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1、传感器原理与应用-课程标准 传感器技术与应用课程标准 第一部分、课程定位 一、课程性质 传感器是现代控制的基本工具，而检测技术则是控制过程获取信息的唯一手段。传感器原理与应用是一门多学科交叉的专业课程，重点介绍各种传感器的工作原理和特性，结合工程应用实际，了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用，培养学生使用各类传感器的技巧和能力，掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法，了解传感器技术的发展动向。 本课程是嵌入式技术专业的一门核心专业技术课，也是后续的电气综合实训、电工中、高级职业资格证书、毕业设计、顶岗实习等基本技能养成课程，即是职业素质养成与职业能力培养最基本的理论实践一体化课
2、程。 二、课程作用 通过本课程的学习和技能训练，使学生能认识传感器，了解测量基本原理，理解各种传感器进行非电量电测的方法，掌握传感器的基本参数和使用方法。初步具备使用实用型传感器的能力，并了解相应的测量转换电路、信号处理电路的原理及各种传感器在工业中的应用。 三、前导、后续课程 （1）前导课程：高等数学、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电子电工实训、单片机技术。 （2）后续课程：单片机实训。 传感器原理与应用课程的前导、后导课程以及它们之间的相互支撑关系如下表： 第二部分、课程设计 一、基本理念 课程教学应服务于高职教育的培养目标和定位，本着为后续专业课程支撑与服务的宗旨，坚持以职业岗位
3、技能培养为主线，以职业需求的工作过程为导向，以能力为目标，以项目任务为课程训练载体，以工学结合为平台，以学生为教学主体，理论与实践一体化的全新教学理念，培养学生综合运用电子电工知识的能力和职业素质。坚持能力本位观，以模块为载体构建内部结构，以任务为中心构建教学内容结构，以学生为主体进行教学活动。按照高职院校人才培养的特点，充分利用自身资源优势，从岗位能力标准与课程标准融合原则的贯彻，来进行传感器原理与应用课程设计，以突出专业基础课程职业能力的培养。 二、课程设计思路 本课程按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主题的模块化专业课程体系”设计的总体设计要求，突出体现职业能力本位。在充
4、分调研的基础上，对企业需求应用电子技术专业岗位及工作任务进行了分析，确定了专业的定位及发展方向。传感器原理与应用课程设计、课程标准的确定是基于以上工作过程而来的。 第三部分、课程目标 一、知识目标：了解传感器的概念、种类和结构组成，了解传感器的最新发展方向和水平。理解常用传感器的工作原理以及相应的测量转换电路、信号处理电路及各种传感器特点及在工业中的应用。了解检测技术中常用的误差处理、弹性元件及抗干扰技术等相关知识。 二、职业技能目标：常用传感器的识别、测量能力；基本工具的使用能力；基本仪器的使用能力；电路图识图能力，并能在实验平台上正确连接电路；常用传感器应用电路的设计、安装与制作技能。 三
5、、职业素养目标：独立思考、分析和解决问题的能力；锻炼团队合作精神；耐心细致的职业习惯的养成；规范操作习惯的养成；信息获取能力；语言表达能力；专业外语阅读能力；团结协作精神的养成。 四、职业技能证书考核要求：无。 第四部分、课程内容 一、理论教学部分 本课程首先介绍传感器的作用与定义、组成与分类、应用于发展，传感与检测技术的基础知识，传感器的基本特性，测量的基本概念与误差理论等，涉及到的传感器主要有电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、霍尔传感器、压电式传感器、超声波传感器、热电偶传感器、光电传感器、数字式传感器等，这些传感器都是我们工业生产和日常生活中常用的传感器。本课程介绍了这些传感器的
6、工作原理、性能、测量电路及应用，以及各自典型的项目。 二、实践教学内容与要求： 情景一温度的检测 任务一：盐浴炉温度的检测 盐浴炉是采用熔盐作为加热介质的热处理设备，结构简单，制造容易，加热速度快且均匀。盐浴炉广泛用于共建的淬火、正火加热等。 任务要求： （1）认识热电偶温度传感器 （2）掌握热电偶的使用方法 （3）了解热电偶的分度 （4）了解热电偶的冷段补偿放方法 （5）制作简易热电偶 任务二：家用电器温度的检测 电冰箱、空调、电热水器等家电中，均需要对温度进行检测，使用的温度传感器要求体积小、重量轻、价格低，可以选用热敏电阻或集成式温度传感器作为测温传感器。 任务要求： （1）认识铂热电阻
7、 （2）认识热敏电阻 （3）认识集成式温度传感器AD590 AN6701S （4）掌握热敏电阻的使用方法 （5）掌握集成式温度传感器的使用方法 情景二气体的检测 任务一：家用厨房可燃气体的检测 家庭厨房所用的热源有煤气、天然气、石油液化气等，这些气体的泄露，造成爆炸，火宅，中毒的事故时有发生，对人身和财产的安全造成了威胁，所以采用气敏传感器对这些气体进行检测十分必要。 任务要求： （1）认识气敏传感器 （2）掌握气敏传感器的使用方法 （3）了解气敏传感器的实际应用 （4）制作禁止吸烟警告器 情景三湿度的检测 任务一：浴室湿度的检测 浴室中水蒸气很大，会使其中的镜子功能丧失，当浴室的湿度达到一定
