spContent=人类历史是认识世界和改造世界的历史。测试与传感器技术课程教给大家先进的工具与方法，拓展人的感官范围，将自然界各种物理量以数字信号的形式展现出来，并通过分析从信号中提取出有用的信息，帮助我们认识世界、改造世界。对于机械专业，测试与传感器技术是一门重要的专业基础课程，可以帮我们掌握机械的运行状态，分析系统，参与系统控制。
人类历史是认识世界和改造世界的历史。测试与传感器技术课程教给大家先进的工具与方法，拓展人的感官范围，将自然界各种物理量以数字信号的形式展现出来，并通过分析从信号中提取出有用的信息，帮助我们认识世界、改造世界。对于机械专业，测试与传感器技术是一门重要的专业基础课程，可以帮我们掌握机械的运行状态，分析系统，参与系统控制。
—— 课程团队
课程概述
随着科学技术的飞速发展和工程技术的迫切需求，传感器与测试技术已愈来愈广泛地应用于工业、农业、国防、航空、航天、医疗卫生和生物工程等各个领域。测试是科学研究的基本方法，传感器是实现测试的首要环节，现代生活、国防和高科技的发展离不开传感器与测试技术。
传感器与测试技术是一门理论性、实践性都比较强的课程，讲授过程中注重将教学内容建立于工程背景之上，把握原理、方法、特性以及应用这条主线，从单个传感器到测试系统的集成，完美地将器件与系统结合，形成了经典与现代、器件与系统、理论与实践相结合的特色。
授课目标
通过本课程学习，了解传感器的基本概念及其基本特性（静态、动态特性），典型传感器的工作原理、结构组成、特性分析、信号调理电路，典型参量（振动、温度、流量）的测试方法、系统构成；了解传感器与测试技术在国民经济中的应用以及最新发展趋势；提高学习者创造性地运用知识，自主地发现问题、研究问题和解决问题的能力。
成绩 要求
计分方法：满分100分。
平时成绩占10%（视频观看，作业，测评）；实验占20%；期
末考试占70%。
注：平时成绩和考试成绩比例可能会有一定的微调。
课程大纲
测试的基础知识
课时目标：了解测试技术的特点，理解其作用和发展前景，以及在工程机械行业中的应用；了解测试技术常用的基本概念
1.1 测试的基本概念
1.2 测量误差与不确定度
1.3 测量数据处理
信号分析基础
课时目标：了解信号的分类和描述方法；理解并掌握周期信号的分解方法、频谱概念及特点、熟练掌握周期信号的强度指标
2.1 信号的分类与描述
2.2 周期信号与离散频谱
2.3 非周期信号与连续谱
2.4 随机信号的分析与处理
测试系统的特性
课时目标：掌握测试系统静态特性指标，理解静态特性参数的测定方法，了解线性系统的主要特性，理解并掌握一阶系统频率响应和阶跃响应
3.1测试系统与线性系统
3.2测试系统的静态特性
3.3测试系统的动态特性（一阶系统）
3.3测试系统的动态特性（二阶系统）
3.4测试系统的不失真条件
3.5 测试系统的标定与校准
3.6 组建测试系统应考虑的因素
实验1：测试系统动态特性测定
传感器技术概论
课时目标：了解传感器的基本概念和传感器的发展趋势，掌握常用传感器弹性元件的结构特点
4.1传感器的基本概念
4.2 弹性敏感元件
4.3 应用及发展趋势
应变式和压阻式传感器
课时目标：了解电阻应变传感器结构、特点，理解并掌握金属电阻应变片结构原理，熟练掌握应变片的测量电路，理解并能够对金属应变片测试系统进行温度补偿
5.1 电阻应变片
5.2 电阻应变式传感器
5.3 固态压阻式传感器
5.4 工程应用案例
实验2：电阻应变传感器制作实验
实验3：电桥特性和静应变测量
实验4：动应力测量
电感式传感器
课时目标：了解电感式传感器作用，理解并掌握自感式电感传感器工作原理，掌握其测量电路，理解并掌握互感式传感器工作原理，了解其测量电路
6.1 自感式电感传感器
6.2 互感式传感器
6.3 电涡流式传感器
6.4 工程应用案例
电容式传感器
课时目标：理解电容式传感器工作原理，了解测量电路，熟悉其应用
7.1 工作原理、类型及特性
7.2 测量电路
7.3 特点及应用
压电式传感器
课时目标：理解并掌握压电效应和压电式传感器测量电路；理解并掌握压电式传感器测量电路，了解压电式测力传感器，掌握压电式机械振动测试方法，熟悉压电式超声波传感器；掌握振动信号的一般测量方法，了解振动测量系统的标定方法
8.1 压电效应
8.2 测量电路
8.2 测量电路
8.3 压电式传感器的应用
8.4 工程应用案例
实验5：振动测量
磁电式传感器
课时目标：理解并掌握各种半导体磁敏式传感器的工作原理和结构特点，了解其应用，掌握霍尔元件在工程应用中常见的测量误差及相应补偿方法
9.1 磁电感应式传感器
9.2 霍尔传感器
9.3 工程应用案例
光电式传感器
课时目标：了解光电式传感器，理解光电效应工作原理，了解光电二极管和光电三极管、光电池
10.1 光电检测基础
10.2 光电器件
10.3 工程应用案例
热电式传感器
课时目标：了解常用测温方法，掌握热电偶转换原理
11.2 热电阻
11.3 热电偶
11.4 新型热电式传感器
数字传感器
课时目标：了解数字式传感器的特点，掌握常用数字式传感器工作原理，了解各种数字式传感器的结构和应用特点
13.1 光栅传感器
13.2 感应同步器
13.3 光电编码器
13.4 容栅传感器
13.5 磁栅传感器
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预备知识
参考资料
教材名称：
1、《传感器与测试技术（第2版）》，李晓莹、张新荣、任海果主编，高等教育出版社，2019年
参考书目：
1、《工程测试技术》（第2版），冯凯眆主编，西北工业大学出版社，1997
2、机械工程测试技术基础（第2版），黄长艺等，机械工业出版社，2002
浙公网安备 33010802012594号
