传感器原理

课程名称:传感器原理
课程代码:MI301-1
学 分:3
学 时:48
适用专业:大电类专业、信息类专业
先修课程:高等数学,普通物理,理论力学,材料力学,电路原理,误差理论
后续课程:传感器课程设计
开课单位:电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系

一、课程性质和教学目标
课程性质:
《传感器原理》是测控技术及仪器专业本科生的必修课,也是精密仪器及机械、测试计量技术及仪器、光学测试计量仪器、工业自动化与仪表等专业的基础课和主干课。《传感器原理》在我校被列为一类课程,一直受到学校的重点建设支持。
教学目标:
通过《传感器原理》课程的学习,使学生掌握基本的传感技术原理,了解常规敏感元器件的工作原理和特性,掌握常见物理量的检测方法和传感器选型,提高解决实际测量及控制问题的能力。

本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。
知识能力素质要求 各教学环节的贡献度
课堂讲授 课堂讨论 自学 实验 作业 考试 整体贡献度
知识 知识体系 要求掌握常用的传感器基本原理和特性,主要的敏感元件特性与特点,掌握常见传感器选用原则。 √√√
能力 清晰思考和用语言文字准确表达的能力 √ √√ √ √√ √√ √√ √√
发现、分析和解决问题的能力 √√ √√ √√ √√√ √√√ √√√ √√
批判性思考和创造性工作的能力 √√ √√√ √√ √√√ √√ √√√ √√
与不同类型的人合作共事的能力 √ √√√ √√
至少一种外语的应用能力 √√ √√ √√ √√√ √√√ √√√ √√√
终生学习的能力 √√ √√ √√ √√ √√
组织管理能力 √√ √
获取整理信息的能力* √√ √√ √√√ √√ √√ √√
素质 志存高远、意志坚强 √√ √ √ √
刻苦务实、精勤进取 √√ √√ √√ √√ √√ √√ √√
身心和谐、视野开阔 √√ √ √√ √√
思维敏捷、乐于创新 √√ √√ √ √√√ √ √√ √√
注:“√”的数量从1-3,代表贡献的大小。


二、课程教学内容及学时分配
课堂教学:36学时。
教学内容 学时 课堂教学 讨论 作业及要求 自学及要求 实验及要求
传感器绪论 2 2学时 课堂教学中融入小组讨论 应用案例 独立策划设计,动手操作,完成实验,记录数据,独立分析
传感器技术基础 4 4学时 作业1、2
电阻传感器 4 4学时 作业3
机动 3 3学时
电感传感器 5 5学时 作业4/5
电容传感器 3 3学时 作业6
磁电传感器 3 3学时 作业7
压电传感器 3 3学时 作业8
热电传感器 3 3学时 作业9
光电传感器 6 6学时 作业10
合计 36 36学时

实验教学:12学时。
教学内容 学时 课堂教学 共性要求
实验1 电阻传感器实验 2 独立策划设计,动手操作,完成实验,记录数据,独立分析,形成实验报告
实验2 电涡流传感器实验 2
实验3 容栅传感器实验 2
实验4 霍尔传感器实验 2
实验5 超声波传感器实验 2
实验6 热电阻传感器实验 2
实验7 编码器传感器实验 备选
合计 12

三、教学方法
以课堂教学为主,结合自讨论、随堂作业、自学、实验等多种教学形式。
课堂教学主要讲解基本原理,并将常用传感器的基本原理重点讲解,使同学们更好地理传感器的理论体系解,掌握常规传感器的特点与特性,了解常用传感器的使用方法与应用选择原则。课堂教学中还引入讨论和随堂作业,使同学们能更好地融入课堂教学,加强对课堂内容的消化理解。
实验教学主要通过学生独立设计实验,分组完成实验,独立分析,形成实验报告,加强学生对课堂内容的理解,加深对传感器特点特性的理解,掌握传感器应用的基本方法。

四、考核及成绩评定方式
最终成绩由平时作业、实验报告和结业考试成绩组合而成。各部分所占比例如下:
平时作业:20%。采用随堂作业的形式,及时了解和考核学生对知识点的理解与掌握程度,兼做点名。
实验报告:20%。采用分组实验、独立完成实验报告的形式。主要考核实验设计能力、分析解决问题、创造性工作、处理信息及文字表达等方面的能力。
结业考试:60%。采用闭卷考试的形式。主要考核学生综合分析问题能力、解决实际问题能力。

五、教材及参考书目
教 材:《传感器技术》,贾伯年,俞朴主编,东南大学出版社,2000
参考书:《传感器》,强锡富主编,机械工业出版社,2001
《非电量电测技术》,严钟豪,谭祖根主编,机械工业出版社,2001
实验指导书:《传感器原理实验》自编。