【正文】 感器的分類。 （二）課程內(nèi)容設(shè)計 課程內(nèi)容與要求 通過理論實踐一體化的教學(xué)和實訓(xùn)過程完成教學(xué)內(nèi)容，課程建議總課時為 72（不含選修內(nèi)容），項目內(nèi)容組織與學(xué)時分配如下所示。 （ 7）半導(dǎo)體光吸收型光纖溫度傳感器 （ 8）莫爾條紋及其特點，光柵的光學(xué)系統(tǒng) 與辨向、細分技術(shù)，數(shù)字式光柵傳感器工程應(yīng)用。 知識目標： （ 1） 傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標 （ 2）電阻傳感器原理與應(yīng)用 （ 3）電感傳感器原理與應(yīng)用 （ 4）電容傳感器原理與應(yīng)用 （ 5）光電（光纖、光柵）傳感器原理與應(yīng)用 （ 6）磁電式傳感器與霍爾傳感器 （ 7）壓電式傳感器 原理與應(yīng)用 （ 8）半導(dǎo)體物性傳感器 （ 9） 溫度檢測系統(tǒng) （ 10）壓力檢測系統(tǒng) （ 11）液位測檢系統(tǒng) （ 12）流量檢測系統(tǒng) （ 13）傳感器在汽車上的應(yīng)用 能力目標： （ 1）測量誤差與數(shù)據(jù)處理 （ 2）傳感器的標定和校準 （ 3）應(yīng)變電阻傳感器的測量電路與電子秤的標定。了解傳感器技術(shù)發(fā)展前沿狀況，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生分析解決問題的能力。 要求理解不同傳感器的工作原理，常用的測量電路；能夠?qū)ΤＳ脗鞲衅鞯男阅軈?shù)與主要技術(shù)指標進行校量與標定。培養(yǎng)學(xué)生使用各類傳感器的能力。 本課程 是電子信息工程專業(yè)的一門核心專業(yè)技術(shù)課，也是后續(xù)的電工中、高級職業(yè)資格證書（其內(nèi)容約占 20%）、畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習(xí)等基本技能養(yǎng)成課程，即是職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成與職業(yè)能力培養(yǎng)最基本的理論實踐一體化課程。 1 《傳感器與檢測技術(shù)》課程整體設(shè)計 一、課程信息 課程名稱：傳感器與檢測技術(shù) 適用專業(yè)：電子信息工程專業(yè) 學(xué)時： 制定單位： 制定人： 二、課程性質(zhì)與定位 傳感器是現(xiàn)代控制的基本工具，而檢測技術(shù)則是控制過程獲取信息的唯一手段?！秱鞲衅髋c檢測技術(shù)》是一門多學(xué)科交叉的專業(yè)課程，重點介紹各種傳感器的工作原理和特性，結(jié)合工程應(yīng)用實際，了解傳感器在各種電量和非電量檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生使用各類傳感器的技巧和能力，掌握常用傳感器的工程測量設(shè)計方法和實驗研究方法，了解傳感器技術(shù)的發(fā)展動向。 三、課程設(shè)計 （一）課程目標設(shè)計 總體目標：教學(xué)目標和總體要求是讓學(xué)生初步掌握檢測技術(shù)的基本知識和應(yīng)用。使學(xué)生能夠進一步應(yīng)用傳感器解決工程測控系統(tǒng)中的具體問題。掌握傳感器的工程應(yīng)用方 法，并能正確處理檢測數(shù)據(jù)。 通過行為導(dǎo)向的項目式教學(xué)，加強學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)；獨立學(xué)習(xí)及獲取新知識、新技能、新方法的能力；與人交往、溝通及合作等方面的態(tài)度和能力。 （ 4）螺線管電感位移測量傳感器與電感測微儀放大電路設(shè)計、調(diào)試 （ 5）圓柱形電容位移測量傳感器與數(shù)字式容柵千分尺的使用 （ 6）光電效應(yīng)、光電器件及光電計數(shù)傳感器的應(yīng)用。 （ 9）霍爾效應(yīng)與霍爾元件，霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器與霍爾開關(guān)的使用 . （ 10）壓電效應(yīng)、壓電傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理與測量電路，壓電加速度傳感器使用 . 2 （ 11）氣體傳感器的使用與有害氣體測量 （ 12）濕度傳感器的使用與濕度測量 （ 13）溫度傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成 （ 14）壓力傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成 （ 15）液位傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成 （ 16）流量傳感器的使用與工程檢測系統(tǒng)集成 素質(zhì)目標： 在以實際操作過程為主的項目教學(xué)過程中，鍛煉學(xué)生的團隊合作 能力、專業(yè)技術(shù)交流的表達能力；制定工作計劃的方法能力；獲取新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力；解決實際問題的工作能力。 模塊設(shè)計表： 序號 學(xué)習(xí)情境內(nèi)容 總學(xué)時 理論學(xué)時 實踐學(xué)時 備注 1 電阻傳感器與電子秤的制作 8 6 2 2 電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作 6 4 2 3 電容傳感器位移測量標定與容柵數(shù)字千分尺使用 6 4 2 4 光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試 10 8 2 5 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的制作與調(diào)試 4 2 2 6 壓電加速度傳感器電荷放大器整定 4 2 2 7 半導(dǎo)體濕度、氣敏傳感器測量電路制作與調(diào)試 4 4 0 8 溫度測量系統(tǒng)的集成與標定 8 6 2 9 集成溫度傳感器特性測試與熱偶冷端溫度補償器制作 4 2 2 10 擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定 4 2 2 11 鍋爐汽包水位測量與差壓傳感器的使用 6 4 2 12 電磁流量傳感器與流量的工程測量 8 8 13 合計 72 52 20 能力訓(xùn)練項目設(shè)計 教學(xué)目的與要求： 項目一：電子秤的設(shè)計與制作 知識點： a) 傳感器的靜態(tài)特性、動態(tài)特性與技術(shù)指標 b) 傳感器的分類 c) 了解傳感器的作用與工程應(yīng)用 d) 電阻傳感器原理與應(yīng)用 e) 電阻應(yīng)變片的原理與主要技術(shù)參數(shù) f) 測量電橋的四種型式與電壓靈敏度 g) 測量橋路的調(diào)零與非線性誤差 技能點： a) 電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)參數(shù) b) 彈性元件的分類與選擇 c) 電阻應(yīng)變片的選擇與粘貼 d) 測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零 e) 電橋測量電路的制作要領(lǐng) f) 電子秤測量標定 g) 汽車衡稱重系統(tǒng) 項目二 : 電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作 知識點： a) 自感傳感器與互感傳感器 b) 電感傳感器的結(jié)構(gòu)原理與分類 3 c) 電感傳感器的非線性誤差與差動結(jié)構(gòu) d) 螺線管差動變壓器傳感器原理與特性 e) 差動交流測量電橋的電壓靈敏度 技能點： a) 電感傳感器的主要技術(shù)特點 b) 差動電感對非線性誤差的改善 c) 測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零 