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1、传感器与检测技术课程整体设计一、 课程信息课程名称传感器与检测技术课程编码适用专业应用电子技术、电子信息工程技术类 别考 试学 制3年拟定单位电子教研室执 笔 人张玉莲总学时50-60学分3拟定时间2008.12 二、 课程性质与定位本课程是电子、电气类专业的一门专业技术课程，涉及电子、电气、信息等广泛领域的基础知识。主要讲授工业检测和控制中常用的传感器、检测和转换电路，通过各种应用实例，使学生了解工程检测中常用传感器的结构、工作原理、特性、应用及发展方向。通过本课程的学习，有效培养学生的创新思维能力、独立地分析问题、解决问题的能力，为后续课程的学习、毕业设计打下良好的基础，最终培养出具有良好
2、素质和基本技能、适应能力强、符合社会发展需求的专业技术人才。结合我院电子技术类专业群的建设方案中所确定的职业岗位群，本课程定位为我校电子信息类专业的一门核心专业课。融“教、学、做”为一体，强化学生能力的培养，如应用电子技术专业学生所面对的职业岗位群为：电子产品的装配与工艺管理岗位、质量检验岗位、设备维护、电子测量、电子仪器设备维护及生产过程等管理岗位。这些岗位的技能要求中都包含有传感器应用能力和检测系统集成能力，如典型的电子产品家电摇控器设计时，就涉及到红外线发射电路部分，这就是红外线传感器的应用。因此，本课程是电子信息类专业的一门核心专业课程。本课程作为电子信息类专业的核心专业课程，在本专业
3、的职业能力培养中所起着承前启后的桥梁作用，它既是前期理论课的延续，又是学习其他专业课的前提。本课程主要培养学生选择应用各类传感器的能力，组成各种检测系统的能力和各种测试模块电路的设计制作能力，这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部分。本课程的前期课程主要有实用电子工程制图、电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、电子线路CAD、高等数学等，平行的专业课程主要有电子产品工艺与管理单片机技术与实践FPGA逻辑设计等。三、 设计思路本课程的内容设计上，从基本原理出发，注意内容的先进性和新颖性，注意体系结构的完整性和科学性。在教学内容安排上要充分考虑经典传感测试理论与现代测试方法相结合、传统的检测技术
4、与最新的信息科学技术相结合，如传感测试与控制工程结合的测控技术、传感测试与计算机技术结合的自动测试系统技术、传感测试与集成电路技术、传感器的小型化与智能化等等。同时，与其他相关课程内容（如模拟数字电路、单片机原理及应用、PLC技术等）的处理上，充分体现出本课程与其他课程内容的有机联系和综合应用。在教学内容安排上注重理论联系实际，在传授传感器与检测技术知识的同时，注意学生实践能力的培养，强调各领域中的实际应用是本课程的归宿。由于本课程是一门实践性很强的专业课程，所以更强调实践能力培养的重要性，将实践能力培养划分为课程实验、课程设计和综合性实验，可为部分优秀学生的“后课程”提供实践训练。为他们参加
5、国家、省、校级电子设计竞赛和大学生课外科技竞赛等活动创造有利条件。四、 课程目标设计（一）能力目标l 常用物理量测试方法的分析能力；l 常用传感器的选择能力与使用能力；l 测试数据的分析能力；l 常用检测仪器的使用能力；l 常用测量电路的分析；l 正确维护常用电子检测设备的能力。（二）知识目标l 掌握常用传感器的工作原理和技术性能，具有选择和测试的能力。l 熟悉常用测量和转换电路的工作原理及应用，能进行一般的调试。l 熟悉检测系统的组成方法，能进行一般的工程检测。l 掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识，理解典型检测系统的工作原理，清楚各组成部分的功能及其特性。l 了解微机检测系统的组成和特点、
6、了解最新传感器技术及其应用。（三）职业目标l 能独立学习、工作，掌握交流技巧与团队合作能力，具备相应的职业道德；l 养成良好的工作责任心、坚强的意志力和严谨的工作作风；l 在实际工作中能创造性地完成各项任务，了解电子信息产业的相关法律法规常识；l 掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。五、 课程内容设计和任务分析课程教学内容根据课程目标，按照电子信息技术类专业的职业岗位能力要求进行选择，采取项目教学结合虚拟真实工作场景的实践教学，培养典型电子产品设计和生产管理人员。教学内容包括产品开发市场调研、产品电子线路设计制作、工艺文档编制、质量检验等，通过项目执行使学生了解项目从调研到成品检
7、验的全过程，具体教学内容安排见表1。表1 传感器与检测技术课程内容能力目标学习情境任务载体相关知识训练地点课时传感器基本知识的了解1、传感器的作用、应用、定义及组成。2、传感器的分类及命名方法。3、传感器的特性与技术指标的含义。多媒体传感器的作用、地位、定义与组成；传感器的分类、命名；传感器的基本特性等教室4了解力传感器的工作原理及其应用1、力的转换原理。2、电阻应变片、压电、电容、电感等常用力传感器的工作原理。其测量电路、结构和工作条件。3、各种力传感器的应用。力传感器及其应用多媒体、相关传感器实物弹性敏感元件，电阻应变片传感器，压电传感器，电容传感器、电感传感器及各种力传感器应用教室10电
