传感器与检测技术教案1-7
?一、课程目标
本课程旨在使学生全面了解传感器与检测技术的基本概念、原理、特性及应用，培养学生掌握各类传感器的工作原理、性能指标、选型方法以及检测系统的设计与调试能力，具备运用所学知识解决实际工程中检测问题的能力，为后续专业课程学习和从事相关工程技术工作奠定坚实基础。
二、教学内容与课时安排
教案1：传感器与检测技术概述
1.教学目标
-了解传感器与检测技术在现代工程中的地位和作用。
-掌握传感器、检测系统的基本概念和组成。
-熟悉传感器的分类方法。
2.教学重难点
-重点：传感器和检测系统的基本概念，传感器的分类。
-难点：对传感器和检测系统概念的深入理解，传感器分类依据的掌握。
3.教学方法
-讲授法：讲解基本概念和理论知识。
-举例法：通过实际例子帮助学生理解抽象概念。
4.教学内容
-传感器的定义与作用
-定义：能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
-作用：获取信息，是实现自动检测和自动控制的首要环节。
-检测系统的组成与功能
-组成：传感器、信号调理电路、显示记录装置等。
-功能：对被测量进行检测、转换、处理和显示等。
-传感器的分类
-按工作原理分类：物理传感器、化学传感器、生物传感器等。
-按被测量分类：位移传感器、速度传感器、温度传感器等。
-按输出信号分类：模拟传感器、数字传感器。
5.作业布置
-查阅资料，列举三种不同类型传感器在生活中的应用实例。
-思考传感器的发展趋势对检测技术的影响。
教案2：传感器的基本特性
1.教学目标
-掌握传感器的静态特性和动态特性指标。
-理解传感器静态特性和动态特性的测试方法。
2.教学重难点
-重点：传感器静态特性（线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率等）和动态特性（响应特性、频率特性）指标的含义及计算。
-难点：动态特性指标的理解以及测试方法的原理。
3.教学方法
-讲授法：讲解特性指标的定义和计算公式。
-实验演示法：通过实验演示加深学生对特性测试方法的理解。
4.教学内容
-静态特性
-线性度：描述传感器输出与输入之间的线性程度。
-灵敏度：传感器输出变化量与输入变化量之比。
-迟滞：正反行程输出-输入特性曲线不重合的现象。
-重复性：传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线的一致性。
-分辨率：传感器能检测到的最小输入变化量。
-动态特性
-响应特性：阶跃响应、脉冲响应等。
-频率特性：幅频特性、相频特性。
-特性测试方法
-静态特性测试：采用标准信号源输入不同幅值的信号，测量传感器输出，计算各项指标。
-动态特性测试：通过阶跃信号发生器、示波器等设备测量传感器动态响应。
5.作业布置
-已知某传感器的输入输出关系为\(y=0.5x+0.1x^2\)，求其在\(x=10\)时的线性度（以理想直线\(y=0.5x\)为拟合直线）。
-简述传感器动态特性测试中，如何根据测试结果分析传感器的性能。
教案3：电阻式传感器
1.教学目标
-掌握电阻式传感器的工作原理和分类。
-熟悉应变片式电阻传感器和热电阻传感器的结构、特性及应用。
2.教学重难点
-重点：应变片式电阻传感器的应变效应原理，热电阻传感器的测温原理及特性。
-难点：应变片式电阻传感器测量电路的设计原理，热电阻传感器三线制接法的原因。
3.教学方法
-讲授法：讲解电阻式传感器的原理和特性。
-实物演示法：展示应变片和热电阻实物，增强直观认识。
4.教学内容
-电阻式传感器概述
-工作原理：基于电阻变化来检测被测量。
-分类：应变片式、热电阻式等。
-应变片式电阻传感器
-应变效应：导体或半导体在受力时