d) 電橋測量電路的制作要領(lǐng) e) 電感測微儀的使用 項目三 : 電容傳感器位移測量標定與容柵數(shù)字千分尺使用 知識點： a) 電容式傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu) b) 電容式傳感器的靈敏度及非線性 c) 電容式傳感器的等效電路 d) 電容式傳感器的測量電路 e) 電容式傳感器的應(yīng)用 技能點： a) 電容式傳感器的 結(jié)構(gòu)形式 b) 園柱形變面積電容位移傳感器的靈敏度及非線性 c) 電容式傳感器的測量電路 d) 電容式壓力傳感器的應(yīng)用 e) 電容式濕度傳感器 f) 容柵位移千分尺的使用 項目四：光電傳感器與轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試 知識點： a) 光電效應(yīng)及光電元件 b) 光電元件的測量電路 c) 透射、反射和光輻射型光電傳感器（光源本身是被測物的應(yīng)用實例） d) 光纖傳感器原理與應(yīng)用 e) 光柵傳感器原理與應(yīng)用 技能點： a) 紅外線輻射溫度計： b) 熱釋電傳感器在人體檢測、報警中的應(yīng)用 c) 光電式濁度計工作原理（被測物吸收光通量的應(yīng)用實例） d) 煙霧報警器（被測物吸收光通量的應(yīng)用實例） e) 反射式煙霧報警器（被測物體反射光通量的應(yīng)用實例 ） f) 反射式光電式轉(zhuǎn)速表的制作與調(diào)試（被測物體反射光通量的應(yīng)用實例 ） g) 自動門光電傳感器 h) 光電式帶材跑偏檢測控制器 i) 光幕及其應(yīng)用 項目五：霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器測量電路制作與調(diào)試 知識點： a) 霍爾效應(yīng)與霍爾元件 b) 霍爾元件的主要參數(shù) c) 霍爾元件的測量電路 d) 霍爾元件的溫度誤差與補償方法 e) 霍爾式微位移傳感器工作原理 f) 霍爾開關(guān)傳感器 SL3501 是具有較高靈敏度的集成霍爾元件 技能點： a) 霍爾元件的主要參數(shù) b) 霍爾元件的測量電路 c) 霍爾元件的溫度誤差與補償方法 d) 霍爾式微位移 傳感器工作原理 4 e) 霍爾開關(guān)傳感器構(gòu)成的轉(zhuǎn)速測量傳感器 f) 霍爾高斯計（特斯拉計）的使用 項目六： 壓電加速度傳感器測量放大電路制作與整定 知識點： a) 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng) b) 壓電材料與壓電元件 c) 壓電元件的等效電路 d) 壓電元件的測量電路 e) 壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測量 技能點： a) 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng) b) 壓電式加速度傳感器電荷放大器的整定 c) 汽車發(fā)動機中的汽缸壓力防爆震測量 d) 壓電式加速度傳感器在汽車碰撞救生中的安裝使用 e) 壓電式動態(tài)力傳感器在車床動態(tài)切削力測量中的應(yīng)用 f) 壓電式動態(tài)力傳感器在體育動態(tài)測量中的應(yīng)用 項目七： 半導(dǎo)體濕敏、氣敏傳感器與 LCD 數(shù)字相對濕度儀表的標定 知識點： A 氣敏電阻傳感器 a) 還原性氣體傳感器的組成與工作原理 b) 氣敏半導(dǎo)體的靈敏度特性曲線 c) 酒精傳感器的選擇性 d) 家庭用煤氣報警器 e) 一氧化碳傳感器 f) 其他氣體傳感器 g) 二氧化鈦氧濃度傳感器 h) 二氧化鈦氧濃度傳感器在汽車尾氣測量中的應(yīng)用 i) 有毒氣體傳感器的使用 B 濕敏電阻傳感器 a) 濕度傳感器的分類 b) 陶瓷濕度傳感器特性曲線 c) 電子式溫濕度計 技能點： A 氣敏電阻傳感器 a) 氣敏半導(dǎo)體的靈敏度特性曲線 b) 酒精傳感器的選擇性 c) 家庭用煤氣報警器 d) 一氧化碳傳感器 e) 二氧化鈦氧濃度傳感器 f) 二氧化鈦氧濃度傳感器在汽車尾氣測量中的應(yīng)用 