傳感器與檢測技術(shù)課程教學(xué)大綱及學(xué)習(xí)指導(dǎo)(編輯修改稿)
2024-08-09 21:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容了解傳感器以及測量系統(tǒng)的概念；了解傳感器的分類；了解傳感器的動態(tài)特性和傳感器的技術(shù)指標。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容傳感器的組成與作用，傳感器的靜態(tài)特性以及其主要指標，靈敏度、線性度等衡量傳感器的主要技術(shù)參數(shù)。本章重點難點分析（1）重點本章主要介紹了傳感器的基本概念和基本特性，以及傳感器的分類，傳感器的靜態(tài)特性以及其主要指標。（2）難點本章的難點就在于傳感器的靜態(tài)特性以及其主要指標，靈敏度、線性度等衡量傳感器的主要技術(shù)參數(shù)。(1) 傳感器靜態(tài)特性和動態(tài)特性的定義是什么？(2) 傳感器靜態(tài)特性有哪些技術(shù)指標？(3) 傳感器動態(tài)特性有哪幾種研究方法？各有哪些技術(shù)指標？第二章 電阻式傳感器本章學(xué)習(xí)電阻式傳感器的組成和工作原理及應(yīng)用。要求掌握電阻式傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理、測量電路、了解電阻式傳感器的補償方法和用途。本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容電位器式傳感器、應(yīng)變式傳感器和壓阻式傳感其的基本定義和工作原理。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容電位器式傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理、輸出特性；應(yīng)變片式傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理、電阻應(yīng)變片的特性、測量電路、溫度補償；壓阻式傳感器的結(jié)構(gòu)和壓電效應(yīng)原理，固態(tài)壓阻傳感器的測量電路。本章重點難點分析（1） 重點電位器式傳感器、應(yīng)變式傳感器和壓阻式傳感其的基本定義和工作原理。各種電阻式傳感器的結(jié)構(gòu)以及測量電路。（2） 難點電位器式傳感器、應(yīng)變片式傳感器和壓阻式傳感器的測量電路以及溫度補償方法。通過完成下面作業(yè)可以更詳細地理解和掌握。（1） 應(yīng)變片是由哪幾部分組成的？其核心部分是什么？（2） 什么叫應(yīng)變效應(yīng)？利用應(yīng)變效應(yīng)解釋金屬電阻應(yīng)變片的工作原理。（3） 金屬應(yīng)變計與半導(dǎo)體應(yīng)變計在工作機理上有何異同？（4） 簡要說明應(yīng)變式傳感器的構(gòu)成和主要用途。（5） 為什么應(yīng)變式傳感器大多采用直流不平衡電橋為測量電路？該電橋為什么又都采用半橋和全橋兩種方式？（6） 應(yīng)變片在使用的時候，為什么會產(chǎn)生溫度誤差？如何減小它？本章典型例題分析? 例題1電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為K=， 的圓形鋼柱表面，鋼材的E=21011N/㎡,求鋼柱受10t拉力作用的時候，應(yīng)變片電阻的相對變化量。又若應(yīng)變片沿鋼柱圓周方向黏貼，受同樣拉力作用時，應(yīng)變片電阻相對變化量為多少？若應(yīng)變片沿圓周方向黏貼，則第三章 變磁阻式傳感器本章學(xué)習(xí)電感式傳感器、差分變壓器式傳感器、電渦流式傳感器的組成和工作原理及應(yīng)用。要求掌握這三種變磁阻式傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理、測量電路。了解三種變磁阻傳感器各自的特點和用途。本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容自感式電感傳感器、差分變壓器式傳感器、電渦流式傳感器的定義以及工作原理。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容自感式電感傳感器的分類、原理以及測量電路；差分變壓器式傳感器的工作原理以及測量電路；電渦流的產(chǎn)生原理以及電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)和測量電路。本章重點難點分析（1） 重點變磁阻式傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，明白各種變磁阻式傳感器將非電量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏啃盘柕倪^程。（2） 難點電渦流的產(chǎn)生以及電渦流傳感器的工作原理及測量電路。通過完成下面作業(yè)可以更詳細地理解和掌握。（1）說明單線圈和差分變磁阻式傳感器的主要組成、工作原理和基本特性。（2）為什么螺管型電感傳感器比變間隙性電感傳感器有更大的測位移范圍？（3）根據(jù)單線圈和差分螺管型電感傳感器的基本特性，說明它們的性能指標有何異同？（4）什么叫電渦流效應(yīng)？第四章 電容式傳感器本章學(xué)習(xí)變面積、變極距、變介質(zhì)電容傳感器的組成和工作原理及應(yīng)用。要求掌握這三種電容式傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理、測量電路。了解三種電容傳感器各自的特點和用途。本章學(xué)習(xí)要求（1）應(yīng)熟悉的內(nèi)容電容式傳感器的組成和工作原理。（2）應(yīng)掌握的內(nèi)容電容式傳感器的分類和特點以及其輸入和輸出的關(guān)系，電容式傳感器的測量電路。本章重點難點分析（1） 重點電容式傳感器的基本定義，電容式傳感器的分類和工作原理。（2） 難點電容式傳感器的測量電路以及保持電容式傳感器特性穩(wěn)定的方法。通過完成下面作業(yè)可以更詳細地理解和掌握。（1） 電容式傳感器有幾種類型？簡述每種類型各自的特點和適用的場合。（2） 為什么變面積型電容傳感器的測位移范圍較大？（3） 如何改善變極距型電容傳感器的非線性？并解釋原因（4） 說明介電常數(shù)型電容傳感器的主要優(yōu)點和應(yīng)用范圍。本章典型例題分析例題1已知變面積型電容傳感器兩極板間距離為10㎜，極板間介質(zhì)介電常數(shù)為ε =50 F/m，兩極板集合尺寸一樣，為30㎜20 ㎜ ，在外力作用下，其中可動極板在位置上向外移動10 ㎜ ，試求電容變化量和傳感器靈敏度各為多少？設(shè)動極板相對定極板沿長度ｌ0方向平移Δｌ時，則電容為式中 為初始電容。電容的相對變化量為
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