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1、 海量资料 超值下载传感器技术课程标准课程名称：传感器技术课程编码：50133506课程类型：理实一体化开课部门：信息工程系规定课时：48一、前言1课程性质本课程是物联网应用技术专业必修课程,通过学习，使学生了解常用的传感器的工作原理及适用的场合，使学生能够利用所学知识，正确选用传感器；加强动手能力的培养，结合实验环境理解教材的内容，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的专业素质。为后续课程的学习打下坚实的基础。2课程定位传感器技术是工业自动化、人工智能、无线传感器网络、物联网等领域的基础性学科，是实现信息获取、信息转换、信号处理主要途径，是一门实验性学科，是物联网、电子、自动化等专业学
2、生的必修专业基础课。因此该课程在物联网应用技术专业的课程体系中占据了十分重要的地位，对学生的职业能力和职业素养的养成起到了主要的支撑作用。前导课程：电工基础、电子技术、电力电子技术等。后续课程：无线传感器网络技术应用、物联网系统集成、物联网传感层综合实训、计算机控制技术、供电技术等。3课程设计思路本课程以“项目导向、任务驱动、基于企业信息化实施工作过程”为教学思路，以学生为主体，以项目实验为教学载体，以行动为导向进行教学，是理论和实验相结合的课程。通过案例练习，让学生了解传感器计数的现状与发展趋势，掌握传感器技术的原理与应用方法，让学生能熟练利用所学知识，正确选用传感器，实现物联网物理层的数据
3、采集，并对实施项目进行维护。同时培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新意识。 本课程对物联网应用技术专业共开设48课时，其中实践课时占24课时。二、课程目标使学生掌握各类传感器的工作原理、基本结构、主要性能，达到能熟练地根据物联网系统的需求分析，选择合适的传感器构建感知层，能熟练地分析判断已有的物联网系统与传感器有关的故障，能熟练使用、更换、维护相关的传感器及配套电路，为学生未来从事专业方面实际工作的能力奠定基础。1课程教学目标1 使学生能够系统地学习与掌握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等。2
4、 使学生能够系统地学习与掌握常用传感器的工作原理、基本结构、测量电路和各种应用。3 熟悉测量的基本知识和各种数据处理方法，了解物联网领域应用传感器构建感知层实现物的感知的方法，懂得物联网系统的感知层搭建步骤，了解物联网领域感知技术的发展趋势。2职业能力培养目标1、 对一般物联网系统中感知层的理论及技术问题具有一定的分析能力。2、 能应付物联网项目中遇到的传感器选型、安装、调试、排除故障等方面的问题，初步形成解决物联网感知层实际问题的能力。3素质目标3、 通过本课程的讲授扩展学生本专业的知识面，提供专业素质。4、 通过实验来领会所学知识，培养学生独立思考能力，动手能力和创新能力。5、 通过知识教
5、学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。三、课程内容及参考学时适用专业：物联网应用技术 参考学时：48教学单元教学内容学习目标参考学时单元一 检测技术的基础概念1、 测量的基本概念2、 测量误差及分类3、 传感器及基本特征4、 传感器的组成及基本特征重点：几种测量误差的理解、弹性敏感元件的理解、传感器基本特征的理解。1）掌握测量的基本概念。2）熟悉测量误差及分类。3）了解弹性敏感元件的材料、基本特征。4）了解传感器的组成及基本特征。4单元二 电阻式传感器1、 电阻应变式传感器的工作原理及其转换电路。2、 实验：电阻传感器性能测试重点：电阻应变式传感器的温度补偿及温热、气敏、湿敏传感器的测
6、量特点。1、 掌握电阻应变式传感器的工作原理及其转换电路。2、 了解温热、气敏、湿敏传感器的测量特点。4单元三 电感式传感器l 电感传感器工作原理l 转换电路l 零点残余电压及形成的原因消除的方法l 实验：电感传感器静态位移性能l 掌握自感式及差动变压器式传感器的工作原理及转换电路。l 理解电感式传感器的工作特点。4单元四电涡流式传感器1、 电涡流式传感器的工作原理与结构形式2、 测量转换电路及应用1、 掌握电涡流式传感器的工作原理。2、 掌握电涡流式传感器的测量转换电路。3、 了解电涡流式传感器应用及选型。4单元五 电容式传感器1、 电容式传感器的工作原理及结构形式。2、 电容式传感器的测量
