SPOC学校专有课程
传感器与测试技术
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spContent=五、课程性质与任务: 1.课程性质:本课程是机械设计制造及自动化专业的专业基础课。 2.课程任务:本课程是一门专业基础课。通过本课程的学习,学生应能较熟练地掌握测试与传感技术相关的基础知识及专业技术知识,具有初步的分析与应用传感技术的能力,为今后进一步学习机电一体化专业打好基础。
—— 课程团队
课程概述


章 压电式传感器(1学时)

(一)教学目标

1.熟悉压电式传感器的结构及种类;

2.掌握压电式传感器的测量原理及应用;

3.了解压电式传感器的特性与技术参数;

4.学会合理选用压电式传感器构成检测电路。

(二)教学重点与难点

重点:1.压电式传感器的结构及特性;

   2.压电式传感器的工作原理。

难点:1.压电式传感器的检测机理;

   2.压电式传感器测量转换电路。

(三)理论教学内容

第一节 压电式传感器的工作原理 

 1.压电效应;

2.压电材料;

第二节 压电式传感器的测量转换电路

1.压电式传感器的等效电路;

2.压电式传感器的测量电路;

3.压电传感器的串联与并联。

第三节 压电式传感器的结构与应用

1.压电式力传感器;

2.压电式加速度传感器;

(四)实验教学内容

实验九 压电式传感器

霍尔式传感器1学时)

(一)教学目标

1.熟悉霍尔式传感器的结构及种类;

2.掌握霍尔式传感器的测量原理及应用;

3.了解霍尔式传感器的特性与技术参数;

4.学会合理选用霍尔式传感器构成检测电路。

(二)教学重点与难点

重点:1.霍尔式传感器的结构及特性;

   2.压电霍尔式传感器的工作原理。

难点:1.霍尔式传感器的检测机理;

   2.霍尔式传感器测量转换电路。

(三)理论教学内容

第一节 霍尔元件的基本工作原理

 1.霍尔效应;

2.霍尔元件的基本结构和特性参数;

3.基本误差及其补偿;

4.霍尔元件的应用电路

第二节 霍尔集成电路

1.霍尔线性集成器件;

2.霍尔开关集成器件;

第三节 霍尔传感器的应用

1.霍尔式位移传感器;

2.霍尔转速传感器;

3.霍尔式无触点汽车电子点火装置。

(四)实验教学内容

实验十  霍尔传感器

第八章  光电式传感器1学时)

(一)教学目标

1.熟悉光电式传感器的结构及种类;

2.掌握光电式传感器的测量原理及应用;

3.了解光电式传感器的特性与技术参数;

4.学会合理选用光电式传感器构成测光检光电路。

(二)教学重点与难点

重点:1.光电式传感器的结构及特性;

   2.光电式传感器的工作原理。

难点:1.光电式传感器的检测机理;

   2.光电式传感器测量转换电路。

(三)理论教学内容

第一节  光电效应 

 1.外光电效应;

2.内光电效应;

第二节 光电器件

1.光电管;

2.光电倍增管;

3.光敏二极管与三极管;

4.光敏电阻与光电池;

5.光电耦合器。

13章  数字式传感器 (1学时)

13.1  光 栅 传 感 器

13.1.1  光栅的结构及工作原理

1. 光栅结构

2. 光栅测量原理

13.1.2  光栅传感器的组成

1. 光栅读数头

2. 光栅数显表

13.2  编 码 器

13.2.1  光电式编码器

13.2.2   磁编码器

13.3.3  感应同步器位移测量系统

14章  智能式传感器 (1学时)

了解智能式传感器的功能和构成,掌握传感器的智能化概念,会指出相应的传感器的智能化实例集成智能传感器的发展方向智能传感器的研究热点

了解物理转化机理数据融合理论CMOS工艺兼容的传感器制造与集成封装技术

15.1.1 温度概述

1.  温度与温标

2.  温度测量的主要方法和分类

15.1.2  膨胀式温度传感器

1.  液体膨胀式

2.  固体膨胀式

3.  气体膨胀式

15.1.3  热电偶传感器

1. 热电偶测温原理

2.  热电偶基本定律

3. 热电偶类型

4. 热电偶的结构形式

5.  热电偶测温线路

九:试验内容

实验一&实验二(4学时)

  电阻应变片(全桥半桥电路)理解热电阻等相关电路原理。

实验三(2学时):电容式传感器

实验四(2学时):霍尔传感器。学会合理选用霍尔式传感器构成检测电路。


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

平时成绩,完成视频,签到, 30分。

作业20分,实验10分,期末考试40分。


课程大纲
预备知识

大学物理

电工与电路基础

参考资料

 

教材:《传感器原理及工程应用》(第四版)   

 主编:郁有文

出版社:  西安电子科技大学出版社      

    出版或修订时间:20082

参考书:

1: 《传感器技术》  孙建民   清华大学出版社   

2: 《传感器与检测技术》 陈杰   高等教育出版社

3: 《传感器原理及应用》   王化祥  天津大学出版社

    4:叶湘滨,张文娜等编著. 传感器与测试技术. 北京:国防工业出版社,2018年第5次印刷

     5: 张文娜,叶湘滨等编著. 传感器技术. 北京:清华大学出版社,2011.

    6: 刘迎春,叶湘滨等编著. 传感器原理、设计与应用(第五版). 北京:国防工业出版社,2015.

    7:王伯雄主编. 测试技术基础. 北京:清华大学出版社,2003