8、程度时，镜面会结露，可以采用湿度传感器制作镜面水蒸气清除器。 任务要求： （1）认识湿敏传感器 （2）掌握湿敏传感器的几种分类 （3）掌握湿敏传感器的使用方法 （4）了解湿敏传感器的实际应用 情景四力的检测 任务一：重量的检测 日常生活中，广泛使用各种称重设备。为了方便使用，充分发货称重设备体积小巧，安全实用，成本低廉等特点，一般会使用手提式电子秤，可选用电阻应变式测力传感器。 任务要求： （1）认识力传感器 （2）掌握电阻应变式传感器的基本工作原理 （3）掌握力传感器的使用方法 （4）了解力传感器的实际应用 任务二：煤气灶压电点火检测 利用压电元件受到冲击能产生电荷的现象，能将压电元件用来点
9、火，如煤气灶、打火机、燃气热水器等点火装置都采用了压电传感器。压电传感器体积小，重量轻，可测量各种动态力。 任务要求： （1）认识压电式传感器 （2）了解压电效应 （3）掌握压电传感器的使用方法 （4）了解压电传感器的实际应用 （5）简易压电式传感器的制作 情景五液位的检测 任务一：储水池的液位检测 工业生产及生活中经常要用到储水池，在保持储水池水位的自动抽水系统中，通常采用液位传感器进行水位的测量，一般采用电容式液位传感器来测量水池液位。 任务要求： （1）认识电容式传感器 （2）掌握电容式传感器的分类和工作原理 （3）掌握电容式传感器的使用方法 任务二：密闭容器的液位检测 在工业生产中，经
10、常会使用各种密闭容器存储高温、有毒、易挥发、易燃、易爆等液体介质，对于这些容器的液位检测必须使用非接触式测量，一般采用超声波液位传感器。 任务要求： （1）认识超声波传感器 （2）掌握超声波传感器的工作原理 （3）掌握超声波传感器的使用方法 （4）掌握超声波传感器测距离的使用方法 情景六位移的检测 任务一：电感式接近开关用于物位的检测 在生产流水线中物位的检测十分常见，为保证质量，一般先对滚珠直径进行分选，因此要进行微位移检测，可选用光电传感器。 任务要求： （1）认识电感传感器 （2）了解电感传感器的分类 （3）掌握电感式传感器的实际应用 任务二：光电传感器用于物位和转速的检测 在机械零件以
11、及原料的设计、加工制作工作中，经常会遇到物位和转速的检测，并将其作为保证产品质量、提高生产效益的重要参数，可选用光电式传感器。任务要求： （1）认识光电传感器 （2）了解光电传感器的分类和工作原理 （3）掌握正确使用光电传感器的使用方法 任务三：霍尔传感器用于电机转速的测量检测 霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器，是目前应用最广泛的一种磁电式传感器。它可以用来检测磁场、微位移、转速等，也可以制作高斯计、电流表等。 任务要求： （1）认识霍尔传感器 （2）掌握霍尔效应及其工作原理（3）了解霍尔传感器的分类（4）掌握霍尔传感器的使用方法 第五部分、课程实施 一、教学组织 1、在教学过程中，应立足
12、于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学为主线，通过项目提高学生学习兴趣，激发学生的成就动机。 2、本课程教学可以课堂教学结合实验辅助教学，选用典型的电路载体，在教学过程中，以学生主动完成项目为主，教师指导学生完成为辅，通过项目实施完成学习目标。 3、在教学过程中，要应用多媒体、投影灯教学资源辅助教学，帮助学生理解电路工作原理。 4、在教学过程中，要重视本专业领域新技术、新工艺、新设备发展趋势，贴近生产现场，为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。 5、在教学过程中，教师应该积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。 二、实施条件 （1）师资条件 理论教学环
13、节主要以专任教师为主，任课教师应具备电工基础知识，电工识图绘图能力、常用电子元器件安装能力；课内实践部分主讲教师必须具备现场实际工作经历2年以上或实践指导教学3年以上；具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力。 （2）设备条件 按教学标准班（50人/班）应配备以下设备设施： （3）学习场所条件 按教学标准班（50人/班）教学场所应满足以下要求： 1）校内实训基地条件： 按教学标准班（50人/班）校内实训基地条件应满足以下要求： 2）校外实训基地条件：无 第六部分课程考核与评价 一、考核形式、内容 本课程考核采用平时成绩（60%）与期末考试成绩（40%）合并计算的形式，计分采用百分制。考试时间为90分钟，考试重点是各种类型传感器的基础理论。 二、考核标准 （1）本课程期末考试的卷面分数按照40%计入本课程考核总评，平时成绩按照60%计入本课程考核总评，满分为100分，60分以下为不及格。 （2）平时成绩分为：考勤占20%，作品占40%。以上计分都采用百分制，满分均为100分，分别按各自的百分比计入。 第七部分、课程资源的开发与利用 本课程所选用的教材，其内容应满足本专业标准和本课程标准的要求。语言应精炼、准确、科学，体现先进性、通用性、实用性。教材应图文并茂，提高学生学习兴趣与积
