一、课程基本信息中文名称：传感器与检测技术英文名称：SensorandTestingTechnology课程编码：10S4003B课程类别：专业选修课程总学时：32(理论学时28;实验学时4)总学分：2学分适用专业：智能制造工程先修课程：高等数学、电子技术、电工技术、理论力学、微机原理及接口技术开课系部：机电工程系二、课程性质、课程目标与及其对毕业要求的支撑1、课程性质《传感器与检测技术》是智能制造工程专业本科生的专业选修课，是一门理论与实验相结合的课程。2、课程目标课程目标1：通过传感器技术的学习，让学生掌握将被测量的各种物理量转变为电量的方法；课程目标2：通过传感器技术发展前沿的了解，加深同学们的民族自信；课程目标3：使学生掌握各种传感器的工作原理和特性；课程目标4：使学生掌握各种传感器的测量电路课程目标5：通过传感器技术实验模块训练，使得学生获得搭建各种传感器测量电路的能力，使学生初步会用传感器技术的理论和方法，解决工程实际问题。3、课程目标对毕业要求的支撑毕业要求3：毕业要求5：毕业要求1：毕业要求2：毕业要求4：设计/开发解使用现代工工程知识问题分析科学研究具决方案课程目标10.60.40.30.30.4课程目标20.30.50.2 课程目标30.4 0.2 0.4课程目标40.2 0.2 0.6课程目标5注：表中课程目标对毕业要求的支撑矩阵，可根据支撑程度用0.1-1间数字表示。三、课程教学基本要求第一章测试的基本知识
一、课程基本信息 中文名称：传感器与检测技术 英文名称：Sensor and Testing Technology 课程编码：10S4003B 课程类别：专业选修课程 总 学 时：32(理论学时28;实验学时4) 总 学 分：2学分 适用专业：智能制造工程 先修课程：高等数学、电子技术、电工技术、理论力学、微机原理及接口技术 开课系部：机电工程系 二、课程性质、课程目标与及其对毕业要求的支撑 1、课程性质 《传感器与检测技术》是智能制造工程专业本科生的专业选修课，是一门理论与实验相结合的 课程。 2、课程目标 课程目标1：通过传感器技术的学习，让学生掌握将被测量的各种物理量转变为电量的方法; 课程目标2：通过传感器技术发展前沿的了解，加深同学们的民族自信; 课程目标3：使学生掌握各种传感器的工作原理和特性; 课程目标4：使学生掌握各种传感器的测量电路; 课程目标5：通过传感器技术实验模块训练，使得学生获得搭建各种传感器测量电路的能力，使 学生初步会用传感器技术的理论和方法，解决工程实际问题。 3、课程目标对毕业要求的支撑 三、课程教学基本要求 第一章 测试的基本知识
[教学内容与要求]理解测试系统的组成及其作用；掌握测量误差的表示方法及其分类；了解不确定度的分类及其评定方法；了解测量数据的统计特性；了解粗大误差的判别和剔除方法；了解测量数据的表示方法；掌握回归分析方法。[教学重点]测试系统的组成、误差的表示方法及其分类、回归分析法，[教学难点]回归分析法。第二章信号分析基础[教学内容与要求]了解信号的分类及其描述方法；了解周期信号的频域描述的物理意义；掌握周期信号的频谱分析方法及其特点；了解傅里叶变换的基本概念；掌握傅里叶变换的基本性质；掌握非周期信号的频谱分析方法；掌握相关函数的概念及其应用。[教学重点]周期信号和非周期信号的频谱分析[教学难点]相关函数。第三章测试系统的特性[教学内容与要求]了解测试系统的基本要求；了解线性系统的基本概念及其特性；掌握测试系统的静态特性；了解线性系统的标定；掌握一阶系统的频率响应及其特性；掌握二阶系统的频率响应及其特性；掌握一阶、二阶系统的阶跃响应及其特性；掌握测试系统不失真测试的条件；了解产生不失真测试的因素。[教学重点]静态特性指标和动态特性指标的计算：不失真测试的条件。[教学难点]动态特性指标的计算。第四章传感器技术概论[教学内容与要求]
