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1、传感器技术及应用 绪论（一）李成2013.03.05 1.1 1.1 课程简要介绍课程简要介绍1.2 1.2 课程的教学方法与方式课程的教学方法与方式1.3 1.3 课程的设置背景课程的设置背景( (重要性重要性) )1.4 1.4 课程的主要内容课程的主要内容1.5 1.5 课程教学的基本要求课程教学的基本要求 1.6 1.6 课程的考核课程的考核第第1 1讲：绪讲：绪 论论课程名称：传感器技术及应用Technology and Application of Transducer学分/学时：3/42开课学期：春季先修课程：物理、材料力学(工程力学)、电工基础、电子技术基础、自动控制理论等。1
2、.1 1.1 课程简要课程简要介绍介绍上课时间：周二，1、2节，1-16周（8:00-）周四，3、4节，1-16周，双周（10:00-）上课地点：(一）212特 别 通 知：联系方式：联系方式： TelTel：010-82316625010-82316625（办公）（办公）北航仪器学院北航仪器学院 新主楼新主楼B514B514100191100191李李 成成1.1 课程简要介绍2013 03 05 2013 03 05 李成李成 传感器传感器技术及应用技术及应用 1.doc1.doc日期日期学生姓名学生姓名课程名称课程名称次次电子邮件联系时，文件命名方式：课程教材课程教材参考参考教材教材人体
3、测温应用人体测温应用实现测量的过程： 利用输入输出的关系， 由输出电压解算出输入(被测量)什么是传感器？ppp思考： 1.画出该传感器的原理方框图 2.弹簧起什么作用？如何获取信息？传感器技术及应用传感器技术及应用信息技术信息获取信息传输信息处理传感器技术及应用传感器技术及应用信息技术信息获取信息传输信息处理信息技术的源头q 定义：能感受被测量并按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。（来自，国家标准GB/T 7665-2005）传感器的特点传感器的特点感测变/ 传敏感元件转换元件课程辐射的技术领域数据传输方法 新材料、新功能传感器技术信号处理方法微机械加工
4、工艺无线传感网络数据融合智能化、微型化、低功耗、多功能、特种用途考评方式考评方式q 闭卷期末考试（80%）q 平时成绩（20%）=课堂表现+平时作业课程资源课程资源精品课网站精品课网站 精品课网址：北航教务处网站 登陆“课程中心”选择“课程 资源”选择确认 主要内容：学术动态、课程描述、教师队伍、教学内容、教学 录像、作业试卷、学习指导、教 学效果、课程互动。思考题(第1讲：绪 论)1. 如何理解传感器?1.1 课程简要介绍传感器概念分析传感器概念分析热水器热水器指针指针式温度显示式温度显示1.1 1.1 课程简要介绍课程简要介绍1.2 1.2 课程的教学方法与方式课程的教学方法与方式1.3
5、1.3 课程的设置背景课程的设置背景( (重要性重要性) )1.4 1.4 课程的主要内容课程的主要内容1.5 1.5 课程教学的基本要求课程教学的基本要求 1.6 1.6 课程的考核课程的考核第第1 1讲：绪讲：绪 论论本课程的知识点本课程的知识点传感器与信息获取的广义范畴典型传感器的工作原理、基本效应与结构特点典型传感器的误差分析与应用领域智能传感器技术与应用实例若干传感器技术的研究现状本课程的教学思路本课程的教学思路一条主 线二个基 础三个重 点多个独 立模块应用实 例不同传感器间的独立与联系物理效应、变换原理、不同传感器特点将被测量转变为可用电量传感器的特性、典型传感器用弹性敏感元件的
6、力学特性（包括位移特性、应变特性、应力特性和振动特性）q 课堂教学 q 课后学习、探索研究按课程内容分为按课程内容分为7 7 “ “讲讲” ”本课程安排本课程安排第第1 1讲：绪讲：绪 论论 第第2 2讲：传感器的输入输出特性讲：传感器的输入输出特性 第第3 3讲：传感器敏感结构的力学特性讲：传感器敏感结构的力学特性 第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器 第第5 5讲：谐振式传感器讲：谐振式传感器 第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术 第第7 7讲：总讲：总 结结按课程内容分为 7“讲”本课程内容体系本课程内容体系2 2个必做实验，个必做实验，2
