浙江广播电视大学.docx
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1、浙江广播电视大学 本文由4ir7lmzldr贡献 doc文档可能在WAP端阅读体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。浙 江 广 播 电 视 大 学 机械工程专业专业(开放专科) 传感器原理与应用教学大纲 第一部分 一、程的性质和任务 大纲说明 本课程是机械工程专业的技术基础课。 本课程主要是讲授工程检测中常用的传感器,以及用这些传感器测量诸如力、压力、温度、位移、物位、转速和振动等物理量的方法。 本课程的任务是使机械工程专业的学生在传感技术方面具有较广的学问, 了解 工程检测中常用传感器的结构、工作原理、特性、应用及发展方向,使该专业毕业 生在工作中具有正确选用传感器的实力。
2、 二、先修课要求 与本课程有关的前序课是高等数学、一般物理学、工程力学、电工技术、电子 技术。 二、课程教学基本要求 1驾驭各种常用传感器的结构、原理、特性、应用中的主要问题。 2了解测量的基本学问。 3初步了解工程检测中的测量电路。 四、教学方法和教学形式建议 本课程在内容上应尽量联系实际,在讲解上着重物理概念的阐述。讲清结构、原理、特性,不进行困难的数学推导,必要时干脆引用公式。力求做到重点突出, 由浅入深,便于学生理解、驾驭和选用。 在应用方面介绍几种典型物理量测量的例子, 使学生对传感器有一个好用的概 念。 对于更深化的问题,学生可参阅有关参考资料。 五、课程教学要求的层次 教学要求中
3、,对课程的内容分“了解、理解、驾驭”三个层次提出要求。 第1页 其次部分 教 学 内 容 一、绪论 二、传感器和测量的基本学问 传感器和测量的基本学问 三、电阻式传感器及应用 电阻式传感器及应用 四、电感式传感器及应用 电感式传感器及应用 五、电容式传感器及应用 电容式传感器及应用 六、谐振式传感器及应用 谐振式传感器及应用 七、光传感器及应用 光传感器及应用 八、电势型传感器及应用时 电势型传感器及应用时 九、其它半导体传感器及应用 其它半导体传感器及应用 合 计 学时安排 课内学时 课内学时 1 3 7 9 4 3 5 8 5 45 试验学时 试验学时 课程教学总学时数 54(其中课程学时
4、 45,试验 9) 学分。 ,3 2 2 2 2 1 9 第三部分 一、绪论 绪论 教学内容和教学要求 (一)教学内容 传感技术的应用;传感器的分类;传感器的发展;本课程的任务与教学要求。 (二)教学要求 了解传感技术的应用;传感器的分类;传感器的发展;本课程的任务与教学要 求。 二、传感器和测量的基本学问 感器和测量的基本学问 (一)教学内容 1l 测量的基本学问 测量的概念;测量方法;干脆测量的几种方法; 仪表的精确度与辨别率。 l2 传感器的一般特性 静态特性;线性度、迟滞、重复性、灵敏度;动态特性的定义和要求。 l3 传感器中的弹性敏感元件 弹性敏感元件的定义;弹性敏感元件的弹性特性;
5、刚度和灵敏度;弹性敏感元 第2页 件的形式及其应用范围。 (二)教学要求 驾驭干脆测量的几种方法,仪表的精确度与辨别率的定义静态特性;线性度、迟滞、重复性、灵敏度;动态特性的定义和要求,敏感元件和传感元件的定义,机 械弹性元件的输入量和输出量,弹性元件刚度和灵敏度的概念弹性元件的分类; 理解测量的概念,干脆测量的三种方法及其优缺点的比较; 了解弹性敏感元件的形式及其应用范围。 三、电阻式传感器及应用 电阻式传感器及应用 电阻式传感器及应 (一)教学内容 21 热电阻 热电阻工作原理、材料及常用热电阻; 一般工业用热电阻式传感器的简洁结构; 应用:主要讲测温,扩散到热电阻式流量计。 22 电位器
