绍电容式传感器的原理、结构及测量电路。教学重点和难点：电容式传感器原理及测量电路。主要教学内容及要求：4.1工作原理与类型一 工作原理二 类型4.2转换电路一 电容式传感器等效电路二 电桥电路三 二极管双T形电路四 差动脉冲调宽电路4.3主要性能、特点和设计要点一 主要性能二 特点三 设计要点4.4电容传感器的应用基本要求：了解：电容式传感器的类型与应用。理解：电容式传感器的工作原理、主要性能、特点及设计要点。掌握：电容式传感器的转换电路。第五章
6、 磁电式传感器教学目的：本章介绍磁电式传感器的原理、结构及测量电路。教学重点和难点：磁压电式传感器原理及测量电路。主要教学内容及要求：5.1磁电感应式传感器一 类型及工作原理二 设计要点三 应用5.2霍尔式传感器一 工作原理与特性二 霍尔元件的误差及补偿三 应用基本要求：了解：磁电式传感器的类型与应用。理解：磁电式传感器的工作原理、结构及测量电路。掌握：磁压电式传感器原理及测量电路。第六章 压电式传感器教学目的：本章重点介绍压电式传感器的原理、结构及测量电路。教学重点和难点：压电式传感器原理及测量电路。主要教学内容及要求：5.1压电效应5.2压电材料5.3 压电元件常用结构形式5.4 等效电路
7、和测量电路5.5 压电式传感器的应用举例基本要求：了解：压电材料的种类、压电式传感器的类型与应用。理解：压电效应。掌握：压电式传感器原理及测量电路。第七章 光电式传感器教学目的：本章主要介绍光电式传感器的原理、结构及应用电路。教学重点和难点：光电效应。主要教学内容及要求：7.1光源一 热辐射源二 气体放电光源三 电致发光器件发光二极管四 激光器 7.2光电器件一 热探测器二 光子探测器三 电荷耦合器件四 位置敏感器件7.3光纤传感器一 光纤传感器的基本知识二 光纤传感器7.4光栅式传感器一 计量光栅的种类二 莫尔条纹 三 光栅式传感器四 光学编码器7.5激光式传感器一 激光干涉仪二 激光测微测
8、头基本要求：了解：光源及光电器件的类型及其特性。理解：光电式传感器的原理、结构及应用电路。掌握：光电效应。第八章 气电式传感器教学目的：本章将介绍气电式传感器的原理、结构及应用电路。教学重点和难点：气电式传感器的原理。主要教学内容及要求：8.1气动测量的原理一 压力式气动测量的原理二 流量式气动测量的原理8.2气动测头基本要求：了解：气电式传感器的类型。理解：气电式传感器的原理。掌握：气动测量的原理。第九章 谐振式传感器教学目的：本章将介绍谐振式传感器的原理、结构及应用电路。教学重点和难点：谐振式传感器的原理。主要教学内容及要求：9.1原理与分类一 基本原理二 类型9.2特性和设计要点一 振弦
9、式谐振传感器特性二 振膜式谐振传感器特性三 振筒式谐振传感器特性9.3 转换电路一 开环式转换电路二 闭环式转换电路基本要求：了解：谐振式传感器的类型。理解：谐振式传感器的原理。掌握：谐振式传感器的转换电路。第十章 热电式传感器教学目的：本章将介绍热电式传感器的原理、结构及应用电路。教学重点和难点：热电式传感器的原理。主要教学内容及要求：10.1热电偶传感器一 热电偶的工作原理二 常用热电偶10.2热电阻传感器一 概述二 热电阻材料和常用热电阻10.3 热敏电阻传感器一 热敏电阻的特点二 热敏电阻的结构与材料三 负温度系数热敏电阻的特性基本要求：了解：热电式传感器的类型。理解：热电式传感器的原理。掌握：热电偶传感器的转换电路。执笔人：薛春华 审核人： 批准人：
