《传感器应用技术》课程标准

1《传感器应用技术》课程标准一、概述（一）课程性质本课程是高等职业技术学校“电子电气技术应用类”专业的一门重要的专业核心课程，其专业性、实践性很强，是本专业学生必修的综合技术应用课程之一。其主要包括传感器的认识、结构原理和使用方法，并在此基础上分别介绍常用传感器应用技术及实用电路的分析与设计。所选的电路具有设计新颖、结构合理、性能优良和实用性强等特点。通过本课程的学习和技能训练，使学生能认识传感器，了解测量基本原理，理解各种传感器进行非电量电测的方法，掌握传感器的基本结构和使用方法。初步具备实用传感器的应用和电路制作技能，并了解相应的测量转换电路、信号处理电路的原理及各种传感器在工业中的应用。（二）课程基本理念本课程贯彻“以就业为导向，以能力为本位”的职教思想，以学生将来从事的职业岗位群所需要的相关知识和基本技能为依据，以项目课程为主体的模块化专业课程体系，它突破了学科为中心的课程体系，减少理论推导，重点突出应用。将学科内容按“项目”进行整合，在内容安排上也是由简到繁，逐步深入，已应用性教学为主，注重增强学生的能力。（三）课程设计思路本课程按项目或任务式教学课程进行设计，以项目为引导，任务为驱动，内容以实用为主，原理分析通俗易懂。各项目中典型传感器应用电路的分析和测试，融合常用传感器的基本知识。课程内容包含了传感器检测若干个项目，每个项目又分为若干个典型工作任务，每个任务将相关知识和实践实验进行有机的结合，突出实际应用，减少理论推导，注重培养学生的实际应用能力和分析解决问题的实际工作能力。据本课程的教学目标，已各种测量手段为主线，传感器的应用贯穿课程整个内容，让学生在用什么、学什么、会什么的过程中，逐步掌握专业技能和相关专业知识，培养学生的实际操作能力。由于本课程与实际联系紧密，理论教学和实践实验训练有机结合，对学生的成绩评定应采用新的评价方式。二、课程目标（一）总目标：通过学习使学生掌握传感器的结构组成和基本工作原理，以构建测试电路的基本技能；了解传感器在生产实践中的应用，以及传感器的应用技术和发展趋势，学习科学探究方法，养成自主学习能力，培养良好的思维习惯和职业规范，为就业打好基础；了解科学技术与社会的相互作用，逐步养成科学的价值观；锻炼学生的团队合作精神，掌握实际操作技能。2（二）具体目标：1、了解传感器的概念、种类和结构组成，了解传感器的最新发展方向和水平。2、理解常用传感器的工作原理及相应的测量转换电路、信号处理电路及各种传感器特点及在工业中的应用。3、了解检测技术中常用的误差处理、弹性元件及抗干扰技术等相关知识。4、在教学过程中，关心和帮助学生，努力提高学生学习本课程的信心，培养学生在理解基础上记忆的习惯。激发学生的成就感，积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。5、具备传感器应用电路的安装和调试技能；6、具备社会交往能力，独立分析解决问题能力和寻找解决问题途径的能力。7、培养学生的创新思维能力，培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。8、引导学生发展良好的思想品质，锻炼团队合作精神，养成认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风，形成理论联系实际，自主学习、努力创新的良好习惯。三、内容标准项目一认识传感器教学目标：掌握传感器的概念、了解传感器的作用，类型和特性。活动安排：通过常用传感器的观察、分析，了解常用传感器的结构组成、作用和类型；通过网络资料的查询活动，进一步了解传感器的类型，主要技术性能指标和发展趋势；通过观察和思考，了解传感器信号的传输和处理方式。考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：传感器基础知识的测试，传感器特性指标和类型，利用网上资源查找的内容等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括阶段知识和技能的收获，学习的进步过程和协作互助等方面。