传感器与检测技术.doc

传感器与检测技术 —课教案学 期: 学 时: 64 系 （部）： 电气与电子工程技术系教研室:楼宇智能化工程技术 授课教师:董春利 黄安春授课班级所 在系授课班级授课班级 所在系授课班级传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题一 检测技术的基本知识 （一）第一节测量技术概论第二节测量数据的估算和处理教学任务：使学生了解检测技术的含义，检测技术的发展方向掌握测量误差的概念和通过误差要求如何选择测量装 置的精度等级掌握测量误差的处理方法和测量数据 的处理方法重点及难点：根据误差要求合理选择检测装置的精度等级测量数据的处理方法教学内容提要：1、检测技术的含义、作用和地位;2、 检测系统的组成；3、 误差的基本概念和仪表的精度等级4、 随机误差和系统误差的处理方法5、 测量数据的处理方法复习思考题、作业传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题一 检测技术的基本知识 （二）第三节传感器的组成和分类第四节 传感器的基本特性教学任务：使学生了解传感器的定义、传感器的组成-三部分:敏感元件、传感元件和检测线路以及传感器的分类方 法掌握传感器的静态特性 一线性度、灵敏度、回程 误差、测量范围与量程和精度等级等的基本概念 ，了解 传感器的动态特性的分析方法•重点及难点：灵敏度的概念、灵敏度与量程、稳定性的关系多环节系统的灵敏度 &传感器的组成教学内容提要：1、传感器的组成：敏感元件、传感元件、检测线路及其作用2、 传感器的分类：从输出的角度分、从输入的角度分3、 传感器的静态特性4、 传感器的动态特性的分析方法传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题二 电阻式传感器 （一）第一节电阻应变式传感器教学任务：掌握电阻应变效应、电阻应变片的工作原理；电阻应变片的分类及其特点；电阻应变片的检测线路一桥 路的三种形式。

了解检测线路的补偿方法了解电阻 应变式传感器的应用实验验证三种桥路的灵敏度重点及难点：电阻应变效应&应变片的分类及其特点应变式传感器的检测线路 &补偿方法教学内容提要：1、 电阻应变效应和电阻应变式传感器的类型及特点2、 电阻应变片及检测线路一桥路3、 检测线路的零点补偿和温度补偿4、 电阻应变式传感器的应用复习思考题、作业：传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题二 电阻式传感器（二）第二节固态压阻式传感器第三节热电阻式传感器教学任务：了解压阻式传感器的工作原理及其应用掌握热电阻式传感器的工作原理及其分度方式掌握热电阻传感 器的测量线路-三线制单桥臂桥路的工作原理及其优 点了解四线制的工作原理及热电阻传感器的应用重点及难点：三线制检测线路的温度补偿功能热电阻传感器的应用 &压阻式传感器的应用教学内容提要：1、 压阻式传感器的原理及其应用2、 热电阻传感器的工作原理3、 适合制作热电阻的材料/热电阻传感器的分度4、 热电阻传感器的测量电路5、 热电阻传感器的应用复习思考题、作业传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题二 电阻式传感器（三）电阻应变式传感器检三种测量桥路的比较实验教学任务：了解应变片在位移测量中的应用；掌握实验设备的的线路连接；学会规划实验步骤；通过实验数据的处理， 验证应变式传感器的线性区域及三种检测线路一单桥 臂、双桥臂和全桥臂的灵敏度的比较。

重点及难点：实验设备的接线 &实验步骤的规划实验结果的分析&实验报告的整理教学内容提要：1、 引导学生认识应变片以及粘贴方式2、 线路连接的方法及注意事项3、 按照实验线路接线4、 实验步骤及操作注意事项5、 实验数据的记录及整理传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题三 电容式传感器 （一）第一节电容式传感器的工作原理第二节电容式传感器的类型及特性教学任务：掌握电容式传感器的工作原理；了解电容式传感器的类型及特性；掌握差动式电容传感器的灵敏度分析 以及改善线性的分析重点及难点：电容式传感器的工作原理及其三种类型电容式传感器为什么采用差动形式教学内容提要：1、 电容式传感器的工作原理2、 电容式传感器的三种形式及灵敏度分析3、 差动式电容传感器的灵敏度的分析复习思考题、作业：传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题三 电容式传感器 （二）第三节电容式传感器的测量电路第四节电容式传感器的应用教学任务:了解教材中介绍的7种测量线路;重点掌握（1）交流变压器电桥；（2）运算放大器式测量电路；（3）调频电路. 了解电容式传感器的应用：重点介绍电容式压力传感 器的结构、特点及其应用。

重点及难点：变压器电桥的电路分析运算放大器式测量电路和调频电路的特点教学内容提要:1、 变压器电桥的电路分析一能把差动式电容传感器的非 线性输出转化为线性输出；2、 运算放大器式测量电路及特点3、 调频电路及其特点4、 电容式传感器的应用一位移、压力传感器的特点及应用传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题三电容式传感器（三）电容式传感器的位移特性实验教学任务：了解电容式传感器在位移测量中的应用；掌握实验 设备的的线路连接；学会规划实验步骤；通过实验数据 的处理，验证电容式传感器的线性区域及差动形式的 灵敏度与单一形式的灵敏度的比较重点及难点：实验设备的接线 &实验步骤的规划实验结果的分析&实验报告的整理教学内容提要：1、 导学生认识电容式传感器2、 实验线路连接的方法及注意事项3、 实验步骤及操作注意事项4、 实验数据的记录及整理复习思考题、作业：写实验报告传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题四 电感式传感器（一）第一节 自感式电感传感器教学任务：了解自感式电感传感器的工作原理，掌握变间隙自感式传感器的灵敏度•差动式变间隙自感式传感器的 优点•检测线路-交流变压器式电桥的工作原理及其特 点。

