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《现代传感器技术》课程教学大纲 课程代码：010142062 课程英文名称：Modern Sensor Technology 课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 课程的地位 《现代传感器技术》课程是机械设计制造及自动化专业本科的专业必选课。本课程的主要任 务是使学生获得在工业、科研等领域中常用传感器工作原理、特性参数、测量电路和典型综合应 用等方面的知识；掌握信息获取与处理的基本概念、测试数据处理、检测系统静态与动态特性、参数检测方法、现代测试系统构成以及智能仪器与虚拟仪器在检测系统中的应用等方面的基本知 识与基本技能，具备将所学到的现代传感器技术灵活应用于生产实践的能力。 课程的教学目标 学生学完本门课后，掌握传感器与检测技术的基础知识和基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应用到生产和科研中遇到的检测系统设计以及传感器选型、调试、数据处理等方面的基本问题，初步形成解决科研和生产实际问题的能力。了解本专业发展动向。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 知识要求：了解信息获取与处理的基本概念；掌握传感器与检测系统的基本特性；掌握 常用非电量的测量方法；了解常用传感器的工作原理、结构、特性参数、测量电路和典型应用； 了解现代检测系统的构成及其设计方法、了解虚拟仪器技术在检测系统中的应用。 能力、技能方面的基本要求：要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的 系统分析方法、电工课的电路分析理论；能阅读和分析常用传感器的结构图及测量电路的框图； 能正确掌握常用非电量的测量方法；能根据测量任务正确的选用传感器、设计和组建典型实际量 测试系统。 （三）实施说明 在教学中针对涉及传感器授课内容单调，逻辑性、连贯性差，单纯的讲解难于引起学生兴趣等问题，在课堂教学过程中，充分利用幻灯、投影仪、音像、CAI 等现代化教学手段开展多媒体教学和实际工程案例教学。将教师的科研项目提炼为具有实际工程应用背景的案例进行课堂教学，加强对学生的工程训练；利用教师自制的多种传感器演示实验系统直接在课堂上演示传感器工作原理和应用，增加学生的感性认识，提高课堂教学效果。 针对目前学生数量太多，实验对课堂教学的支撑失去时效性等问题，让学生参与演示实验，激发学生的学习兴趣，实现互动性实验教学。实现教学方法和教学手段的改革。 （四）对先修课的要求 要求学生先修机械工程测试技术基础、大学物理、理论力学、电工学、机械工程控制基础和单片计算机原理等课程，并达到这些课程的基本要求。 （五）对习题课、实践环节的要求 课外习题：本课程涉及内容多，需要培养综合解决问题的能力。要求学生完成以下几项作业 一：结合你感兴趣的某一领域、某一检测对象写一篇论文。内容可以是论述学科前沿的发展趋势、 分析被测物理量的检测原理、设计检测方案或者写出你对本研究方向的认识和理解。二：传感器 原理题：了解在工程机械中常用的几种传感器的工作原理，主要测量电路种类及其应用情况。三： 学习一种电路仿真软件，并利用软件完成一种典型测量电路如放大电路、滤波电路、调制解调电 路的设计、仿真与制作或者一种常用传感器典型检测电路的设计、仿真与制作。四：利用flash 或其他软件设计动画，阐述一种传感器的工作原理和典型应用。 注：本课程无实验环节。 （六）课程考核方式 考核方式：考查。 考核目标：在考核学生对常用传感器原理及应用的基础上，重点考核学生的传感器应用能力及实际物理量检测系统设计能力。 成绩构成：考试占 60%、出勤占 10%、作业及平时考核（课堂提问、课后作业、小论文、小测验）占 30%。 （七）参考书目 《机械工程中的测试技术基础》，熊诗波编，机械工业出版社，2006 《传感器与自动检测技术》，张玉莲编，机械工业出版社，2007 《传感器原理及应用》，王化祥编，天津大学出版社，2007 《智能检测技术与系统》胡向东等编，高等教育出版社，2008。 二、中文摘要 《现代传感器技术》课程是机械设计制造及自动化专业本科的专业课。课程主要介绍常用传 感器工作原理、特性参数、测量电路和典型综合应用，信息获取与处理的基本概念、测试数据处理、现代测试系统构成以及智能仪器与虚拟仪器在检测系统中的应用等知识。 三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 概述 1 1 2 传感器的基本特性 2 2 3 电阻式传感器 1 1 4 电感式传感器 2 2 5 电容式传感器 2 2 6 压电式传感器 1 1 7 磁电式传感器 1 1 8 光电式传感器 1 1 9 热电式传感器 1 1 10 多传感器数据融合 2 2 11 自动检测系统与虚拟仪器 2 2