2020年新版传感器及检测技术教案.
传感器及检测技术教案
传感器及检测技术教案一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理、结构和应用。
3. 学习传感器信号的处理方法。
4. 能够运用传感器进行实际检测系统的设计和应用。
二、教学内容1. 传感器的基本概念1.1 传感器的定义1.2 传感器的作用1.3 传感器的分类2. 常见传感器的原理与结构2.1 电阻式传感器2.2 电容式传感器2.3 电感式传感器2.4 霍尔传感器2.5 光电传感器2.6 热敏传感器3. 传感器信号的处理方法3.1 信号调理电路3.2 信号转换电路3.3 信号滤波与降噪3.4 信号放大与整形4. 传感器在实际检测系统中的应用4.1 压力检测系统4.2 温度检测系统4.3 湿度检测系统4.4 位置检测系统4.5 速度检测系统三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和结构。
2. 案例分析法：分析实际检测系统中的应用案例。
3. 实验法：进行传感器实验，熟悉传感器信号的处理方法。
4. 小组讨论法：分组讨论传感器的选用和应用。
四、教学安排1. 第一课时：传感器的基本概念、作用和分类。
2. 第二课时：常见传感器的原理与结构。
3. 第三课时：传感器信号的处理方法。
4. 第四课时：传感器在实际检测系统中的应用案例分析。
5. 第五课时：实验操作，熟悉传感器信号的处理方法。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对传感器基本概念的理解。
2. 课后作业：巩固学生对传感器原理和应用的掌握。
3. 实验报告：评估学生在实验中对传感器信号处理方法的掌握程度。
4. 小组讨论报告：评价学生在团队合作中对传感器应用的分析和讨论能力。
六、教学资源1. 教材：《传感器及检测技术》2. 实验设备：各种传感器、信号调理电路、信号转换电路、信号滤波与降噪电路、信号放大与整形电路等。
3. 网络资源：相关传感器的技术资料、应用案例等。
七、教学过程1. 导入：通过实际生活中的例子，引出传感器的重要性，激发学生的学习兴趣。
模块一、认识传感器与检测技术教案
传感器与检测技术项目教程
传感器与检测技术授课教案
仪表的最大绝对误差在多数情况下是不变的，而示值相对误差γx随示值的减小而增大。
例如，用图1-17所示的电压表来测量220V电压时，可能产生的最大示值相对误差γx220=[(±5.0%×300V)÷220V]×100%＝±6.82%，而用它来测量22V电压时，可能产生的最大示值相对误差γx22=[(±5.0%×300V)÷22V]×100%=±68.2%。
例1-4某压力表的准确度为2.5级，量程为0～1.5MPa，求：
1）可能出现的引用误差γm。
2）可能出现的最大绝对误差Δm为多少千帕？（注：保留3位有效数字）
3）测量结果显示为0.70MPa时，可能出现的最大示值相对误差γx。
解1）可能出现的引用误差（最大满度相对误差）可以从准确度等级直接得到，即γm=±25%。
2）Δm=γm A m=±25％ 1.5MPa=±0.0375MPa=±37.5kPa
3）
由上例可知，γx的绝对值总是大于γm（在满度时的相对误差），被测值与满度值的差距越大，示值相对误差就越大。
以下略，可以来信搜索：liangsen2126.