任务一、传感器的定义和作用知识要点：熟悉传感器的的定义和作用。技能要点：认识基本传感器。学一学：1、什么是传感器？2、传感器的组成和种类；3、传感器有什么作用？4、传感器的发展趋势。做一做：1、电阻应变片的认识32、电容式传感器的认识3、电感式传感器的认识练一练：1、传感器的定义2、传感器的用途任务二、传感器的特性和类型知识要点：了解传感器的特性和类型。技能要点：会利用网上资源查找传感器的技术性能指标。学一学：1、传感器是如何分类的？2、传感器静态特性指标3、对传感器的要求（非电量测量）4、转换前后量与量的关系（线性要求）练一练：怎样选择传感器？能利用相关方式（查手册或在网上查找）各种传感器及其技术性能指标。任务三、传感器信号的传输和处理方式知识要点：了解传感器信号的传输和处理。技能要点：输出模拟信号的处理。学一学：1、智能式传感器的概念2、功能特点及构成3、传感器输出信号的类型4、传感器输出模拟信号的处理想一想1、什么是智能式传感器？2、智能式传感器是如何构成的？项目二力和压力的测量教学目标：掌握应变式、电感式、电容式和压电式测力、测压力传感器组成和测量电路的作用原理。并通过相应的实验，使学生能较好地掌握测量电路的识读和分析方法。活动安排：通过对基本测力、测压力传感器的功能分析，了解常用测力、测压力传感器的作用和原理，了解测量电路的作用和原理。通过相应的实验，能熟悉常用的测力、测压力传感器的实际使用。考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合评价考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：应变式、电感式、电容式和压电式测力、测压力传感器组成和测量电路的作用原理等基础知识，实验测试和完成实验报告等。其中闭卷测试成绩占30～40%，学习过程（包括作业、课堂笔记、学习的态度等）15～20%，实验操作和实验报告占25～430%。学生的自我评价占20%，自我评价手段以学生阶段小结为主，评价的内容包括阶段知识和技能的收获、学习的进步过程和协作互助等方面。任务一、应变式测力传感器知识要点：掌握应变片的原理、熟悉应变式测力传感器的作用原理。技能要点：了解变换力的弹性敏感元件的作用，熟悉称重传感器的输出与输入的关系。学一学：1、导电材料的应变效应2、应变片的结构和类型3、应变式测力传感器读一读：1、电阻应变计的主要特性2、变换力的弹性敏感元件3、应变计的温度补偿4、测量电路想一想：1、变换力的弹性敏感元件的作用2、测量电路的工作原理练一练：分析称重传感器的输出与输入的关系任务二、应变式压力传感器知识要点：掌握应变式压力传感器测量流体压力的原理。技能要点：了解变换压力的弹性敏感元件的作用，熟悉应变式电子称的原理。学一学：应变式压力传感器读一读：变换压力的弹性敏感元件想一想：1、变换压力的弹性敏感元件的作用2、测力、压力有什么异同？做一做：应变式电子称任务三、差动变压器式测力传感器知识要点：通过学习和思考，掌握差动变压器式力传感器的作用原理，了解变磁阻式传感器的工作原理和特性。技能要点：熟悉差动相敏检波电路和差动整流电路的作用，了解差动变压器式力传感器的组成和作用原理。学一学：1、自感式传感器{变隙式、变面积式、螺管式、差动式}2、自感式传感器的测量电路3、互感式传感器（差动变压器）54、差动变压器的测量电路5、差动变压器式力传感器读一读：1、自感式传感器和互感式传感器的误差2、补偿电路3、磁阻式传感器的测量原理4、差动相敏检波电路和差动整流电路的作用练一练：差动变压器式力传感器的组成、作用原理，优点是什么？任务四、电感式压力传感器知识要点：主要掌握电感式压力传感器的作用原理。技能要点：熟悉微压力传感器的测量范围。学一学：1、微压力传感器的结构2、电路组成3、原理和测量范围读一读：1、压磁式测力传感器工作原理2、压磁式测力传感器的结构和测量电路任务五、电容式力传感器知识要点：掌握电容式传感器原理，熟悉电容式力传感器的组成和作用原理。