传感器原理教案新

教师教案(2012—2013学年第二学期)课程名称：传感器与检测技术授课学时：48授课班级：自动化学院二年级全年级任课教师：彭杰纲，邓罡，蒋毅，潘卉青课程负责人：彭杰纲（副教授）教师所在学院：自动化工程学院电子科技大学课程名称传感器与检测技术授课专业班级自动化学院二年级全年级年级二年级课程编号0701930修课人数全年级必修课程类型必修课学科基础课(√)；专业基础课()；专业课()选修课专选课()；公选课()授课方式理论课(√)；实践课(√)考核方式考试(√)考查()是否采用多媒体是是否采用双语否学时分配课堂讲授36学时；实践课12学时名称作者出版社及出版时间教材传感器原理及应用彭杰纲宁静，邓罡等电子工业出版社.2012参考书目传感器原理设计与应用传感器原理及应用传感器和信号调节传感器技术与系统无线传感器网络简明教程刘迎春叶湘滨王雪文张志勇张伦译董永贵崔逊学，左从菊国防科技大学出版社，2006北京航空航天大学出版社,2004清华大学出版社,2003清华大学出版社,2006清华大学出版社，2009授课时间2013年3月～2013年7月教案说明本教案针对电子科技大学自动化工程学院开设的“传感器与检测技术”课程而拟定，该课程是自动化大类专业的学科基础课，该课程共48学时，其中实验环节12学时，理论讲解36学时。本教案只指定最低要求的该课程核心理论讲解内容，共30学时，余下6学时为各任课老师的根据自己的科研情况，专业特长和学科背景，教学风格等灵活扩展的自选授课内容。所指定的30学时必授内容的依据是在工程领域中广泛应用，具有代表性的传感器内容。通过该30学时的理论讲解，学生可以通过该讲解对传感器的核心理论，代表性工程应用有比较深入了解。该课程的6学时自由授课内容，可为根据统一教材进行选讲的内容，也可为教师自己选择教案中列出的参考书所补充内容，也可为教师开设的讨论课或者是教师开设的实践环节。具体内容由任课教师自由选择，具体内容可参见任课老师的讲稿，本教案不做统一规定。特此说明。第1章绪论授课时数：5学时一、教学内容及要求1课程介绍。（0.5学时）2传感器的定义，传感器的组成与分类。（0.5学时）掌握和理解传感器的定义；理解传感器的组成；了解传感器的分类依据和分类情况。3传感器的基本特性。（共3学时）掌握传感器的静态特性定义及相关指标；掌握传感器的动态特性定义及相关指标；传感器的静态特性（1学时）理解和掌握传感器静态特性的定义；掌握线性度、灵敏度的概念和计算方法，了解迟滞和重复性的定义和计算方法。传感器的动态特性（1学时）理解和掌握传感器动态特性的定义；理解传感器动态误差的概念，了解传感器动态误差产生的原因；了解从时域和频域两个方面分析传感器动态特性的方法以及评价传感器动态特性的时域和频域指标；了解传感器的数学模型和常用的反映系统动态特性的传递函数、频率响应函数和脉冲响应函数。传感器动态特性分析（1学时）了解一阶和二阶传感器的频率响应分析的方法，了解一阶传感器微分方程中时间常数和灵敏度的体现方法，了解二阶传感器中固有角频率、阻尼比的概念；了解一阶和二阶传感器对各种典型输入信号的响应。5传感器技术的标定。（1学时）理解传感器静态特性的标定定义和典型方法；理解传感器动态特性的标定定义和典型方法；二、教学重点与难点本章教学重点为建立传感器概念，理解传感器定义和组成；掌握传感器静态特性和动态特性的概念和相关指标；理解传感器静（动）态特性的标定定义和典型方法；本章教学重点为传感器静态特性指标线性度、灵敏度的概念和计算方法，传感器动态特性指标与时域频域分析的方法；传感器的数学模型。本章难点在于传感器动态特性分析方法与常用的反映系统动态特性的函数的掌握。三、作业教材3，4四、本章参考资料可见参考书目中对应部分。五、教学后记第3章温敏传感器授课时数：4学时一、教学内容及要求1热电偶（3学时）理解和掌握热电偶的基本原理；掌握热电偶的基本定律；了解热电偶的种类和结构；理解热电偶冷端温度补偿的方法；了解热电偶的实用测量电路2电阻型温度传感器（1学时）理解电阻型温度传感器的定义；掌握热电阻、热敏电阻的概念；理解电阻型温度传感器的温度特性方程；了解热电阻、热敏电阻的结构；理解热电阻、热敏电阻的测量电路；了解热电阻、热敏电阻的特性参数和特性曲线；理解电阻型温度传感器的应用方法。