相敏检波电路的原理分析重点及难点：变间隙式电感传感器的工作原理差动式变间隙电感传感器的优点教学内容提要：1、 电感传感器的工作原理2、 变间隙式自感传感器的原理及灵敏度的分析3、 差动式变间隙自感传感器的优点4、 螺杆式自感传感器的工作原理5、 检测线路-变压器式电桥以及相敏检波电路传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题四 电感式传感器（二）第二节差动变压器教学任务：介绍差动变压器的工作原理及其结构；零点残余电压的产生和解决方法电感式传感器的应用差动变压 器零点残余电压补偿实验重点及难点：差动变压器的原理和应用差动变压器零点残余电压补偿实验教学内容提要：1、 差动变压器的工作原理2、 零点残余电压的产生和解决方法3、 电感式传感器的应用4、 差动变压器零点残余电压补偿实验复习思考题、作业：P66— 2、4分析实验结果，书写实验报告传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：第四章 电感式传感器 （三）第三节电涡流式传感器教学任务：了解电涡流传感器的工作原理，掌握影响电涡流传感器的因数以及电涡流传感器测量位移和温度的机理 掌握电涡流传感器的应用-高频反射式电涡流传感器和 低频透射式电涡流传感器的应用。

重点及难点：电涡流传感器的原理和影响电涡流传感器的因数电涡流传感器的应用一高频反射式和低频透射式教学内容提要1、 涡流传感器的工作原理2、 电涡流传感器的应用一位移及其金属表面温度的测量3、 高频反射式电涡流传感器的应用4、 低频透射式电涡流传感器的应用复习思考题、作业:传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：第四章电感式传感器（四）差动变压器的应用一差动变压器的性能实验教学任务：了解电感式传感器在位移测量中的应用；掌握实验设备的的线路连接；学会规划实验步骤；通过实验数据 的处理，验证电感式传感器的线性区域及差动形式的灵 敏度与单一形式的灵敏度的比较重点及难点：实验设备的接线 &实验步骤的规划实验结果的分析&实验报告的整理教学内容提要：1、 学生认识电感式传感器2、 验线路连接的方法及注意事项3、 实验步骤及操作注意事项4、 实验数据的记录及整理复习思考题、作业：写实验报告传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题五 压电式传感器 （一）第一节压电式传感器的工作原理第二节 压电材料及压电元件的结构教学任务：掌握压电效应；了解石英晶体的压电效应一石英晶体的三轴；压电晶片的获得；纵向压电效应和横向压电 效应。

了解其他压电材料-压电陶瓷、高分子压电材料 等的压电机理；掌握压电元件串联和并联的特性重点及难点：关于压电效应一石英晶体的压电效应纵向压电效应和横向压电效应的相同和不同教学内容提要：1、 压电效应的定义2、 石英晶体的压电效应分析一-石英晶体的三轴/石英晶片的的获得3、 其他压电材料的介绍4、 压电元件的串、并联传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题五压电传感器（二）第三节压电传感器的测量线路第四节压电传感器的应用教学任务：介绍压电传感器的两种检测线路 一电压放大器和电荷放大器以及他们的工作原理和各自的特点通过 检测线路的介绍使学生理解压电传感器为什么不能检 测静压力.重点及难点：电压放大器 &电荷放大器线路的分析压电传感器为什么不能检测静压力教学内容提要:1、 压电传感器的等效电路 一电荷源和电压源2、 压电传感器测量线路的作用3、 电压放大器线路分析4、 电荷放大器的线路分析5、 压电传感器为什么不能检测动态力传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题六磁电式传感器 （一）第一节磁电式传感器教学任务：本章通过介绍法拉第电磁感应定律引出电磁式传感器的工作原理• 了解磁电式传感器的结构；掌握磁电式 传感器的应用，重点介绍磁电式转速传感器的工作原理 以及相关转速的计算•了解磁电式振动传感器的工作原 理。

重点及难点：法拉第电磁感应定律及磁电式传感器的工作原理变磁通式磁电传感器一一磁电式转速表的应用教学内容提要：1法拉第电磁感应定律2•磁电式传感器的工作原理3•磁电式转速表的工作原理及转速的计算4 •恒磁通式传感器一一磁电式振动传感器的工作原理复习思考题、作业：传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题六磁电式传感器（二）第二节霍尔传感器教学任务：本章节的重点讲解霍尔效应，通过分析霍尔效应的形 成过程使学生了解为什么只有半导体适合作霍尔元 件了解霍尔元件的参数，了解霍尔元件的温度特性 及其补偿方法掌握霍尔传感器的几种应用重点及难点：霍尔效应-为什么只有半导体适合制作霍尔元件霍尔元件的温度特性及其补偿方法教学内容提要：1. 霍尔效应2•为什么导体和绝缘体不适合制作霍尔元件3. 霍尔元件的温度特性及其补偿方法4. 零位特性及补偿5. 霍尔传感器的应用传感器与检测技术教案年 月 日 星期章 节：课题七热电偶传感器 （一）第一节热电偶传感器的工作原理教学任务：本章节重点讲述热电效应——两种形式：。