[教学内容与要求] 理解测试系统的组成及其作用;掌握测量误差的表示方法及其分类;了解不确定度的分类及其评定 方法;了解测量数据的统计特性;了解粗大误差的判别和剔除方法;了解测量数据的表示方法;掌握回归 分析方法。 [教学重点] 测试系统的组成、误差的表示方法及其分类、回归分析法。 [教学难点] 回归分析法。 第二章 信号分析基础 [教学内容与要求] 了解信号的分类及其描述方法;了解周期信号的频域描述的物理意义;掌握周期信号的频谱分析方 法及其特点;了解傅里叶变换的基本概念;掌握傅里叶变换的基本性质;掌握非周期信号的频谱分析方 法;掌握相关函数的概念及其应用。 [教学重点] 周期信号和非周期信号的频谱分析。 [教学难点] 相关函数。 第三章 测试系统的特性 [教学内容与要求] 了解测试系统的基本要求;了解线性系统的基本概念及其特性;掌握测试系统的静态特性;了解线性 系统的标定;掌握一阶系统的频率响应及其特性;掌握二阶系统的频率响应及其特性;掌握一阶、二阶系 统的阶跃响应及其特性;掌握测试系统不失真测试的条件;了解产生不失真测试的因素。 [教学重点] 静态特性指标和动态特性指标的计算;不失真测试的条件。 [教学难点] 动态特性指标的计算。 第四章 传感器技术概论 [教学内容与要求]
了解传感器的基本概念；掌握弹性敏感元件的基本特性及结构形式；了解传感器的应用及发展趋势。[教学重点]传感器的组成及应用；弹性敏感元件的基本结构及特性。[教学难点]弹性敏感元件的基本结构及特性。第五章电阻应变式传感器[教学内容与要求]掌握电阻应变式传感器的工作原理及结构参数；掌握测量电桥的工作原理及特性；了解测量电路的温度补偿方法；了解电阻应变片的种类、材料及性能参数；了解电阻应变式传感器的应用[教学重点]电阻应变式传感器的工作原理及测量电路。[教学难点]测量电路及其特性。第六章电感式传感器[教学内容与要求]掌握自感式传感器的工作原理及测量电路；掌握调幅、调频及相敏检波电路的工作原理；掌握互感式传感器的工作原理及测量电路：掌握电涡流式传感器的工作原理及测量电路：了解电感式传感器的应用。[教学重点]自感式传感器、互感式传感器的工作原理及测量电路。[教学难点]测量电路。第七章电容式传感器[教学内容与要求]掌握电容式传感器的工作原理及其特性：掌握电容式传感器的测量电路的工作原理；了解电容式传感器的应用。[教学重点]电容式传感器的工作原理、特性和测量电路
了解传感器的基本概念;掌握弹性敏感元件的基本特性及结构形式;了解传感器的应用及发展趋 势。 [教学重点] 传感器的组成及应用;弹性敏感元件的基本结构及特性。 [教学难点] 弹性敏感元件的基本结构及特性。 第五章 电阻应变式传感器 [教学内容与要求] 掌握电阻应变式传感器的工作原理及结构参数;掌握测量电桥的工作原理及特性;了解测量电路的 温度补偿方法;了解电阻应变片的种类、材料及性能参数;了解电阻应变式传感器的应用。 [教学重点] 电阻应变式传感器的工作原理及测量电路。 [教学难点] 测量电路及其特性。 第六章 电感式传感器 [教学内容与要求] 掌握自感式传感器的工作原理及测量电路;掌握调幅、调频及相敏检波电路的工作原理;掌握互感 式传感器的工作原理及测量电路;掌握电涡流式传感器的工作原理及测量电路;了解电感式传感器的应 用。 [教学重点] 自感式传感器、互感式传感器的工作原理及测量电路。 [教学难点] 测量电路。 第七章 电容式传感器 [教学内容与要求] 掌握电容式传感器的工作原理及其特性;掌握电容式传感器的测量电路的工作原理;了解电容式传 感器的应用。 [教学重点] 电容式传感器的工作原理、特性和测量电路
[教学难点]测量电路。第八章光电式传感器[教学内容与要求]了解光电效应的基本概念；掌握光电管和光电倍增管的工作原理及特性；了解光敏电阻的工作原理及特性了解光电池的结构原理及基本特性；掌握光电二极管和三极管的结构和工作原理；掌握光电式传感器的类型及其应用。[教学重点]光电式传感器原理、分类、特性、应用。[教学难点]光电式传感器的工作原理、特性及应用。第九章热电式传感器[教学内容与要求]了解热电式传感器的分类及特点；掌握金属热电阻的特性及其测量电路的工作原理：掌握热敏电阻特性及测量电路的工作原理；掌握热电势产生的条件；掌握热电偶的基本定律；掌握热电偶测量电路的工作原理；掌握热电偶的冷端温度补偿方法；了解新型热电式传感器。[教学重点]金属热电阻传感器的特性及测量电路：热电偶传感器的特点、基本定律、测量电路及冷端温度补偿方法。[教学难点]热电偶测量电路；冷端温度补偿方法。根据本课程内容，课程内容对课程目标的支撑如下：
