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传感器技术
第1次开课
开课时间: 2019年11月13日 ~ 2019年11月28日
学时安排: 3-5学时每周
当前开课已结束 已有 152 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
spContent=传感器以客观、量化的方式打开人类认知世界的另一扇窗口,是当前机器人、物联网、人工智能等热点技术的最前沿阵地。本课程培养学生以扎实的传感器原理、数学模型、测量电路及实际应用知识,和大家一起从物理世界到数学模型、测量方式理解到信息数据!欢迎对感知技术感兴趣的同学,一起来认识传感器吧!
传感器以客观、量化的方式打开人类认知世界的另一扇窗口,是当前机器人、物联网、人工智能等热点技术的最前沿阵地。本课程培养学生以扎实的传感器原理、数学模型、测量电路及实际应用知识,和大家一起从物理世界到数学模型、测量方式理解到信息数据!欢迎对感知技术感兴趣的同学,一起来认识传感器吧!
—— 课程团队
课程概述

传感器技术是测控技术与仪器专业的主干课程。课程以各类传感器的工作机理为线索,详细介绍了各类传感器的工作原理、基本结构、相应的测量及检测电路和在各个领域中的应用,使学生掌握传感器的使用方法和设计要点的基本技能。课程主要内容包括:1)传感器的概念,定义、基本构成。传感器的静态动态模型及特性指标;2)应变电阻效应、应变计动态特性、温度效应及热输出补偿方法、测量电路;3)变磁阻式传感器工作原理、差动变压器及电涡流式传感器;4)电容式传感器工作原理、结构类型及测量电路;5)磁电式传感器原理、动态特性、霍尔传感器;6)压电效应、压电方程及电压放大器、电荷放大器;7)热电式传感器及工作定律;8)光电效应及光电器件、特性;9)光纤波导原理、光的调制与解调、典型干涉仪;10)数字式传感器;11)现代传感检测技术。

授课目标

经过该门课程的学习,学生能够掌握常见传感器概念、种类、基本原理、测量物理量、观测电路以及测量应用。能够理解实际应用的测量需求,把物理量转化为电量进行测量,正确地选择传感器种类、测量电路、数学模型,了解传感器量程、传感器误差、信号预处理与处理方法,为构建感知与测控系统打好基础。


成绩 要求

条件1,平时成绩:得分占总评分数的30%,必须参加一半以上课时课程,才有资格获得证书;条件2期末考试:得分占总评分数的70%;   满足条件1并且总评成绩达到60分及以上者,可以申请本课程的合格证书。总评达到90分及以上,可以申请优秀证书。    申领证书同学请用本课程注册邮箱将拼题用户名和总评成绩发邮件到助教邮箱2531437410@qq.com 领取。


课程大纲
绪论
课时目标:了解传感器定义、基本构成及分类
1.1 传感器的定义、构成、分类及要求
传感器技术基础
课时目标:了解传感器的静态、动态模型和特性指标
2.1 传感器的静态模型和特性
2.2 传感器的动态模型和特性
电阻应变式传感器
课时目标:理解应变计工作原理,掌握静态动态特性以及电桥测量电路
3.1 应变电阻效应
3.2 应变计动态特性
3.3 温度效应及热输出补偿方法
3.4 电桥电路
变磁阻式传感器
课时目标:理解自感、互感、电涡流式传感器工作原理,掌握典型测量电路及应用。
4.1 变磁阻式传感器原理及参数
4.2 自感式传感器
4.3 互感式传感器
4.4 电涡流式传感器
电容式传感器
课时目标:理解电容式传感器工作原理,了解几种结构型式,掌握测量电路。
5.1 变极距型电容式传感器原理及非线性误差
5.2 变面积及变介质型电容传感器
5.3 电容式传感器测量电路
磁电式传感器
课时目标:理解磁电式传感器工作原理,掌握静态动态特性,了解典型应用。
6.1 磁电式传感器原理及结构
6.2 磁电式传感器动态特性
6.3 霍尔传感器
压电式传感器
课时目标:理解压电效应、压电方程,掌握压电式传感器典型测量电路及其动态特性,典型应用。
7.1 压电效应及压电材料的主要特性参数
7.2 压电方程
7.3 电压放大器
7.4 电荷放大器
热电式传感器
课时目标:理解热电式传感器工作原理,了解几种特性指标,典型应用。
8.1 热电阻传感器
8.2 热电效应及其工作定律
光电式传感器
课时目标:理解光电效应,掌握典型光电器件原理,特性及应用。
9.1 内光电效应及器件
9.2 外光电效应及器件
9.3 光电器件特性
光纤传感器
课时目标:掌握光波导原理,理解几种调制解调方法,了解几种典型应用。
10.1 光纤波导原理
10.2 光的调制与解调
10.3 干涉测量仪
数字式传感器
课时目标:理解几种典型的数字式传感器工作原理
11.1 感应同步器
11.2 光栅结构与原理
11.3 数字式编码器
传感检测技术
课时目标:了解几种典型的传感检测技术
12.1 超声检测、声表面波检测、红外检测技术
12.2 核辐射检测、激光检测、微波检测
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预备知识

普通物理、信号与系统、模拟电子技术、电磁场理论


参考资料

1. 贾伯年、俞朴、宋爱国,传感器技术,东南大学出版社,2007.

2. 王化祥、张淑英,传感器原理及应用,天津大学出版社,2004.9

3. 黄继昌、徐巧鱼,传感器原理及应用实例,人民邮电出版社,1998

    4. 吕俊芳,传感器接口与检测仪器电路,北京航空航天大学出版社,1994.6.


常见问题

Q :  我应该怎么设置账号开始学习呀?

A : 同时在两个窗口登录拼题A和中国大学MOOC,进入拼题A用户名下的“个人中心”找“我的绑定”,点击“绑定中国大学MOOC”,就可以上课了。

Q : 我不是仪器专业的,能学这门课吗?

A : 有数学和电路基础就可以。有个别测量电路涉及输出电压、电流等计算,花一分钟上网搜索相关电路知识就可以。

Q : 学这门课每周要花多少时间?

A : 平均3-5小时,开始可能轻松一点,后面复习的课业会花费时间长些。

Q : 作业答案能不能公布呀?

A : 作业答案能不能公布呀?









东南大学
5 位授课老师
宋爱国

宋爱国

教授

梁金星

梁金星

副研究员

莫凌飞

莫凌飞

副教授

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