二、教学重点与难点本章教学重点为：从传感器定义的角度来理解温度传感器的概念；电阻型温度传感器的概念；电桥电路在电阻测量中的应用；热电偶的概念与基本工作原理；热电偶基本定律的意义；温度传感器的应用方法。难点：热电偶的基本原理；热电偶冷端补偿的方法。热电阻、热敏电阻的温度特性曲线的理解；三、作业1，5四、本章参考资料可见参考书目中对应部分。五、教学后记第4章力敏传感器授课时数：8学时一、教学内容及要求1电阻应变计（4学时）掌握金属应变计的基本原理；了解金属应变片的结构和分类；了解金属应变片的参数；了解半导体材料的压阻效应和半导体应变片的工作原理；掌握应变计的测量原理和测量线路；理解电阻应变式传感器的应用方法。2压电式力传感器（4学时）理解压电效应的概念；了解石英晶体的压电效应；理解压电系数矩阵的含义；了解石英晶片的形变模式；理解压电传感器的等效电路与测量线路；了解压电式传感器的应用方法。二、教学重点与难点重点：金属的电阻应变效应；应变计的测量原理和测量电路；压电效应；压电传感器的测量电路。难点：金属应变效应；压电效应；电桥在应变计测量中的作用和意义；压电式传感器的等效电路和测量电路。三、作业1，2，6，9，10四、本章参考资料可见参考书目中对应部分。五、教学后记第5章磁敏传感器授课时数：4学时一、教学内容及要求霍尔元件理解霍尔效应；掌握影响霍尔效应的因素；了解霍尔元件的结构和特性；了解霍尔元件的误差及其补偿方法；了解霍尔元件集成电路；掌握霍尔元件的应用方法。二、教学重点与难点重点：霍尔效应；霍尔元件的应用方法。难点：霍尔元件的温度补偿方法。三、作业1，2四、本章参考资料可见参考书目中对应部分。五、教学后记第二章光敏传感器授课时数：4学时一、教学内容及要求1外光电效应及器件（1学时）掌握外光电效应的概念；了解光电管和光电倍增管的结构和工作原理。2光电导效应（内光电）器件及其应用（1学时）掌握光电导效应的概念；了解光敏电阻器的概念和结构；了解光敏电阻的参数和特性；理解光敏电阻的应用方法。3光生伏特效应器件（2学时）了解光生伏特效应的概念；了解光电池、光敏二极管、光敏三极管的概念和工作原理；了解光生伏特效应器件的应用方法。二、教学重点与难点重点：外光电效应、光电导效应、光生伏特效应的概念和应用；各种光电效应器件的基本工作原理。难点：光生伏特效应的原理三、作业1四、本章参考资料可见参考书目中对应部分。五、教学后记第7章声/超声波传感器授课时数：2学时一、教学内容及要求1声波的基本性质及声敏传感器（0.5学时）了解声压、声功率和声强的概念；了解声波的反射、折射、透射和吸收的机理。了解电阻变换型声敏传感器、压电声敏传感器、电容式声敏传感器的基本原理。2超声波传感器（1.5学时）了解超声波及其物理性质；了解超声波探头的结构和机理；了解超声波传感器的应用方法；二、教学重点与难点重点：超声波传感器的应用方法难点：声波及超声波的基本性质；超声波探头的结构和机理。三、作业4，6四、本章参考资料可见参考书目中对应部分。五、教学后记第九章传感器的信号处理和网络化，智能化授课时数：3学时一、教学内容及要求1传感器的信号处理概述（0.5学时）2传感器数字化概述及相关问题（0.5学时）3智能传感器概述（0.5学时）了解智能传感器的结构；了解智能传感器的功能；了解智能传感器的特点；了解传感器的智能化过程；3无线传感器网络（1.5学时）无线传感器网络概述，了解无线传感器网络特征，了解无线传感器网络的系统结构，了解无线传感器关键技术二、教学重点与难点重点：智能传感器的结构和功能；无线传感器网络的特征和关键技术三、作业无四、本章参考资料可见参考书目中对应部分。五、教学后记电子科技大学课程成绩构成申请表课程名称传感器与检测技术学分/总学时学分3，总学时48课程类别（打√选择）普通教育课学科基础课√专业课素质教育课成绩构成比例平时占20分，期中占分实验占20分，期末占60分申请时间2013年3月执行时间自2013年春季学期起执行。课程负责人签名学院主管教学领导意见签名：说明：本表一式两份，一份由课程负责人所在学院教务科存档，一份报教务处备案。