[教学难点] 测量电路。 第八章 光电式传感器 [教学内容与要求] 了解光电效应的基本概念;掌握光电管和光电倍增管的工作原理及特性;了解光敏电阻的工作原理 及特性;了解光电池的结构原理及基本特性;掌握光电二极管和三极管的结构和工作原理;掌握光电式传 感器的类型及其应用。 [教学重点] 光电式传感器原理、分类、特性、应用。 [教学难点] 光电式传感器的工作原理、特性及应用。 第九章 热电式传感器 [教学内容与要求] 了解热电式传感器的分类及特点;掌握金属热电阻的特性及其测量电路的工作原理;掌握热敏电阻 特性及测量电路的工作原理;掌握热电势产生的条件;掌握热电偶的基本定律;掌握热电偶测量电路的工 作原理;掌握热电偶的冷端温度补偿方法;了解新型热电式传感器。 [教学重点] 金属热电阻传感器的特性及测量电路;热电偶传感器的特点、基本定律、测量电路及冷端温度补 偿方法。 [教学难点] 热电偶测量电路;冷端温度补偿方法。 根据本课程内容，课程内容对课程目标的支撑如下：
课程目标2课程目标5课程目标1课程目标3课程目标40.50.2 0.3 第一章测试的基本知识0.4 0.2 0.4 第二章信号分析基础0.4 0.30.3 第三章测试系统的特性0.2 0.4 0.2 0.2 第四章传感器技术概论0.30.4 第五章电阻应变式传感器0.3 0.4 0.20.4 第六章电感式传感器0.4 0.4 0. 2 第七章电容式传感器0.3 0.50.2第八章光电式传感器0.2 0.60.2 第九章热电式传感器四、有关教学环节的要求1、教学方法：教学方法包括理论知识讲授、课堂讨论、自学、实验课、答疑。（1)理论知识讲授：以教师课堂讲授为主，读阅参考文献、书籍为辅，使得学生获得分析各种传感器的工作原理和特性的能力(2)课堂讨论：由教师布置内容、提供参考书，学生自己准备，课堂上围绕提出的问题进行讨论，锻炼了学生独立完成某一个物理量的测量获取方法分析与检测装置设计。(3)自学：由教师布置自学内容，提出重点，指导学生学习。(4)实验课：教师指导，学生独立操作。(5)答疑：针对课程的重点和难点及学生提出的问题，教师组织进行答疑。2、教学手段：在教学过程中要掌握传授知识和培养技能的辩证关系，特别注意培养学生的分析问题和解决问题的能力，始终贯彻教书育人的思想。讲授应灵活多样，始终贯彻启发式教学，做到重点突出、层次清楚、联系实际。体现了独立完成某一个物理量的获取方法分析与检测装置设计。课程实验课要求在传感器实验室分组进行，学生应在预习的基础上，在教师的指导下进行操作，并做好观察和记录。课后完成相应实验报告。3、作业要求：作业要求整齐认真，步骤完整。体现了独立完成分析问题与解决问题的能力4、课程考试课程考核内容为本大纲规定内容，期未考核方法为闭卷考试。成绩评定一般采用结构成绩，总评成绩=60%期未考试成绩+40%平时成绩，其中出勤10%，作业15%，实验15%。注意：期未考试
四、有关教学环节的要求 1、教学方法： 教学方法包括理论知识讲授、课堂讨论、自学、实验课、答疑。 (1)理论知识讲授：以教师课堂讲授为主，读阅参考文献、书籍为辅，使得学生获得分析各种传 感器的工作原理和特性的能力。 (2)课堂讨论：由教师布置内容、提供参考书，学生自己准备，课堂上围绕提出的问题进行讨 论，锻炼了学生独立完成某一个物理量的测量获取方法分析与检测装置设计。 (3)自学：由教师布置自学内容，提出重点，指导学生学习。 (4)实验课：教师指导，学生独立操作。 (5)答疑：针对课程的重点和难点及学生提出的问题，教师组织进行答疑。 2、教学手段： 在教学过程中要掌握传授知识和培养技能的辩证关系，特别注意培养学生的分析问题和解决问 题的能力，始终贯彻教书育人的思想。讲授应灵活多样，始终贯彻启发式教学，做到重点突出、层 次清楚、联系实际。体现了独立完成某一个物理量的获取方法分析与检测装置设计。 课程实验课要求在传感器实验室分组进行，学生应在预习的基础上，在教师的指导下进行操 作，并做好观察和记录。课后完成相应实验报告。 3、作业要求： 作业要求整齐认真，步骤完整。体现了独立完成分析问题与解决问题的能力。 4、课程考试： 课程考核内容为本大纲规定内容，期末考核方法为闭卷考试。成绩评定一般采用结构成绩，总 评成绩=60%期末考试成绩+40%平时成绩，其中出勤10%，作业15%，实验15%。注意：期末考试