传感器与测量技术
传感器与测量技术
少于1000 人选课
更新日期:2025/06/19
开课平台学银在线
开课高校南昌大学
开课教师徐晓玲张明辉洪向共刘且根龚明
学科专业工学电子信息类
开课时间2025/02/16 - 2025/06/15
课程周期17 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

本课程介绍工程检测中使用的常用传感器的工作原理、特性及其应用技术。主要分为以下几个部分内容:

1、 传感器概述:包括传感器的定义、组成和分类;传感器的基本特性、检测技术等。

在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行测量和控制,就要求传感器能感受被测对象的变化并不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出输入特性。传感器的基本特性包括静态特性和动态特性两部分。

2、 常用传感器的工作原理、测量及应用技术:包括电阻应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、光电式、热电式传感器等。传感器测量的对象通常是非电量(如位移、压力、温度、振动等),输出信号通常是电量(如电压、电流、电容、电阻等),输出信号的形式由传感器的原理确定。

传感器技术是一种知识密集型技术,对于初学者和应用传感器的工程技术人员来说,应先从工作原理出发,了解各种各样的传感器。对工程上的被测参数,则应着重于如何合理选择和使用传感器。

3、 传感器基础实验:主要有两种类型:(1)基于CSY2000型传感器与测控技术实验平台的传感器性能测试实验,包括压力、位移、振动、温度等非电量的实验测量;(2)基于Multisim软件的传感器建模和调理电路设计与仿真实验,主要内容有应变片测量电桥及放大电路、电容式传感器测距电路、热电偶冷端补偿测温电路、铂电阻测温电路设计霍尔传感器测位移电路设计等。

校内学生(混合式教学方式)将结合两种类型进行实验教学。校外学生(线上教学方式)将采用第2种实验类型进行实验教学。 

4、 综合设计性实验:车速表、油量表、水温表数字仪表设计。实验内容为设计并仿真车速表、油量表、水温表数字仪表,学生通过查找资料选择合适的传感器和电子元器件,设计相应电路并进行软件仿真测试最后提交设计报告。

综合实验项目的设立强力支撑学生自主实践能力、自主学习能力、自主设计能力、自主创新能力的实践与培养。


课程大纲

传感器概述

  • 1.1 内容介绍
  • 1.2 教学课件(PPT)
  • 1.3 传感器的基本组成和分类
  • 1.4 传感器的静态特性
  • 1.5 传感器的动态特性
  • 1.6 检测技术概论
  • 1.7 “传感器概述”思考题

应变式传感器

  • 2.1 内容介绍
  • 2.2 教学课件(PPT)
  • 2.3 电阻应变片的工作原理
  • 2.4 电阻应变片的结构、材料和粘贴
  • 2.5 电阻应变片的特性
  • 2.6 电阻应变片的温度误差及其补偿
  • 2.7 电阻应变片的测量电路
  • 2.8 应变式传感器的应用
  • 2.9 “应变式传感器”思考题

电感式传感器

  • 3.1 内容介绍
  • 3.2 教学课件(PPT)
  • 3.3 自感式电感传感器
  • 3.4 差动变压器式传感器
  • 3.5 电涡流式传感器
  • 3.6 电感式传感器的测量电路
  • 3.7 “电感式传感器”思考题

电容式传感器

  • 4.1 内容介绍
  • 4.2 教学课件(PPT)
  • 4.3 电容式传感器的工作原理和结构
  • 4.4 电容式传感器的灵敏度和非线性
  • 4.5 电容式传感器的测量电路
  • 4.6 电容式传感器的应用
  • 4.7 “电容式传感器”思考题

压电式传感器

  • 5.1 内容介绍
  • 5.2 教学课件(PPT)
  • 5.3 压电效应及压电材料
  • 5.4 压电式传感器及其测量
  • 5.5 “压电式传感器”思考题

磁电式、光电式传感器

  • 6.1 内容介绍
  • 6.2 教学课件(PPT)
  • 6.3 磁敏传感器--霍尔式
  • 6.4 光电式传感器--光电器件
  • 6.5 “光电式传感器”思考题

热电式传感器

  • 7.1 内容介绍
  • 7.2 教学课件(PPT)
  • 7.3 金属热电阻
  • 7.4 半导体热敏电阻
  • 7.5 “热电式传感器”思考题

理论课结课考试

  • 8.1 理论课结课考试

传感器性能测试实验(在校生使用)

  • 9.1 综合实验台使用说明书
  • 9.2 (传感器性能测试)实验要求及报告参考模板
  • 9.3 应变式传感器及测量电桥
  • 9.4 位移传感器性能及测位移实验
  • 9.5 温度传感器性能及测温实验

传感器建模与调理电路设计与仿真

  • 10.1 传感器性能测试仿真实验
  • 10.2 传感器建模和调理电路设计与仿真

传感器综合设计性实验

  • 11.1 内容介绍
  • 11.2 (腾讯会议)综合实验项目介绍
  • 11.3 设计任务书
  • 11.4 设计指导书
  • 11.5 电路设计参考
  • 11.6 设计报告撰写
  • 11.7 学生作品-电路仿真截图
  • 11.8 学生作品-实物展示