7、 2个自主选择个自主选择q 课堂教学 q 课后学习、探索研究q 部分实验(单独安排6个学时)查阅相关文献，个性化学习，查阅相关文献，个性化学习，分组可提供一定的科研环境分组可提供一定的科研环境本课程自学本课程自学发明的典型教具谐振式加速度传感器*(MEMSMEMS)教学方式教学方式教学改革教学改革电容式加速度传感器电容式加速度传感器电涡流传感器电涡流传感器教学方式教学方式学生实践学生实践传感器技术瞄准国家重大需求传感器技术瞄准国家重大需求高效节能 先进环保 循环利用节能环保下一代通信 网络、物联网、 二网融合、 新型平板显示、 高性能集成电路 和高端软件新一代信息技术生物医药 生物农业 生物制
8、造生物航空航天航空航天 海洋工程装备 高端智能装备高端装备制造特种功能 和高性能 复合材料新材料核能 太阳能 风能 生物质能新能源插电式混合 动力汽车 纯电动汽车新能源汽车7大战略性新兴产业发展重点教学方式教学方式面向需求面向需求超导现象：1972年巴丁、库柏、施里弗（美国）；1973年：江崎玲于奈（日本 ）、贾埃弗（美国）、约瑟夫森（英国）；1987年柏德诺兹（德国）、缪勒（瑞 士）；2003年阿列克谢阿布里科索夫、安东尼莱格特（美国）、维塔利金 茨堡（俄罗斯）。诺贝尔奖1901年，至今112届；传感器物理效应诺贝尔物理奖，40 项。X射线：1901年伦琴（德国）；1914年劳厄（德国）；1
9、915年WH布拉格、 WL布拉格（英国）；1917年巴克拉（英国）；1924年西格巴恩（瑞典。巨磁阻效应：2007年阿尔贝费尔（法国）和彼得格林贝格尔（德国）。 核磁共振现象：1944年拉比（美国）；1952年布洛赫、珀塞尔（美国）； 1966年卡斯特勒（法国）。光电现象：1921年爱因斯坦（德国）；1923年密立根（美国）；2009年拉德博 伊尔和乔治史密斯（美国）。 光谱现象：1924年西格巴恩（瑞典）；1930年拉曼（印度）；1964年汤斯（美 国）、巴索夫、普罗霍罗夫（苏联）；1981年布洛姆伯根（美国）、肖洛（美 国）；2005年罗伊格劳伯（美国）、特奥多尔亨施（德国）。热辐射效应：
10、1911年维恩（德国）。霍尔效应：1998年劳克林、斯特默、崔琦（美国）。教学方式教学方式辐射拓展辐射拓展1.1 1.1 课程简要介绍课程简要介绍1.2 1.2 课程的教学方法与方式课程的教学方法与方式1.3 1.3 课程的设置背景课程的设置背景( (重要性重要性) )1.4 1.4 课程的主要内容课程的主要内容1.5 1.5 课程教学的基本要求课程教学的基本要求 1.6 1.6 课程的考核课程的考核第第1 1讲：绪讲：绪 论论林士谔林士谔(19131987)课程建设与发展的重要阶段 1.建校之初(1952)专业：航空仪表与传感器课程：航空仪表 (机载传感器) 2.改革开放(1980)专业：飞
11、行器仪表与传感器课程：传感器原理 (拓展到 其他工业领域) 3.建院以后(2003)专业：测控技术与仪器(2000版)课程：传感器技术及应用(原理 拓展到 应用)2010，专业：拓展到 信息工程(仪器光电)课程内容：拓展到信息技术(获取与应用)1.3 1.3 课程的设置背景课程的设置背景( (重要性重要性) )1952，林士谔先生创立 航空仪表与传感器专业信息类学科专业信息类学科专业北航本学科专业的老一辈知名学者：北航本学科专业的老一辈知名学者：黄俊钦、吴宗岱、刘广玉、刘惠彬、朱定国、马良程等黄俊钦、吴宗岱、刘广玉、刘惠彬、朱定国、马良程等 1.3 课程的设置背景(重要性)0804：仪器科学与
12、技术080401 精密仪器及机械080402 测试计量技术及仪器国家重点学科的发展历史19881988、20012001、20062006200720072006200620072007基于我们学科对行业，特别是在航空航天领域的贡献1.3 课程的设置背景(重要性)重点学科评估重点学科评估20072007年国家重点一级学科年国家重点一级学科北航拥有的国家重点北航拥有的国家重点 一级学科情况一级学科情况全国排名第7仪器科学与技术仪器科学与技术 国家重点一级学科情况国家重点一级学科情况学科代号学科名称0801力学(工学、理学）0802机械工程0804仪器科学与技术0805材料科学与工程0811控制科
13、学与工程0812计算机科学与技术(工学、理学)0825航空宇航科学与技术 1201管理科学与工程(管理学、工学)序号学校名称1天津大学2北京航空航天大学3哈尔滨工业大学1.3 课程的设置背景(重要性)仪器科学与光电工程学院2010版计划专业基础课传感器技术及应用传感器技术及应用源于源于 学科专业的发展学科专业的发展学科专业重要！有历史、有积累、有作为传感器的重要应用传感器的重要应用35典型的例子技术内涵？1.3 课程的设置背景(重要性)“感知世博”“传感世博” 机场防入侵系统(3万多传感节点-地面、栅栏和低空探测)安全巡逻机器人智能门票高科技垃圾桶未来战士高灵敏传感器生化感测器（血压、心率、体温）智能织品（化学防护、感知环境）盔甲：感知周围环境颜色数码调色可控变色迷彩服（Multicam）谢 谢！
