工业信号检测与控制课程整体设计
现代检测理论与技术教学大纲
实验设备的选择与使用
实验设备的选择
根据实验需求和目标，选择合适的实验设备，确保实验结果的准 确性和可靠性。
实验设备的操作
掌握实验设备的操作流程和注意事项，正确使用设备进行实验。
实验设备的维护
定期对实验设备进行维护和保养，保证设备的正常运行和使用寿 命。
实验方案的设计与实施
1 2
实验目的与要求
明确实验目的和要求，确保实验方案的设计符合 实验目标。
利用语音信号处理算法， 对语音信号进行识别和 分析，提取出所需的信
息。
声学成像技术
利用声波的传播特性， 对物体进行声学成像， 显示出物体的内部结构
和形态。
电学检测技术
电感检测技术
利用电感的物理特性，对物体的位置、位移 和角度等进行测量和检测。
电阻抗谱技术
利用电阻抗谱的原理，对材料的物理和化学 性质进行测量和评估。
结果解释与报告
根据分析结果，解释实验结果的意义，撰写完整的实验报告。
07 课程总结与展望
本课程的主要内容总结
信号处理基础
介绍信号的基本概念、信号的分类、 信号的运算以及信号的频域分析等。
02
检测原理
讲解各种物理量检测的原理，如位移、 速度、加速度、力、压力等。
01
现代检测技术
介绍新型检测技术，如超声检测、射 线检测、涡流检测、红外检测等。
电容检测技术
利用电容的物理特性，对物体的湿度、压力 和液位等进行测量和检测。
电磁感应技术
利用电磁感应原理，对物体的磁特性和电特 性进行测量和检测。
其他检测技术
01
02
03
化学分析技术
利用化学分析方法，对物 质的成分、结构和性质等 进行测量和评估。
传感器与检测技术课程设计《传感器与检测技术》课程改革设计方案
传感器与检测技术课程设计《传感器与检测技术》课程改革设计方案一、课程性质本课程作为机电一体化技术专业基础课程，在本专业的职业能力培养中所起着承前启后的桥梁作用，它既是前期理论课的延续，又是学习其他专业课的前提。
本课程主要培养学生选择应用各类传感器的能力，组成各种检测系统的能力和各种测试模块电路的设计制作能力，这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部分。
本课程的前期课程主要有《工程制图》《电子电路基础》《电子线路cad》《应用数学基础》等。
二、课程整体设计1课程目标设计1.1能力目标（1）能够用万用表、示波器等常用仪器检查各种传感器性能，判别其好坏；（2）能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器；（3）能够根据被测信号的特点，用不同类型的传感器设计合理的检测电路；（4）能够设计一般电子检测产品；（5）能够正确维护常用电子检测设备。
1.2知识目标（1）掌握测量及误差理论等知识，传感器及检测技术基本知识，电桥测量电路的基本特性；（2）掌握各种常用传感器的基本工作原理、性能特点，理解它们的工作过程，掌握它们的各种应用场合和方法；（3）掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识，理解典型检测系统的工作原理，清楚各组成部分的功能及其特性。
1.3职业目标（1）能独立学习、工作，掌握交流与团队合作能力，具备相应的职业道德；（2）养成良好的工作责任心、坚强的意志力和严谨的工作作风；（3）在实际工作中能创造性地完成各项任务，了解电子信息产业的相关法律法规常识；（4）掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。
2课程内容设计课程教学内容根据课程目标，按照职业岗位能力要求进行选择，采取项目教学结合虚拟真实工作场景的实践教学，培养典型电子产品设计和生产管理人员。
教学内容包括产品开发市场调研、产品电子线路设计制作、工艺文档编制、质量检验等，通过项目执行使学生了解项目从调研到成品检验的全过程，具体教学内容安排见表1。
表1《传感器与检测技术》课程内容工作过程课程内容模块子模块课时市场调研传感器常识传感器在电子产品中的应用情况4电子线路设计制作传感器选用模块电阻传感器及其应用4电容传感器及其应用4电感传感器及其应用6热电偶传感器及其应用6光电传感器及其应用4霍尔传感器及其应用4压电传感器及其应用4超声波传感器及其应用4工艺文档编制及产品质量检验检测系统集成模块信号处理与抗干扰技术4传感器网络的组成与应用4简易电子秤系统的设计10小组答辩23能力训练项目设计学期初，将学生分成四至六名一组的学习小组，每个学习小组分配在编号固定的传感器实验台上，上课在传感器实验室进行，在整个学习过程中完成常用传感器选型应用训练和典型检测系统集成与使用维护训练等10个项目。
