传感器是获取自然科学领域信息的主要途径和手段,它既在现代测控系统中处于连接被测控对象和测控系统的接口位置,又是提高自动控制系统精度的反馈环节,因此《传感与检测技术》课程是自动化、测控技术与仪器、电气工程及自动化、机械设计制造及其自动化、物联网工程、智能电网信息工程等专业的核心专业基础课。该课程涉及机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科领域,应用领域十分广泛,与当前多学科交叉融合的趋势相一致,在专业课程体系中起到重要的承上启下作用。
传感与检测技术集中体现了信息化和工业化的结合, 科技越发达,自动化程度越高, 对传感与检测技术的依赖也就越强烈。信息产业链中信息应用、信息传输与信息处理发展迅猛,使世界许多国家已大力发展传感与检测技术,我国政府也提出了“传感中国”口号,加大了具有自主知识产权的先进传感与检测技术的研发力度。工业4.0技术、物联网技术、无人驾驶技术、智能机器人等无不依赖传感与检测技术的发展与应用。技术的发展,相应产品的研发、使用与维护对高校人才培养的目标和内容提出了与时俱进的新要求,极大地提高了《传感与检测技术》课程的地位。
《传感与检测技术》课程综合性和实践性较强,主要内容包括传感与检测技术的定义、基本组成、发展趋势与应用,传感器与测量系统的基本特性,传感器的标定方法,各种常用传感器(电阻传感器、电感传感器、电容传感器、光电传感器、热电偶、磁电传感器、压电传感器、光纤传感器、半导体传感器)的工作原理、技术性能、特点、选型原则、测量电路以及应用,信号分析及其在检测技术中的应用,信号调理电路,误差分析,测量数据基本处理步骤和软件算法,智能传感器,多传感器信息融合技术,软测量技术,系统抗干扰技术,系统可靠性设计,现代测量系统设计步骤等。
通过本课程的学习,能够使学生掌握常用传感器的基本原理、输入输出特性,根据实际应用系统的要求,能够选择恰当的信号调理电路,并对电路进行分析和计算,以便得到符合后续电路所需要的信号范围和要求;掌握传感器的工程应用方法和正确处理测量数据,根据系统的要求和性能指标,能够设计/开发现代测量系统。通过案例设计与分析,提高学生自主学习能力。及时了解传感与检测技术的发展前沿状况,培养学生科学素养,提高学生分析能力和创新能力。
大学物理
电路原理
电子技术
自动控制原理
微机原理及接口技术
无证书。
总评成绩按以下比例分配:
(1)完成所有的章节作业,计入平时成绩,平时成绩占课程总成绩的30%;
(2)完成本课程两次随堂测试, 随堂测试占课程总成绩20%;
完成期末测试,期末测试成绩占课程总成绩的50%;
建议教材:
传感与检测技术 刘红丽.(第二版)[M].北京:国防工业出版社,2012
参考资料:
[1] 现代测试技术与系统设计 [M] 申忠如. 西安:西安交通大学出版社。2009年
[2] 传感器原理及应用[M] 刘振廷.. 西安:西安电子科技大学出版社,2011
[3] 传感器与检测技术 [M] 徐科军..北京:电子工业出版社,2011
[4] 美国NI、TI公司网站,国内知名的传感器网站
[5]微信订阅号:传感器与物联网 传感器专家网,传感器解决方案
[6]武汉理工大学网络教学综合平台《传感与检测技术》精品课程、资源共享课程
从先进的自动化技术如物联网技术、无人机、智能机器人、工业4.0技术中, 了解传感与检测技术的作用与地位,它是如何应用到这些技术中?工作原理是什么?与系统中其他模块如何接口?实现了系统的哪些功能?
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传感器种类很多,特性、工作原理、测量电路以及应用都各不相同, 那么我们在学习时应采用什么样的学习方法, 才不至于学起来枯燥无味?
传感器的种类多, 输出信号的方式也不尽相同,它们是如何和后续电路接口的?
测量肯定伴随着误差, 误差来源是什么?有什么特点?如何发现?如何消除?硬件软件消除误差的方法是什么?怎样来衡量测量的精度?
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如何从工程实际出发, 能够根据系统的要求、性能指标以及实现功能,掌握现代测量系统的设计步骤,完成系统方案设计,传感其选型,信号调理电路的选择与参数设计,误差分析,编写测量数据的基本处理算法等?