8、阻应变片传感器性能测试电阻应变片传感器、砝码、显示仪表电阻应变片传感器测量力的原理检测实训室2压电传感器振动实验压电传感器、振动台、检测仪表压电传感器工作原理检测实训室2电涡流传感器性能测试电涡流传感器、测微头、检测仪表等熟悉电涡流传感器的工作原理检测实训室2了解温度传感器的工作原理及其应用1、热电偶传感器的工作原理，热电偶的冷端温度补偿方法和测温电路。2、热电偶的制造材料，了解各种温度传感器的应用。3、热电偶的结构。4、电阻温度传感器、集成温度传感器、热敏电阻等温度传感器的工作原理及其测量电路。多媒体、相关传感器实物常用热电偶传感器、金属热电阻传感器、集成温度传感器的工作原理及其应用教室8热
9、电偶传感器测温性能实验热电偶测量温度试验台、显示仪表热电偶测量温度原理、冷端温度补偿检测实训室2了解位移、物位传感器的工作原理及其应用1、机械位移传感器的结构原理和电路形式。2、其测量环境和应用。3、位移传感器用途。多媒体、相关传感器实物机械位移传感器，光栅位移传感器，磁栅位移传感器，接近、转速传感器，液位、流量等传感器原理和应用教室4了解光电式传感器的工作原理及其应用1、光电式传感器的工作原理及常用光电器件的特性及测量电路。2、光纤传感器、电荷耦合摄影器件的工作原理及应用。3、红外传感器工作原理、光电式传感器的应用。多媒体、相关传感器实物光电效应及光电器件、光电式传感器的测量电路；光纤传感器
10、、电荷耦合摄影器件；红外传感器、光电式传感器的应用。教室6光纤传感器测量转速光纤传感器、转盘、显示仪表光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射的明显变化产生电脉冲，经电路处理即可得知转速的大小检测实训室2了解磁电式传感器的工作原理及其应用1、霍尔传感器的工作原理及其测量电路。2、霍尔电势大小与那些参数有关，霍尔元件的常用材料有哪些。3、测量环境和应用条件。4、其他磁传感器的工作原理。多媒体、相关传感器实物霍尔传感器，磁敏二极管、晶体管传感器，磁电式传感器的应用教室4磁电式传感器转速测量磁电式传感器、转盘、显示仪表电磁感应的原理检测实训室2了解各种波式传感器的工作原理及其应用1、超声波传感器的工作原
11、理和应用。2、微波传感器，多普勒传感器的工作原理和应用多媒体、相关传感器实物超声波传感器，微波传感器，多普勒传感器的原理及应用教室4化学物质传感器1、气体、湿敏传感器的分类及其工作机理。2、各种气体、湿敏传感器特性。3、各种气体、湿敏传感器应用场合。多媒体、相关传感器实物气体传感器，湿度传感器，气体和湿度传感器的原理及应用。教室4了解机器人传感器的工作原理及其应用1、机器人的类型与进化过程。2、机器人在现代化生产中的重要作用。3、机器人传感器的工作原理。各种类型的机器人各种机器人表演机器人的类型、机器人的特征、机器人的进化过程、视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器、压觉传感器、力觉传感器、接近觉
12、传感器、滑觉传感器、感觉传感器。教室2总课时合计58六、 课程设计参考题目及要求1. 设计一个烟雾报警器系统，要求当有烟雾时能自动监测并发出报警声。2. 设计一个酒精浓度监测报警器系统，用于司机饮酒检测。要求能检测酒精气味，自动切断车辆点火装置，并发出“酒后别开车”的报警声。3. 设计一个房间湿度控制器系统。要求将室内适度控制在30%RH50%RH，房间湿度低于30%RH时自动加湿，高于50%RH时自动除湿。4. 设计一个敲击式电子门铃，当有关客人来访时只要轻敲房门，门铃就会发出清脆的“叮咚”声。设计一个光控、声控延时照明灯，用于走廊楼道照明。要求在天黑和有声音时自动点亮，点亮时间控制在306
13、0S。5. 设计一个感应式防盗报警器系统，用于仓库或庭院夜间防盗之用。6. 设计一个触摸式延时照明灯，用于楼道、走廊、卫生间等场所的照明。延时时间控制在3060S。设计一个电冰箱温度控制器。要求将冰箱冷藏室温度控制在05范围，超过5压缩机自动运行开始制冷，低于0时压缩机停止工作。7. 用光敏电阻制作一个自动调光台灯。使台灯的亮度根据周围环境照度自动调节，当周围环境照度较弱时，亮度增大，反之则较小。8. 利用霍尔开关集成传感器设计一个自动取水装置。当投入取水牌时，水自动流出，并能控制出水时间。9. 利用霍尔线性集成传感器设计一个霍尔计数装置。对生产线上产品实行自动计数。10. 设计一个太阳能热水
14、器水位报警器。当缺水或加水过多时自动发出声光报警。11. 利用转速传感器设计一个发动机转速测量装置。要求正确选择传感器。12. 利用热敏电阻设计空调控制系统。要求在制冷运行时室内温度低于设定温度或制热运行高于设定温度时，能自动停止压缩机工作。七、 课程设计成绩评定标准1. 能根据题目设计要求查阅有关资料，收集有关信息。2. 论文设计思想正确，设计依据可靠，设计方案简洁。3. 设计方案经济合理，容易实现。4. 对设计电路分析、计算正确。5. 设计电路原理明确，所用元件价格便宜，互换性强。6. 根据设计要求与设计电路、设计步骤写出设计论文。要求：7. 说明书内容齐全、充实。8. 文句流畅，逻辑性强，字迹清晰。9. 有分析，论据充分，设计计算正确无误。10. 文字、图形、符号符合国际或国家标准。11. 设计方案合理、具有可行性。12. 在设计过程中，对原理结构分析透彻，所选用的参数或元件有具体比较说明，经济性强八、 教材编选建议1.依据本课程标准编写教材，教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。2.教材应将本专业职业活动，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程，结合电子设计大赛、电子科技制作、无线电科技活动等对测量技术知识、技能的要求组织教材内容，引入必须的理论知识，增加实践实操内容，强调理论在实践过程中的应用。3.教材内容应体现先进性、通用