高职《工业信号检测与控制》课程改革探索
及“ 检 测与 控制 综合 应用 模块 ” 三 个 学 习 阶 段 按 照 人
的认 知 规 律 ． 从 技 能 ， 到 技 术 知识 的 架 构 ， 从 简 单 ， 到
综合 ． 逐步 递进 ． 螺旋上 升 ， 构建 了“ 项 目加 任 务 ” 的 《 工业 信号 检测 与控 制》 课 程 的知识 体 系 。
课 程 项 目的 实 施
每 一 个 学 习 项 目 都 是 以 一 个
包 括 单 片 机 应 用 技 术 和 各 种 传 感 器 对 信 号 的 采 集 与 处 理 。其 中 ． 单 片 机应 用 技 术包 括存 储 、 外部 端 口、 定 时器 、 计数器 、 中断 等 资 源 的 运 用 。 编 程语 言 的运 用 ， 程 序 开 发 平 台 的 运 用 及 外 围 资 源 的 运 用 传 感 器 对 信
２ Ｏ １ ３ ４
高职 专论
高职《 工业信号检测与控制》 课程改革探索
朱 才 荣
（ 淮 安信 息职 业技 术 学 院 江 苏 淮安 ２ ２ ３ ０ ０ ３ ）
摘 要 ：高 职 院 校 应 从 培 养 满 足 电 气 自 动 化 技 术 专 业 工 作 岗 位 的 关 键 能 力 的 课 程 教 学 目 标 出 发 ， 结 合 基 于 工 作 过 程 的课 程 开 发 理 念 ， 从课程定位 、 课 程 内容 整 合 、 课 程教学 方式、 课 程 内 容 拓 展 等 多
随 着高 职 教 育 的进 一 步发 展 ． 越 来 越 要 求 各 专 业 的课 程 能 够更 好 、 更 紧 密 地 与 专 业种 大 环 境 的 要 求 下 ， 我 院 课 程 组 对 电 气 自动 化 技 术 专 业 的 《 工业信号检测与控制》 课 程 进 行 了 多 方 面 的改 革 尝 试 ． 取 得 了显 著 的效 果 。 对 同 类 课 程 的 教 学 改 革 具 有 很 好 的 借 鉴 作 用
毕业论文自动检测仪表的设计与实施
摘要现代工业控制系统中，自动化仪表检测技术和仪表控制系统是实现自动控制的基础。
在过程自动化中要通过检测元件获取生产工艺变量，最常见变量是温度、压力、流量、物位（四大参数）。
检测元件又称为敏感元件、传感器，它直接响应工艺变量，并转化成一个与之成对应关系的输出信号。
这些输出信号包括位移、电压、电流、电阻、频率、气压等。
随着新技术的不断涌现，特别是先进检测技术、现代传感器技术、计算机技术、网络技术和多媒体技术的出现，给传统的自动控制系统带来了新的挑战，并由此引出许多新的发展，如虚拟仪器、软测量技术、数据融合理论与方法以及最新发展的传感器网络技术等。
全文以典型工业过程控制系统的构成为基础，以应用自动控制理论设计过程控制系统为主线，重点介绍了自动化检测仪表、全刻度指示 PID 连续调节仪表、数字控制仪表、执行器和防爆栅、智能仪表与虚拟仪器以及自动化仪表应用实例。
关键词：仪表、DCS组态、安装第一章序言 (3)1-1设计背景 (3)1-2设计内容及规划 (3)1-3设计意义 (3)第二章自动化检测技术及部分检测仪表原理介绍 (3)2-1自动化检测技术简介 (3)2-2 PID调节规律及方法 (3)第三章仪表选型及一些仪表介绍 (3)3-1转子流量计 (3)3-2 FIELDVUE DVC2000系列数字式阀门控制器 (3)3-2 SITRANS压力变送器 (3)第四章DCS系统简介 (3)4-1 霍尼韦尔DCS系统简介 (3)4-2 霍尼韦尔DCS软、硬件简介 (3)4-3 DCS系统软硬件的组态与连接 (3)4-4 DCS在压缩机上的应用 (3)结论 (3)参考文献 (3)第一章序言1-1设计背景半个多世纪以来，自动化仪表经历了从气动液动仪表、电动仪表、电子式模拟仪表、数字智能仪表，到计算机集散控制系统(DCS)等发展阶段，为各行各业的现代化大规模生产提供了强大的支持。
近年来，随着网络通信等相关技术的快速发展，自动化仪表正处于一场意义重大的变革中，以仪表的全数字化、开放化、网络化为特征的现场总线控制系统(FCS)正在迅猛发展。
工业机器人课程设计
工业机器人未来发展趋势
智能化发展
随着人工智能技术的不断进步， 工业机器人将越来越智能化，具 备自主学习和决策能力，能够更 好地适应复杂多变的生产环境。
柔性化生产
未来工业机器人将更加注重柔性 化生产，能够适应不同产品的生 产需求，实现快速换型和灵活调