技能要点：熟悉变压器电桥转换原理和脉宽调节电路输出与输入关系。学一学：1、电容式传感器的工作原理、结构及特性2、基本测量电路、变压器电桥、脉冲调宽调节电路3、电容式力和压力传感器4、电容式称重传感器和电容式压差传感器读一读：1、应变式荷重传感器，力敏传感器应用技术2、其他测力传感器、力敏传感器应用实例练一练：1、变压器电桥转换原理2、脉宽调节电路输出与输入关系任务六、压电式力和压力传感器知识要点：了解压电效应和压电材料，压电元件等效电路及测量电路。技能要点：熟悉等效电路和放大器的特点。学一学：1、压电效应及压电材料2、等效电路和测量电路3、压电式测力传感器和压电式压力传感器6读一读：1、逆压电效应及应用2、压电式传感器的其他应用练一练：1、石英晶体和压电陶瓷各有什么特点？2、石英晶体的X、Y和Z轴的名称及特点？3、压电元件等效电路的特点4、电荷放大器的特点项目三测温传感器的应用教学目标：熟悉常用测温传感器的基本结构，工作原理及应用特点。熟悉测温线路的组成，测温线路的原理。。活动安排：通过测温元件的学习，了解测温元件的作用原理和应用，，会利用分度表确定实际温度，能根据工作要求正确选择传感器，正确安装和使用。考核评价：本部份内容可采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：热电阻测温和热电偶测温基础知识的测试，热电阻的主要用途，测温实验，利用分度表确定实际温度。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度和实验操作等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括阶段知识和技能的收获，学习的进步过程和协作互助等方面，主要以学生的阶段小结为依据。任务一、热电阻和热敏电阻知识要点：了解热电阻和热敏电阻的特性及测量电路。技能要点：熟悉热电阻测温范围、热敏电阻的主要用途，会操作相应的实验。学一学：1、热电阻的材料和特性2、热敏电阻的特点和特性做一做：1、简易电子温度计电路2、实用温度控制器电路读一读：1、集成传感器温度计2、数字温度计练一练：热电阻测温范围、热敏电阻的主要用途，热电阻和热敏电阻选用和测温实验。任务二、热电偶传感器知识要点：掌握热电偶的结构和测温原理，熟悉热电偶测量电路。技能要点：通过热电偶结构分析，熟悉热电偶的选配，会利用分度表确定实际温度。学一学：1、热电效应、热电偶的组成和结构2、热电偶工作定律3、热电偶的分度表74、热电偶测量电路读一读：1、热电偶的温度补偿2、热电偶传感器其他的典型应用练一练：热电偶的选配、热电偶能够工作的两种条件、利用分度表确定实际温度。项目四湿敏传感器的应用教学目标：熟悉湿敏传感器的基本结构，工作原理及应用特点。活动安排：通过湿敏元件的学习，熟悉湿敏传感器的作用原理和应用。考核评价：本部份内容仍采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，并注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：湿敏传感器的基础知识的测试，湿敏传感器的实用电路等。学习过程包括：作业、课堂笔记、学习的态度等。学生的自我评价占20%，自我评价的内容包括本项目的基本知识和技能的收获，小结学习的进步过程和协作互助等方面内容。任务一、湿敏传感器知识要点：掌握湿敏传感器的结构和测量原理，熟悉测湿电路的使用。技能要点：通过湿敏传感器电路分析，熟悉使用要点。学一学：1、湿度的表示方法2、湿敏传感器的类型3、湿敏传感器的工作原理及其电路设计要点4、湿敏传感器电路使用要点项目五光敏传感器的应用教学目标：熟悉光电式传感器的有关原理及应用特点。活动安排：通过光敏传感器电路的学习，了解光敏传感器的测量原理及其实际应用。考核评价：本部份内容仍采用目标考核、过程考核和理论与实际相结合的方法综合考核，注重学生自我评价和教师考核评价的有机结合。其中，教师的考核评价占80%，考核评价的内容包括：光敏传感器的基础知识的测试，光敏传感器的实用电路和和实验操作