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传感器与检测技术
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spContent=现实世界传感器无处不在。自动路灯,燃气泄漏报警,银行大门的自动开合,汽车自动避障,炸弹智能引爆,飞机姿态自动平衡,机械臂精准定位,以及智能手机的触控、指纹感应、横竖屏自动转换、电子罗盘等等,无一不是传感器的精妙之作。想知道它们是如何实现的吗?这门课程将会为你解开其中的奥秘。
—— 课程团队
课程概述

   传感器技术和通信技术、计算机技术构成了当今信息社会的三大支柱,传感器技术是现代检测仪器仪表和自动测控系统的重要技术基础。在国内外著名高校当中,《传感器与检测技术》课程均作为测控、光电、电子、机电、应用物理等相关专业的一门重要的主干课程。

本课程以多种日常生产生活中常用的传感器为素材,详细介绍了其工作原理、基本结构、相应的测量及检测电路和在各个领域中的实际应用。通过本课程的学习,要求学生掌握传感器的基本理论,熟悉所学传感器的基本特征和简单的信号调理方法,具备传感器的初步应用能力。

   本课程的主要特点是:

   1)注重原理的介绍。让学生熟悉各种常见传感器的基本工作原理,从而能够知悉各种传感器的基本特性和指标特征,能够为以后实际应用中所涉及到的传感器的准确选型提供良好的知识指导。

   2) 注重系统应用方法的教学。这门课程不仅仅是原理的介绍,每种传感器,我们会精选一些典型的应用示例,并介绍一些实用的传感器信号调理电路,使学生具备传感器的初步应用能力。

   3)密切联系生产生活,注重传感器在工业生产以及日常生活中的实际应用介绍。主要讲授日常生活以及工业生产中常用或常见的传感器,包括常见的力、热、光、声、位移等物理量以及一些湿度、气体等化学量传感器,以及一些新型的传感器技术等。本课程中,学生能够了解诸如自动路灯,燃气泄漏报警,银行大门的自动开合,汽车自动避障,炸弹智能引爆,飞机姿态自动平衡,机械臂精准定位,以及智能手机的触控、指纹感应、横竖屏自动转换、电子罗盘等的工作原理。通过学习,使学生具备利用传感器技术解决一些工业生产和日常生活中自动化系统应用的初步能力。

    课时安排:48学时。其中实验16学时

授课目标

知识目标:旨在使学生了解检测系统与传感器的静、动态特性和主要性能指标,掌握常用传感器的工作原理和常见非电量参数的检测方法、掌握传感器的应用;

技能目标:具备根据测量系统合理选择并应用传感器的能力,1.为工业测控系统的设计与开发奠定基础,使学生胜任相应工程项目所需的技术技能;2.具有归纳总结、整理资料、口头和书面的表达能力;

情感价值目标:1.锻炼学生利用信息化手段开展团队合作、自主解决问题、持续学习的能力;2.通过完成项目任务,培养学生的创新思维和工程应用的能力;3.具有人文、科学素养、社会责任感和家国情怀;


成绩要求

满分100分,具体见下表

阶段

考核项目

项目概况

分值(分)

占期末总评成绩的比例(%)

 

 

 

 

过程性评价

 

线上评价

单元测验

教学网络平台每个章节的小测

20

     

 

100

    

30

作业

教学网络平台每个章节发布的作业

20

考试

线上发布的考试

20

讨论

线上参与讨论

20

观看课程视频

线上教学视频学习情况

20

 

 

 

线下评价

考勤

慕课堂点名

20

 

 

 

100

 

 

 

15

课堂表现

包括投票、问卷、抢答、选人、讨论、小组任务等课程活动

40

随堂测验

课堂上用慕课堂发布测验

40

 

 

 

实验评价

 

实验过程

包括系统方案设计、硬件设计、程序编写、仿真、实物制作过程

30

 

 

 

100

 

 

 

15

实验报告

实验过程及成果的归纳、总结和反思

20

实验成果与答辩

分组PPT汇报、展示成果,组间提问,教师提问

50

创意创新

实训作品的创意创新

加分

终结性评价

期末考试

闭卷纸质考试

100

40



课程大纲
预备知识

需要具有一定的《模拟电路》或《电路分析》基础知识。

参考资料

吴琼水,传感器技术及应用,高等教育出版社,ISBN:978-7-04-060247-0

王化祥,崔自强.传感器原理及应用(第五版),天津大学出版社

[1]仪表技术与传感器 https://www.i-s.com.cn

[2]传感器世界  https://www.sensorworld.com.cn

[3]中国传感器 https://www.sensor.com.cn

常见问题

本课程对电路前导知识要求高吗?

答:由于课程会涉及到传感器的信号调理电路,因此,需要具备较好的模拟电路或电路分析基础知识。本课程对数字电路基础知识要求不高,学习完模拟电路相关课程后,只需具备简单的《数字电路》知识即可学习本课程。