整。
01
03
02 04
协作机器人
协作机器人将成为未来发展的重 要方向，能够与人类工作人员紧 密协作，共同完成任务，提高工 作效率和安全性。
07
课程总结与展望
课程重点回顾
工业机器人基本原理
介绍了工业机器人的定义、分类、基 本构成和工作原理，以及工业机器人 在现代制造业中的重要性和应用。
工业机器人编程与仿真
介绍了工业机器人的编程语言、编程 方法和仿真技术，通过实例演示了如 何编写机器人程序并进行仿真验证。
工业机器能、控制方式和控制算法，包 括传感器、执行器、控制器等关键部 件的选型和设计。
传感器与检测系统集成
传感器选型与配置
根据机器人应用场景和需求，选择合适的传感器类型和参数，并进行 合理配置。
信号调理与转换
对传感器输出的微弱信号进行调理和转换，以便于后续处理和分析。
数据采集与处理
通过数据采集系统对传感器信号进行采集、存储和处理，提取有用信 息并转换为机器人可识别的指令。
系统集成与调试
工业机器人组成及工作原理
组成
工业机器人主要由执行机构、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成。
工作原理
工业机器人通过感知系统获取环境信息，控制系统根据预设程序或实时指令进 行决策和规划，驱动系统驱动执行机构完成相应动作。
工业机器人应用领域
焊接应用
工业机器人在焊接领域具有高效、稳定、精确的优势，可 广泛应用于汽车制造、航空航天等行业的焊接生产线。
plc课程设计
PLC课程设计简介PLC（可编程逻辑控制器）是一种常见的工业控制设备，用于自动化控制系统中。
在PLC课程设计中，我们将学习如何设计和实现一个简单的PLC程序，以控制一个模拟工厂的自动化过程。
目标本课程设计的目标是让学生了解PLC的基本概念和工作原理，掌握PLC编程的基本技巧，以便能够设计和实现简单的自动化控制系统。
设计原理在本课程设计中，我们将采用模拟工厂进行实验。
模拟工厂由多个机械和电气设备组成，其中包括传感器、执行器、电动机等。
PLC将用于控制各个设备的工作，实现自动化控制。
PLC的工作原理是通过扫描输入模块的信号状态，根据预先编写的程序逻辑，控制输出模块的输出信号。
在PLC的程序中，我们可以定义各种逻辑和运算操作，如条件判断、循环控制等。
PLC编程语言在本课程设计中，我们将使用Ladder Logic（梯形图）作为PLC编程语言。
Ladder Logic是一种图形化编程语言，类似于梯子的形状。
它使用两个纵向的电路导线，表示输入和输出信号，横向的线表示逻辑关系。
Ladder Logic的基本元素包括线圈（Coil）和连线（Contacts）。
线圈用于表示输出信号，连线用于表示输入信号和逻辑运算。
通过组合线圈和连线，我们可以实现复杂的逻辑控制。
PLC程序设计步骤在进行PLC程序设计之前，我们需要先确定自动化控制的需求和过程。
然后，按照以下步骤进行PLC程序设计：1.确定输入信号：识别所需的传感器和开关信号，确定它们与PLC的输入模块的连接方式。
2.确定输出信号：识别所需的执行器和显示设备，确定它们与PLC的输出模块的连接方式。
3.设计Ladder Logic程序：根据需求和过程，设计Ladder Logic程序。
程序中包括逻辑元件（线圈和连线）和逻辑运算（条件判断、循环控制等）。
4.编写Ladder Logic程序：使用PLC编程软件，按照设计好的LadderLogic程序进行编写。
5.下载程序到PLC：将编写好的程序下载到PLC中，使其可以执行控制操作。
检测系统课程设计
检测系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解检测系统的基本概念，掌握其工作原理和分类。
2. 使学生掌握检测系统中的关键部件及其功能，了解各部件之间的联系。
3. 引导学生了解检测系统在工程领域的应用，培养其跨学科思维能力。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析检测系统问题的能力，能进行简单的故障排查和解决方案设计。
2. 提高学生动手实践能力，能完成检测系统的基本搭建和调试。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、积极探索的精神，增强其对检测系统相关技术的兴趣。
2. 引导学生认识到检测系统在保障生产和生活安全中的重要性，树立安全意识。
