传感器原理及应用课程教学大纲
4页1、传感器原理及应用课程教学大纲Theory and Application of Sensor课程编号:适用专业:电子信息工程,测控技术与仪器先修课程:工程图学、工程材料、电路分析、模拟电子电路、精密机械设计、信号与系统学时数:48 学分数:3 执笔者:王召巴 编写日期:2001年3月一、课程的性质和目的课程性质:传感器原理及应用是电子信息工程、测控技术与仪器等专业的专业基础课,是必修课,是一门理论性和实践性都很强的综合性课程。主要任务:培养学生1. 掌握各类传感器的基本理论,掌握几何量、机械量及有关量测量中常用的各种传感器的工作原理、主要性能及其特点;2. 能合理地选择和使用传感器;3. 掌握常用传感器的工程设计方法和实验研究方法;4. 了解传感器的发展动向。二、课程教学内容绪论(讲课1学时)掌握传感器的概念、用途、基本结构;了解传感器的分类、对传感器的一般要求,传感器的历史、发展趋势及本课程相关参考资料。第一章 传感器的一般特性(讲课1学时)掌握传感器静特性、动特性的概念,线性度、迟滞、灵敏度、分辨力、重复性、零漂、温漂等静态指标的概念及表示方法。理解动态特性的研究方法。第二章 电阻
2、式传感器(讲课6学时)掌握应变片工作原理、转换电路的形式及计算,温度误差与补偿。理解应变片的主要特性,应变片应用举例,了解应变片类型,粘贴工艺。压阻式和电位器式传感器原理。重点:直流电桥的计算难点:温度误差的补偿方法第三章 电容式传感器(讲课4学时)掌握电容式传感器工作原理和结构类型,电容式传感器的特点,寄生电容的消除。理解静态特性,设计要点,转换电路,电容式传感器的应用。了解容栅式传感器工作原理。难点:寄生电容的概念、消除方法第四章 电感式传感器(讲课4学时,实验2学时)掌握自感式传感器工作原理、设计原则,差动变压器式传感器工作原理,主要误差及补偿方法,电涡流式传感器工作原理。理解自感式传感器特性分析、等效电路、转换电路,电涡流的形成范围。了解差动变压器式传感器的转换电路,电涡流式传感器转换电路,应用举例。重点:零点残余电压及其补偿。难点:自感式传感器的设计原则。第五章 压电式传感器(讲课4学时,实验2学时)掌握压电效应及其物理解释,压电元件常用结构形式,测量电路。了解压电材料及主要特性、应用举例。超声波传感器、探伤仪,无损检测。重点:压电效应、测量电路难点:压电效应的物理解释、电荷
3、放大器与电压放大器的对比。第六章 磁电式传感器(讲课2学时,实验2学时)掌握磁电式传感器工作原理,霍尔式传感器工作原理、误差及其补偿。理解磁电式传感器的设计,霍尔元件及材料,霍尔元件基本特性。了解磁电式、霍尔式传感器的应用。重点:霍尔式传感器工作原理,误差及补偿。难点:磁电式传感器的设计。第七章 热电式传感器(讲课4学时) 掌握热电偶工作原理,冷端处理方法。了解常用热电偶,热电阻传感器、热敏电阻。重点:热电偶难点:热电效应第八章 光电式传感器(讲课2学时,实验2学时)掌握四种形式的光电效应及其器件,半导体光电元件的特性,模拟式光电传感器工作原理及分类。理解脉冲式光电传感器原理及应用。了解光电检测系统的构成。 重点:四种形式的光电效应第九章 光纤传感器(讲课2学时)掌握光纤的基本原理、光纤传感器的基本原理。了解光纤机械量传感器、光纤热工量传感器、光纤电磁量传感器、医用光纤传感器、监测大气污染传感器的工作原理及应用。重点:光纤传感器的基本原理难点:光调制技术第十章 固态图像传感器(讲课2学时)掌握固态图像传感器的敏感器件的原理,了解其应用。重点:CCD传感器难点:CCD的电荷耦合过程第十一
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