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传感器技术实验
第5次开课
开课时间: 2024年10月14日 ~ 2025年01月19日
学时安排: 4-8
当前开课已结束 已有 314 人参加
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课程详情
课程评价(8)
spContent=“传感器技术实验”是适用于电子信息类、仪器仪表、自动化与控制等相关专业的一门重要的实践课,是一门工程应用性非常强的课程。课程内容涵盖传感器基础知识验证性实验和综合设计实验两大部分。经过对该实验课循序渐进的系统学习,将使学生在加深对传感器技术感性认识的基础上,通过自行设计制作传感器应用电子作品的实践活动,能初步掌握集传感器元件、信号处理电路和智能控制为一体的传感器应用的综合设计能力,并使自己的创新实践能力得到提升,为此后的更深入的学习和工作实践打下良好的基础。
“传感器技术实验”是适用于电子信息类、仪器仪表、自动化与控制等相关专业的一门重要的实践课,是一门工程应用性非常强的课程。课程内容涵盖传感器基础知识验证性实验和综合设计实验两大部分。经过对该实验课循序渐进的系统学习,将使学生在加深对传感器技术感性认识的基础上,通过自行设计制作传感器应用电子作品的实践活动,能初步掌握集传感器元件、信号处理电路和智能控制为一体的传感器应用的综合设计能力,并使自己的创新实践能力得到提升,为此后的更深入的学习和工作实践打下良好的基础。
—— 课程团队
课程概述

“传感器技术实验”是一门工程应用性非常强的课程。课程内容设置为“基础实验”和“综合设计实验”两部分。“基础实验”部分为验证若干种传感器的功能原理和应用,通过这部分实验操作学习,将使学生增加对传感器的感性认识,进一步加深对传感器理论知识的理解。“综合设计实验”部分要求学生通过自行设计制作以传感器为核心的实用电子作品,涉及传感器应用设计、PCB的制作、电路系统的安装与调试、撰写设计报告等项目,通过这部分的实操学习,初步掌握传感器应用电路的综合设计能力。该实验课程强调动手实践,以传感器综合实验仪为平台,以数据处理软件和PCB设计软件为工具,构建由基础到提高的系统完整的学习体系。通过对本课程的学习,将使学生在理论联系实践、独立分析问题、解决问题的能力得到提高,并学会自主查阅文献、进行归纳总结,初步具备独立撰写科研论文的能力。

授课目标

(1)进一步理解传感器的基本概念、工作原理;

(2)掌握各种传感器的工程应用;

(3)掌握分析问题、解决问题的方法与途径,着重于对实际问题的解决;

(4)培养自主查阅文献、归纳总结,以及口头表述的能力,初步具备独立撰写科研论文的能力。

课程大纲

1. 绪论

1.1 课程学习要求

1.2 传感器实验平台

1.3 示波器的使用

1.4 Origin的绘图功能

1.5 Origin的数据分析功能

2. 金属应变片直流电桥性能实验

2.1 金属应变片直流电桥性能实验原理

2.2 金属应变片直流单臂、半桥、全桥性能比较实验

2.3 金属应变片的温度影响实验

金属应变片直流电桥性能实验报告

3. 金属应变片交流全桥性能实验

3.1 金属应变片交流全桥性能实验原理

3.2 移相器性能实验

3.3 相敏检波电路实验

3.4 金属应变片交流全桥性能实验

金属应变片交流全桥性能实验报告

4. 差动变压器性能实验

4.1 差动变压器性能实验原理

4.2 差动变压器零点残余电压补偿实验

4.3 差动变压器性能测试实验

差动变压器性能实验报告

5. 电涡流式传感器实验

5.1 电涡流式传感器实验原理

5.2 电涡流式传感器的静态标定实验

5.3 电涡流式传感器称重实验

5.4 电涡流式传感器的振幅测量实验

电涡流式传感器实验报告

6.霍尔式传感器实验

6.1 霍尔式传感器实验原理

6.2 霍尔式传感器的直流激励特性实验

6.3 霍尔式传感器静态测量实验

霍尔式传感器实验报告

7. 热电式传感器实验

7.1 热电式传感器实验原理

7.2 热电偶测量温度实验

热电式传感器实验报告

8. 光纤位移传感器实验

8.1 光纤位移传感器实验原理

8.2 光纤位移传感器实验静态实验

8.3 光纤位移传感器实验测速实验

光纤位移传感器实验报告

9. 传感器演示性实验

9.1 PN结温度传感器演示实验

9.2 热敏电阻特性演示实验

9.3 光敏电阻特性演示实验

9.4 气敏电阻特性演示实验

思考题

基础实验模块测试

10. 传感器应用综合设计实验概述

10.1 传感器应用综合设计实验概述

10.2 PCB设计软件概述

单元作业

11. 原理图的设计

11.1 图纸的设置

11.2 绘制原理图快速入门

11.3 原理图的检查调整

11.4 输出报表文件

单元作业

12. 元件库的创建

12.1 原理图库的创建方法

12.2 封装库的创建方法

13. PCB的设计

13.1 PCB编辑器

13.2 PCB图纸规划

13.3 导入电路原理图数据

13.4 元件布局

13.5 布线

13.6 PCB设计后续操作

“PCB的设计”单元视频学习后的思考

14. 实验室制作电路板的方法

14.1 实验室制作电路板的工具设备与材料

14.2 实验室制作电路板的工艺流程

实验室安全规范

15. 实验室制作PCB空板的方法

15.1 实验室制作PCB空板的方法

综合设计

16. 电路板的焊接

16.1 电路板焊接的基本工具和材料

16.2 电路板焊接的工艺技术

17. 电路板的调试与检测

17.1 电路板的调试与检测方法

18. 综合设计实验报告的撰写

18.1 撰写综合设计实验报告的方法

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预备知识

先修课程:

1)模拟电子线路及实验

2)数字逻辑电路及实验

3)传感器原理与技术

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

推荐教材:

(1)电子电路与传感器实验,张永华,清华大学出版社,2018,初版

(2)Altium Designer 原理图与PCB设计(微课视频版),张永华,清华大学出版社,2023,初版

参考书目:

(1)传感器原理及应用,吴建平,机械工业出版社,2016,第3版;

(2)Altium Designer 教程-原理图与PCB设计,王秀艳、姜航、谷树忠,电子工业出版社,2019,第3版。

华东师范大学
1 位授课老师
张永华

张永华

高级实验师

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