3. 培养学生具有责任感和使命感，认识到学习检测技术对国家和社会发展的意义。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，旨在培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：本课程针对的是具有一定物理和数学基础的高年级学生，他们对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，引导他们通过小组合作和自主探究的方式，达到课程目标。
在教学过程中，教师需将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 检测系统基本概念：介绍检测系统的定义、功能、分类及其在工程领域的应用。
2. 检测系统关键部件及其功能：详细讲解传感器、执行器、信号处理单元等关键部件的工作原理和作用。
3. 检测系统工作原理：分析检测系统的信号检测、信号处理、信号输出等环节，阐述各环节之间的联系。
4. 检测系统的应用案例：通过具体案例，展示检测系统在实际工程中的应用，如工业自动化、环境监测等。
5. 检测系统故障分析与排查：教授学生如何分析检测系统故障，掌握常见的故障排查方法。
6. 检测系统实践操作：安排学生进行检测系统的搭建、调试和优化，提高学生动手实践能力。
《传感器与检测技术》课程设计报告
《传感器与检测技术》课程设计报告设计目的温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在建材、食品、机械、冶金、化工、石油等工业中，具有举足重轻的作用。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。
单片机具有运行速度快、处理能强、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。
随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
随着现代测量、控制和自动化技术的发展，传感器门的重视。
技术越来越受到特别是近年来，由于科学技术，经济发展及生态平衡的需要、传感器在各个领域中的作用也日益显著。
在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器、能源、交通、灾害预测、安全保护、医疗卫生等方面所开发的各种传感器，不仅能代替人的感官功能，并且在检测人的感官所不能感受的参数方面创造了十分有利的条件。
温度是表征物体冷热程度的物理量，温度的测量对于人们日常的生活有很重要的意义。
温度对于农业生产，工业生产的数量以及质量都有很大的影响。
如果能很有效的控制温度掌握温度农业生产、工业生产的数量以及质量都将大幅度增加。
所以。
能有效的掌握并控制温度都大有好处。
温度传感器在测量方面都有着诸多的优点。
随着科技的进步，生产力的加强，温度传感器得到更好的发展。
种类越来越多，应用越来越普遍。
来满足生活生产的需求。
设计要求本课题研究的主要内容是单片机温度检测系统设计。
主要为了实现温度检测显示本设计采用了 STC89C52单片机、DS18B20 温度传感器以及数码显示管 LED 等硬件。
用单片机实现其具体控制功能如下： 1、能够连续测量室内的温度值，用十进制数码管来显示室内的实际温度。
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《工业信号检测与控制》
课程整体教学设计（2014～ 2015学年第二学期）
课程名称：工业信号检测与控制
所属专业：电气自动化技术
所属系部：电气工程系
制定人：宋清龙
合作人：吴方周国平许艳梅刘洪波
制定时间： 2014/12/29
德州职业技术学院
课程整体教学设计
一、课程基本信息
二、课程目标设计
总体目标：
通过本课程的学习，学生能够使用常用仪器检查各种传感器性能，判别其好坏；能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器；通过自主性实训项目学会它的应用，最后通过设计制作型实训来培养学生的职业技能，以实现学生传感器应用和检测系统集成能力的培养。
能力目标：
1、根据国家职业资格标准，能够对传感器进行选型，并能信号检测系统的
设计与调试并熟练检查、排除故障；
2、能够根据被测信号的特点，合理选用信号处理芯片，组成高效合理的检
测电路；
3、能够运用所学知识设计制作基本检测单元模块电路；
4、能够对制作的模块电路进行简单地测试；检测系统组成及维护使用能力.
