《傳感器技術》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養方案課程代碼：05147061課程性質：專業必修課學分：3學分學時：48學時（理論40學時，實驗8學時）先修課程：大學物理、模擬電子技術、數字電子技術等后續課程：無線傳感器網絡及應用適用專業：測控技術與儀器開課單位：電氣工程與自動化學院一、課程說明《傳感器技術》是儀器類專業必修的一門專業必修課。本課程主要傳授傳感器的基本原理和應用方法，為學習其他有關課程及以后從事技術工作打下必要的基礎。本課程注重基本理論知識的深入學習，強調培養運用基礎理論知識解決生產實際中問題的能力，兼顧新技術、新工藝及其發展方向的介紹，培養“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的人才。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握各種傳感器的基本原理，能夠合理地根據使用場景和技術要求選擇合適的傳感器。課程目標2：能正確運用所學傳感器的知識分析工程需求，選擇或設計適當的測控系統。課程目標3：能夠理解并自覺遵守行業的工程職業規范和技術規范，樹立正確的勞動觀念和團隊合作意識，基于科學原理和測控技術與儀器專業知識，調研、分析和設計測控類復雜工程問題的解決方案；并能夠根據設計的解決方案，結合工程實際，設計合理的實驗方案，選擇實驗設備，構建測控系統。三、課程目標與畢業要求《傳感器技術》課程教學目標對測控技術與儀器專業畢業要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業要求關系畢業要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.4能夠適應現代信息技術發展，融會貫通工程數理基本知識和測控專業專業知識，通過對擬定方案的交流、比較和優化，解決測控技術與儀器領域的復雜工程問題。課程目標1：掌握各種傳感器的基本原理，能夠合理地根據使用場景和技術要求選擇合適的傳感器。H3.設計/開發解決方案3.1掌握測控系統工程設計和產品開發全流程的基本設計方法，根據工程需求明確設計目標，確定總體及各環節技術方案。課程目標2：能正確運用所學傳感器的知識分析工程需求，選擇或設計適當的測控系統。M4.研究4.2能夠基于科學原理并采用科學方法對單一或復雜測控系統等選擇研究路線、設計實驗方案。課程目標3：能夠理解并自覺遵守行業的工程職業規范和技術規范，樹立正確的勞動觀念和團隊合作意識，基于科學原理和測控技術與儀器專業知識，調研、分析和設計測控類復雜工程問題的解決方案；并能夠根據設計的解決方案，結合工程實際，設計合理的實驗方案，選擇實驗設備，構建測控系統。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業要求的關聯度。四、教學內容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點理論學時實驗學時對應的課程目標1.傳感器基本概念和一般特性1.1傳感器的基本概念1.2傳感器的靜態特性1.3傳感器的動態特性1.4傳感器的技術指標教學要求：使學生掌握傳感器的基本概念、組成結構和基本靜、動態特性指標及其意義。。重點：傳感器概念、組成結構、特性指標。難點：動態特性指標。412.結構型傳感器2.1電阻傳感器2.2電容傳感器2.3電感傳感器教學要求：使學生了解常見結構型傳感器的基本原理與結構組成、測量電路和應用。重點：傳感器原理、組成結構、特性、測量電路。難點：測量電路。1641、2、33.物性傳感器3.1磁電傳感器3.2光電傳感器3.3壓電傳感器3.4熱電傳感器教學要求：使學生了解物性型傳感器的原理、特性、測量電路和使用方法。重點：霍爾傳感器、光電傳感器、壓電傳感器、熱電偶、熱電阻。難點：等效電路、測量電路、參數補償。1441、2、34.其它傳感器4.1數字傳感器4.2半導體傳感器4.3傳感器的標定與校準教學要求：使學生了解新型傳感器的原理、結構、特點和應用。重點：數字傳感器、擴散硅傳感器。601、2、3合計4082.實驗部分實驗部分的教學內容、基本要求與學時分配見表3。表3實驗項目、實驗內容與學時實驗項目實驗內容和要求實驗學時對應的課程目標1.鉑電阻溫度特性實驗實驗內容：初步標定熱電阻特性曲線。實驗要求：掌握熱電阻使用方法、性能特點以及相關儀表的使用。222.金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗實驗內容：研究不同工作方式下應變式傳感器的性能。實驗要求：掌握不同工作方式應變傳感器的接線和線性校正。223.差動變壓器測位移實驗實驗內容：研究差動變壓器的工作特性和零點校正方法。實驗要求：掌握差動變壓器的工作方法及其零殘電壓的校正方法。224.霍爾測速實驗實驗內容：利用霍爾傳感器測量電機轉速。實驗要求：掌握測量轉速的基本方法和精度計算方法。22合計8五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結合討論、案例、視頻資源共享、實驗等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養。學生比較全面地理解各種傳感器的原理與特點，并在此基礎上，具備合理選擇相應傳感器解決實際問題的初步能力。實驗教學著重講授如何用科學的手段來完成理論的驗證；如何組織實驗、處理數據和分析實驗現象；介紹常用設備和儀器的原理、構造和使用維護方法以及綜合實驗內容的思路和方案設計等。采用教師講授和學生動手操作的方法；在實驗前學生應復習和掌握與本實驗有關的教學內容、認真閱讀實驗指導書；在實驗中要嚴格遵守實驗紀律，按操作規程使用儀器；實驗結束后，按規定對儀器進行維護保養；每完成一項實驗，要認真完成一份實驗報告。六、課程資源1.推薦教材：郭天太，傳感器技術，機械工業出版社，2019.2.參考書：（1）李林功，傳感器技術及應用，\o"機械工業出版社"科學出版社，2018.（2）何道清，傳感器與傳感器技術，\o"國防工業出版社"科學出版社，2019.（3）徐宏偉，常用傳感器技術及應用（第三版），\o"電子工業出版社"電子工業出版社，2017.3.期刊：（1）儀器儀表學報，中國儀器儀表學會主辦．（2）電子測量與儀器學報，中國電子學會與中國儀器儀表學會聯合主辦．（3）電子學報，中國電子學會主辦（4）儀表技術與傳感器，沈陽儀器儀表工藝研究所主辦．（5）Measurement，Elsevier主辦（6）IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement，IEEE主辦4.網絡資源：（1）億萬論壇，/Boards.asp（2）中國工控網，/（3）中國傳感器在線，/七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環節占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂測驗8（1）根據課堂測驗情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?24實驗24（1）根據每個實驗的實驗操作完成情況和實驗報告質量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的總值作為此環節的最終成績。（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√24作業8（1）主要考核學生對各章節知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業單獨評分，取各次成績的平均值作為此環節的最終成績。（3）以作業成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√224期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核傳感器基本原理、特性、測量電路、應用等內容。（3）考試題型為：名詞解釋題、填空題、簡答題、論述題和分析計算題等?！獭獭?52015合計：100分294823八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂測驗、實驗、作業、期末考試等方式對學生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性考核成績組成。其中：期末試卷成績為100分（權重60%），試題類型為填空題、選擇題、判斷題、簡答題、計算題和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用題、分析題不低于50%；課堂測驗、實驗、作業等過程性考核成績為100分（權重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內容、評價標準、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂測驗20準確率大于90%。準確率大于80%。準確率大于70%。準確率大于60%。準確率小于60%。作業20作業完整，思路清晰，準確率大于90%，字跡工整。作業完整，準確率大于80%，字跡工整。不交作業2次以內，準確率大于70%.不交作業4次以內，準確率大于60%.準確率小于60%。實驗60實驗預習認真，能夠熟練掌握方法與步驟，實驗操作過程熟練、規范，遵規守紀、團結