7、转换电路。3、 实验：电容传感器静态特性l 了解电容式传感器的工作原理及结构形式。l 掌握电容式传感器的测量转换电路。l 了解电容式传感器的应用。6单元六 压电式传感器l 压电式传感器的工作原理理解l 压电式传感器的测量转换电路l 理解压电式传感器的工作原理。l 掌握压电式传感器的测量转换电路。l 了解压电式传感器的结构和应用。4单元七 超声波传感器1) 超声波的物理基础。2) 超声波换能器及耦合技术。1、 了解超声波的物理基础。2、 掌握超声波换能器及耦合技术。3、 学会超声波传感器的具体应用。4单元八 霍尔传感器（2） 霍尔传感器工作原理。（3） 霍尔元件的特性参数。（4） 霍尔集成电路的
8、工作特点。（5） 实验：霍尔传感器的特性测试。1、 了解霍尔元件的结构，掌握其工作原理。2、 了解霍尔元件的特性参数及其应用。3、 理解霍尔集成电路的工作特点。6单元九 热电偶传感器1、 热电偶的冷端的延长。2、 温度补偿及其技术处理。3、 测温线路、热电偶传感器的工作原理和转换电路。1、 了解热电偶的种类及结构、冷端的延长、温度补偿及其技术处理、测温线路及应用等。2、 掌握热电偶传感器的工作原理和转换电路。4单元十 光电传感器l 光电元件的工作原理及特性。l 光电开关及光电断续器的工作原理。1) 掌握光电元件的工作原理及特性。2) 了解光电传感器及热释电元件在红外线检测中的应用。3) 理解光
9、电开关及光电断续器的工作原理。2单元十一 数字式传感器l 数字式传感器的工作原理及特点。1、 理解转角-数字编码器的工作原理。2、 了解光栅、磁栅传感器的工作原理及特点。3、 了解感应同步器的特点。2机动2测试2四、课程实施建议1参考教材及教学参考书建议教材：柳桂国主编检测技术及应用 电子工业出版社 2003.8教学参考书：1梁森等主编的自动检测与转换技术 机械工业出版社 1997.102吴旗主编自动检测与转换技术 河海大学出版社 1998.83沈聿农主编传感器技术 化工工业出版社，20024常键生主编检测与转换技术 机械工业出版社 20015刘迎春、叶湘滨主编现代新型传感器原理 国防工业出版
10、社 20002教学方法建议针对具体的教学内容和教学过程，采用如下教学方法：1、 对学生来说，第一次接触专业课，学起来有一定的困难，应加强直观性，注重理论与实践相结合的一体化教学，教学手段应灵活多样。 2、 在教学过程中，淡化理论推导和复杂的计算过程。3、 理论联系实践进行教学。通过实验实习性环节，培养学生分析问题和解决问题的能力。4、 教学组织形式实现多样化,除了常规课堂授课外,尽量利用现代化的教学手段,例如幻灯片、多媒体技术、投影仪等。3教学评价建议本课程采用多元性的评价，结合课堂提问、课程作业、完成任务的方式，对个人和小组绩效进行考核。考核项目考核方式比例过程考核学习态度根据作业完成情况、
11、课堂回答问题、学生出勤情况，由教师综合评定学生的学习态度得分。15%单元实践单元二、三、五、八、九的实验设置，让学生分组动手对理论进行实践，根据每个小组的完成情况，给出A、B、C、D评价。35%结果考核期末考试由教师评定笔试成绩50%合计100%五、课程教学资源1实验实训教学条件建议为保证理论与实际操作密切结合，本课程配有一个专用实验室。该实验室拥有传感器系统实验仪、示波器、电脑等仪器，电阻传感器性能测试，电感传感器静态位移性能，电容传感器的静态特性，霍尔传感器的特性测试等实验。2师资条件担任本课程的主讲教师应满足以下条件：1）掌握模拟电子技术与数字电子技术知识。2）掌握传感器的基本原理、传感器使用的具体操作。3）拥有物联网项目的实际经验，熟悉物理层的搭建方式。4）具有运用问题引导法、小组协作学习法、案例分析法、职业情景模拟、角色扮演法等组织教学，并指导学生实践的能力。承担本课程教学的兼职教师应具备全国信息化工程师证书，主要承担单元1-2、单元7至9的教学，总计22课时。5