知识目标：
1、了解传感技术的产生及发展趋势;
2、掌握测量及误差理论等知识，传感器及信号调理基本知识，电桥测量电路的基本特性；
3、掌握各种常用传感器的基本工作原理、性能特点，理解它们的工作过程，掌握它们的各种应用场合和方法；
4、掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识，理解典型检测系统的工作原
理，清楚各组成部分的功能及其特性。
素质目标：通过具体项目的学习，学生应具备：
1、有科学的认知理念与认知方法和实事求是勇于实践的工作作风；
2、热爱本职工作，诚实可靠、保守企业秘密；
3、严格执行国家和行业企业相关标准，严格按照工作流程作业，遵守合同
规定所有事项，爱护设备、具有增强产品质量和环境保护意识。
三、课程内容设计：
四、能力训练项目设计
五、项目情境设计
六、课程进程表
七、第一次课设计
1、第一堂课设计梗概
(1)通过例子引出课程15分钟
通过电饭煲的温度控制原理来引出传感器的重要作用。
先向学生提问题：为什么电饭煲饭烧好后能可以自动切断电源？可以通过给出实物图片、电路等帮助学生思考。
如有人能讲清楚，可让学生来讲解，再组织讨论，最后点明传感器在自动控制中的重要作用，引出本课程的学习目的及其在所学专业中的地位，使同学们了解学习本课程的重要意义。
（10分钟左右给学生考虑和发言）
（2）说明本课程的结构框架5分钟
通过课件结合板书说明课程主要由传感器选用及检测系统组成四个项目、14个子任务组成。
(3)说明学习目的、方法及考核方案10分钟
学习本课程要达到的知识和能力目标见前面的课程目标设计，学习方法上要注意理论联系实际，注重动手能力培养，重视实验课学习，还要重视课后的拓展学习，考核方案见下面第四大点。
(4)测量误差、传感器及信号调理等基本概念介绍55分钟
可先向学生提问，如何测量电路中某点的电位、电流等基本电路参数，让学生考虑几分钟，再由学生解答，老师对解答情况进行分析讲解，引出测量误差、传感、检测技术、测量电路等概念。
15分钟（10分钟给学生考虑和回答问题）让学生用万用表、电桥等仪器来测量相应参数，结合仪器实物讲解其使用方法和注意事项，培养学生们的操作技能。
5分钟
在测量过程中讲解传感器在测量中的作用及其定义，传感器的类型和形式表示。
10分钟
在得到测量数据后，分别讲解测量误差的定义、类型及其在测量中的重要作用，测量误差的处理方法。
15分钟（10分钟给学生进行测量操作）提问学生检测系统应该由哪几部分组成，根据回答情况结合所用仪表讲解检测系统的组成及信号调理的概念。
10分钟（5分钟让学生考虑和回答问题）
(5)小结5分钟
第一次课主要让学生对本课程有一大致了解，激发他们的学习兴趣，布置一些课后学习要求，要求学生到有关传感器、自动检测专业网站或专门论坛，查找一下电动自行车是如何调速的，并找一下看，有哪些测量速度的传感器，各有何不同？并形成书面作业。
以培养同学们的自学能力，养成良好的自学习惯。
八、考核方案
九、教学材料
十、需要说明的其他问题
本课程与国外及国内示范院校相比，在校企合作、师资队伍建设等方面还存在一定差距。
校企合作在长效机制建设、基地共建教学质量监控体系等方面还有待进一步完善；课程建设步伐与电子行业的飞速发展相比存在滞后性，人才培养模式内涵需进一步充实；师资队伍尽管在学历结构、双师结构等方面具备了一定的基础，但高水平的专业带头人还比较缺乏，省级以上教学名师欠缺。
十一、常用术语中英文对照
保险元器件safety device
变频器transducer
变压器transformer
传感器sensor<br>
电磁传感器Power Transformer <br>
光电传感器Photoelectric Sensors <br>
光纤传感器Fiber Optic Sensors<br>
加速度传感器Accelerometer <br>
接近传感器Proximity sensor <br>
料位、液位传感器Level, liquid level sensor <br> 压力传感器Pressure Sensor <br>
振动传感器Vibration Sensor <br>
气体传感器Gas Sensor <br>
声波传感器Acoustic sensor <br>。