《传感器与检测技术》教学大纲
[课程代码] 02330017 02330013 [课程名称] 传感器与检测技术
[英文名称] Sensor and examination technology [学 时] 48 [学 分] 3
[先修课程] 模电、数电、单片机
[适用专业] 电气工程、自动化、测控等专业 [开课院系] 电气学院/测控工程系
[教 材] 《自动检测技术及应用》梁森等 编著，机械工业出版社，2011年第2版 [参 考 书] 《检测与转换技术》.常健生等 编著，机械工业出版社，2011年 《传感器原理及应用》.王雪文 张志勇，北京航空航天大学出版社，2004年
一、课程性质、地位和任务
本课程是自动化、电气工程及其自动化类专业，以及机械电子等专业的必修课。 传感器与自动检测技术是工业自动化生产中不可缺少的重要环节。学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，可以获得误差理论、传感器、自动检测工程应用及抗干扰技术等方面的基本知识。
本课程的任务是介绍传感器与检测技术综合应用，以及对应的“工程项目应用实例”，为学生提供一些真实的检测技术案例，培养学生的综合技术应用能力，以及抗干扰的有效方法，使学生走上工作岗位后能更好地提高研发、系统组成等方面的能力。
本课程还介绍传感器的新技术、新工艺、新材料、新方法，有利于技术人员的选型。
二、课程内容和基本要求
本课程分为检测基本理论、传感器原理和自动检测技术综合应用等几部分。 （一） 绪论
1．了解检测及传感器的含义及工业检测涉及的内容； 2．理解自动检测系统的组成。 （二） 检测技术的基本概念 1．了解几种测量方法的分类；
2．掌握绝对误差、相对误差及准确度的计算； 3.了解随机误差的概念及处理方法； 4.了解传感器的分类、组成及特性。 （三） 电阻应变传感器
1．了解电阻应变传感器的分类、特性及应用；
2．了解掌握测量应变、拉力、荷重、转矩的方法及计算。 （四） 热电阻传感器
1．了解金属热电阻的分类、特点及接线方法； 2．了解热敏电阻的分类、特性及应用。 （五） 气敏、湿敏电阻传感器；
1．了解气敏电阻传感器的结构、工作原理及应用； 2．了解湿敏电阻传感器的结构、原理及应用。 （六） 自感传感器
1．了解自感传感器的分类及特点； 2．了解自感传感器转换桥路
1
3．掌握自感传感器的应用。 （七） 差动变压器传感器
1．了解差动变压器结构、工作原理及差动整流电路； 2．了解变换压力的弹性敏感元件结构及特点； 3．掌握电感测微仪的结构及应用； 4．掌握二线制仪表的原理及应用； （八） 电涡流传感器
1．了解电涡流传感器工作原理、结构及特点； 2．理解电涡流传感器的转换电路及应用；
3．掌握接近开关的概念、结构、分类、特点及用途。 （九） 电容传感器
1．了解电容传感器工作原理、分类及转换电路； 2．掌握电容传感器的应用；
3．了解差压式流量计的原理及结构。 （十） 压电传感器
1．了解压电效应及电荷放大器原理；
2．理解振动的基本概念及脉动力、振动加速度的测量； 3．了解频谱分析和应用。 （十一） 超声波传感器 1．了解超声波的特性；
2．了解超声探头的构造和应用； 3．掌握超声探伤的方法。 （十二） 霍尔传感器
1．了解霍尔效应及霍尔传感器的参数；
2．理解霍尔集成电路的结构、特性、分类及特性曲线。 3．掌握霍尔传感器的应用； 4．掌握霍尔接近开关的应用；
5．了解霍尔式电流传感器的原理和应用。 （十三） 热电偶传感器 1．了解温度及温标的概念； 2．了解热电效应及热电偶结构；
3．掌握常用热电偶的型号、特点及选用方法； 4．了解冷端延长的方法及补偿导线的用途； 5．掌握计算修正法。 （十四） 光电传感器
1．了解光电效应的三种类型；
2．掌握光敏电阻、光敏二极管、晶体管、光电池的原理及测量电路；3．理解光电传感器的四大类型的应用； 4．掌握光电开关及应用；
5．了解图像传感器的原理及应用。 （十五） 数字传感器
1．了解角编码器的原理及应用； 2．了解光栅传感器的原理及应用； 3．了解磁栅传感器的原理及应用；
2
4．掌握以上几种传感器的位置测量方法及计算。 （十六） 抗干扰技术
1．掌握信噪比的概念及计算； 2．了解常见干扰的种类及防护；
3．掌握传感器电路中的电磁兼容原理及控制技术。 （十七） 检测技术的综合应用 1．了解智能化仪表的特点及构成； 2．了解智能化仪表的总线及应用； 3．理解由工控机组成的检测系统；
4．理解由单片机组成的智能化检测系统；
5．了解检测技术在数控技术、机器人、现代汽车、智能楼宇中的应用（可根据不同的专业方向选择其中的1~2个）；
三、实验内容和基本要求 实验容：
1．电感（电涡流）接近开关（包括：接线、起动距离、滞差等，以下同）实验； 2．霍尔接近开关实验； 3．各种光电开关实验； 4．电容接近开关实验； 5．电涡流位移传感器实验； 6．应变传感器实验；
7．以上传感器的综合调试；
8．利用以上传感器组成工控流水线综合分选测控系统。
基本要求：
能正确使用和调整上述传感器，能按要求改变它们的组合，改变系统的功能。
四、对学生能力培养的要求
本课程要求学生掌握各种传感器的实际应用，能熟练地将它们组成系统，并进行调试。
五、学时分配表（48课时） 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
教 学 内 容 绪论 测量的基本概念 测量误差计算 传感器的特性指标 电阻应变式传感器原理 应变式传感器的应用 热电阻传感器及应用 气敏、湿敏电阻传感器 热电阻测温电路及计算 自感传感器原理 差动变压器传感器 电感传感器应用 电涡流传感器原理 要求 了解 理解 掌握 掌握 了解 掌握 掌握 理解 了解 了解 了解 掌握 了解 课时分配 课堂 1 1 1 1 1 1 1 0.5 0.5 1 1 2 1 实验 0.5 0.5 合计 1 1 1 1 1 1.5 1 0.5 0.5 1 1 2.5 1 3
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 电涡流传感器的应用 接近开关 电容传感器及应用 压力、流量测量 压电传感器及应用 频谱分析 超声波传感器及应用 无损探伤 霍尔传感器及应用 温度及温标 热电偶传感器及应用 光电效应及元件 光电元件应用电路分析 光电传感器的应用 图像传感器的原理及应用 角编码器 光栅、磁栅、容栅及应用 干扰及防护 电磁兼容技术及控制方法 检测系统及组成 总线在检测系统中的应用 检测技术的综合应用 小结、复习 测试 综合实验 掌握 掌握 掌握 理解 理解 了解 理解 了解 掌握 了解 理解 了解 掌握 掌握 了解 掌握 了解 理解 掌握 理解 了解 了解 —— —— 掌握 1 1 2 0.5 1.5 0.5 1.5 0.5 2 0.5 1.5 1 1 1 0.5 1 1 1 1 1 1 1 2 2 40 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 4 8 1.5 1.5 2.5 0.5 1.5 0.5 1.5 0.5 2 0.5 1.5 1 1 1.5 0.5 1 1 1 1 1.5 1 1.5 2 2 4 48 总 计 六、考核要求 平时成绩（作业、课堂提问、出勤、实验等）占40％，期末考试成绩占60％
制定者 系主任
4
相关推荐：
沐浅