B 濕敏電阻傳感器 a) 陶瓷濕度傳感器特性曲線 b) 電子式溫濕度計 c) LCD 數(shù)字相對濕度儀表的標定 項目八：集成溫度傳感器特性測試與熱電偶冷端溫度補償器的制作 知識點： a) 集成溫度傳感器的工作原理 b) 電壓輸出型和電流輸出型集成溫度傳感器的輸出特性 c) AD590 電流輸出型集成溫度傳感器的引腳功能與外部接線 d) AD590 電流輸出型集成溫度傳感器輸出特性測量 e) K 型熱電偶冷端溫度補償器的制作 技能點： a) AD590 電流輸出型集成溫度傳感器的引腳功能與外部接線 5 b) AD590 電流輸出型集成溫度傳 感器輸出特性測量 c) K 型熱電偶冷端溫度補償器的制作 項目九：擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定 知識點： a) 電容式壓力傳感器的工作原理與應(yīng)用 b) 霍爾式壓力傳感器的原理與應(yīng)用 c) 擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定 技能點： a) 擴散硅壓阻傳感器壓力測量與標定 b) 壓力表的選擇 c) 壓力表的安裝 d) 壓力表的標定 進度表設(shè)計 序號 學(xué)時 教學(xué)目標和主要教學(xué)內(nèi)容 單元標題 能力目標 能力訓(xùn)練 項目編號 知識目標 1 2 項目一：電子秤的設(shè)計與制作 傳感器的靜態(tài)特性、動 態(tài) 特性 與技 術(shù) 指標； 傳感器的分類 。 2 2 項目一： 電子秤的設(shè)計與制作 電阻應(yīng)變片的主要技術(shù)參數(shù)； 彈性元件的分類與選擇。 G3 了解傳感器的作用與工程應(yīng)用； 電阻傳感器原理與應(yīng)用； 電阻應(yīng)變片的原理與主要技術(shù)參數(shù)。 測量電橋的電壓靈敏度與調(diào)零；電橋測量電路的制作；電子秤測量標定 G1G3 測量電 橋的四種型式與電壓靈敏度； 測量橋路的調(diào)零與非線性誤差。 電感傳感器位移測量電路的設(shè)計與制作 G4 自感傳感器與互感傳感器； 電感傳感器的結(jié)構(gòu)原理與分類。 電橋的電壓靈敏度與調(diào)零； G4 電感傳感器的非線性誤差與差動結(jié)構(gòu)； 螺線管差動變壓器傳感器原理與特性； 差 動交流測量電橋的電壓靈敏度。 容柵數(shù)字千分尺使用 電容傳感器位移測量標定 G5 電容式傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)； 電容式傳感器的靈敏度及非線性。 6 柵 位 移千 分尺 的 使用。 光轉(zhuǎn)速測量電路的制作與調(diào)試 G6 光電效應(yīng)及光電元件。 紅外線輻射溫度計： 吸收式煙霧報警器 反射式煙霧報警器 自動門光電傳感器 G6 光電元件的測量電路； 透射、反射和光輻射型光電傳感器（光源本身是被測物的應(yīng)用實例）； 熱釋電傳感器在人體檢測、報警中的應(yīng)用 ； 吸收式光電式濁度計工作原理。 光纖轉(zhuǎn)速傳感器使用；光吸收型光纖溫度傳感器G7 光纖傳感器原理與應(yīng)用。 數(shù)字式光柵傳感器工程應(yīng)用G8 光柵傳感器原理與應(yīng)用。 霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器測量電路制作與調(diào)試 G9 霍爾效應(yīng)與霍爾元件； 霍爾元件的主要參數(shù)； 霍爾元件的測量電路； 霍爾元件的溫度誤差與補償方法； 霍爾式微位移傳感器工作原理。 霍爾轉(zhuǎn)速測量傳感器應(yīng)用 霍爾開關(guān)傳感器 SL3501 是具有較高靈敏度的集成霍爾元件。 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)，壓電元件與超聲波換能器 G10 壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)； 壓電材料與壓電元件； 壓電元件的等效電路。 壓電加速度傳感器測量放大電路制作與整定 G10 汽車發(fā)動機中的汽缸壓力防爆震測