6、 电位器的结构与特点;线性线绕电位器的空载特性和负载特性;非线性线绕电 位器。 23 电阻应变片 简介应变片的结构和材料; 电阻应变片的工作原理; 电阻应变片的工作特性及 参数:电阻应变片的温度误差及补偿方法;电阻应变片桥路;应变仪简介;应用: 应变式力传感器、应变式压力传感器、应变式加速度传感器等。 (二)教学要求: 驾驭热电阻效应和热电阻工作原理,常用热电阻的种类、特点和测温范围,对 电阻体材料的主要要求, 线性线绕电位器的空载特性, 电位器的概念、组成、作用、特点、分类和用途,电阻应变片的工作特性及参数,电阻应变片的温度误差及补偿 方法,电阻应变片桥路; 理解热电阻测温的工作原理,电阻式
7、流量计的工作原理,线性线绕电位器负载 特性及其物理意义,电阻应变片的工作原理; 了解一般工业用热电阻式传感器的简洁结构, 非线性线绕电位器的概念和常用 非线性线绕电位器,应变片的结构和材料,应变式力传感器、应变式压力传感器、应变式加速度传感器的组成与工作原理。 四、 感式传感器及应用 (一)教学内容 3l 自感式 第3页 闭磁路变隙式和开磁路螺线管式(含差动)的工作原理;配用电路:沟通电桥; 应用:测量线位移和角位移的静态量和动态量,测量力和压力。 32 差动变压器式 变隙式差动变压器简介;螺线管式的工作原理、结构、特性、零点残余电压及 消退;配用电路;差动相敏检波电路和相敏整流电路简介(教材
8、中写明白,讲授时 概括)。 应用:位移测量,振动、加速度和压力测量。 33 电涡流式 基本学问、工作原理、电涡流形成的范围;被测体的材料、形态和大小对传感 器灵敏度的影响;配用电路简介;应用举例。 (二)教学要求: 驾驭单线圈变隙式和差动变隙式、螺线管式电感传感器的工作原理和基本特 性,带相敏检波的沟通电桥的电路组成、工作原理和输出特性,螺线管式差动变压 器的组成部分、等效电路、工作原理、基本特性与主要性能,零点残余电压及消退 方法,差动相敏检波电路和差动整流电路的组成、工作原理,电涡流形成的范围及 被测体对传感器灵敏度的影响, 电涡流式传感器配用定频调幅式测量电路的组成和 工作原理; 理解变
9、压器式沟通电桥的工作原理与主要问题,变隙式差动变压器的工作原 理、输出特性和主要优缺点,电涡流式传感器的工作原理和基本特性,电涡流效应 和线圈导体系统的定义; 了解变隙式和螺线管式电感传感器基本性能的比较, 电动测微仪的组成和工作 原理, 差动变压器式振动传感器的工作原理, 差动变压器式微压传感器的工作原理, 电涡流式传感器的应用范围。 五、 电容式传感器及应用 (一) 教学内容 41 电容式传感器的工作原理及结构形式 工作原理、结构形式、静特性(变隙式、变面积式、变介电常数式) 42 电容式传感器的测量电路及应用 电容式传感器的特点;测量电路简介。 应用:压力传感器、加速度传感器、荷重传感器
10、、位移传感器等 (二) 教学要求 第4页 驾驭平板电容器的电容量计算公式, 并能用此式说明三种类型电容器的工作原 理,差动式电容传感器的主要优点,电容式传感器的主要特点,常用沟通电桥测量 电路的组成,平衡条件和主要特点; 理解变隙式和变面积式电容传感器的基本特性, 变介电常数式电容传感器的基 本特性, 运算放大器式、T 电桥、双 紧耦合电桥、脉冲电路等测量电路的工作原理; 了解变隙式、变面积式、变介电常数式电容传感器的结构型式,消退平板电容 器边缘效应影响的方法,电容式压力传感器、加速度传感器、荷重传感器、位移传 感器的主要组成部分及工作原理。 六、谐振式传感器及应用 谐振式传感器及应用 (一
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