【7种量程为0~300kPa压力表的引用误差、最大绝对误差对照填空训练】
引用误差γm（±%） 5.0 0.5 0.2
最大绝对误差Δm/kPa 7.5 4.5
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传感器及检测技术教案全
传感器及检测技术教案第一章：传感器及检测技术概述1.1 教学目标了解传感器的定义、分类及作用理解检测技术的概念及其在自动化系统中的应用掌握传感器与检测技术的基本原理1.2 教学内容传感器的概念与分类传感器的基本特性检测技术的基本原理及方法传感器与检测技术在自动化系统中的应用1.3 教学方法采用讲授、讨论相结合的方式，让学生理解传感器及检测技术的基本概念和原理通过实例分析，使学生了解传感器与检测技术在实际工程中的应用1.4 教学评估课堂问答：了解学生对传感器及检测技术基本概念的理解程度课后作业：巩固学生对传感器基本特性和检测技术基本原理的掌握第二章：温度传感器2.1 教学目标掌握温度传感器的种类及工作原理了解温度传感器的选用方法及应用场合熟悉温度传感器的安装与维护2.2 教学内容温度传感器的种类与工作原理温度传感器的选用方法温度传感器的应用实例温度传感器的安装与维护2.3 教学方法通过讲解、实例分析，使学生掌握温度传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解温度传感器的安装与维护方法2.4 教学评估课堂问答：检查学生对温度传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对温度传感器选用方法及应用场合的掌握第三章：压力传感器3.1 教学目标掌握压力传感器的原理及性能了解压力传感器的应用及选用方法熟悉压力传感器的安装与维护3.2 教学内容压力传感器的原理及性能压力传感器的应用及选用方法压力传感器的安装与维护3.3 教学方法通过讲解、实例分析，使学生掌握压力传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解压力传感器的安装与维护方法3.4 教学评估课堂问答：检查学生对压力传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对压力传感器选用方法及应用场合的掌握第四章：流量传感器4.1 教学目标掌握流量传感器的原理及性能了解流量传感器的应用及选用方法熟悉流量传感器的安装与维护4.2 教学内容流量传感器的原理及性能流量传感器的应用及选用方法流量传感器的安装与维护4.3 教学方法通过讲解、实例分析，使学生掌握流量传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解流量传感器的安装与维护方法4.4 教学评估课堂问答：检查学生对流量传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对流量传感器选用方法及应用场合的掌握第五章：位移传感器5.1 教学目标掌握位移传感器的原理及性能了解位移传感器的应用及选用方法熟悉位移传感器的安装与维护5.2 教学内容位移传感器的原理及性能位移传感器的应用及选用方法位移传感器的安装与维护5.3 教学方法通过讲解、实例分析，使学生掌握位移传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解位移传感器的安装与维护方法5.4 教学评估课堂问答：检查学生对位移传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对位移传感器选用方法及应用场合的掌握第六章：光学传感器6.1 教学目标掌握光学传感器的原理及性能了解光学传感器的应用及选用方法熟悉光学传感器的安装与维护6.2 教学内容光学传感器的原理及性能光学传感器的应用及选用方法光学传感器的安装与维护通过讲解、实例分析，使学生掌握光学传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解光学传感器的安装与维护方法6.4 教学评估课堂问答：检查学生对光学传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对光学传感器选用方法及应用场合的掌握第七章：湿度传感器7.1 教学目标掌握湿度传感器的原理及性能了解湿度传感器的应用及选用方法熟悉湿度传感器的安装与维护7.2 教学内容湿度传感器的原理及性能湿度传感器的应用及选用方法湿度传感器的安装与维护7.3 教学方法通过讲解、实例分析，使学生掌握湿度传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解湿度传感器的安装与维护方法7.4 教学评估课堂问答：检查学生对湿度传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对湿度传感器选用方法及应用场合的掌握第八章：气体传感器掌握气体传感器的原理及性能了解气体传感器的应用及选用方法熟悉气体传感器的安装与维护8.2 教学内容气体传感器的原理及性能气体传感器的应用及选用方法气体传感器的安装与维护8.3 教学方法通过讲解、实例分析，使学生掌握气体传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解气体传感器的安装与维护方法8.4 教学评估课堂问答：检查学生对气体传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对气体传感器选用方法及应用场合的掌握第九章：超声波传感器9.1 教学目标掌握超声波传感器的原理及性能了解超声波传感器的应用及选用方法熟悉超声波传感器的安装与维护9.2 教学内容超声波传感器的原理及性能超声波传感器的应用及选用方法超声波传感器的安装与维护9.3 教学方法通过讲解、实例分析，使学生掌握超声波传感器的原理与应用结合实验室实践，让学生了解超声波传感器的安装与维护方法9.4 教学评估课堂问答：检查学生对超声波传感器原理的理解程度课后作业：巩固学生对超声波传感器选用方法及应用场合的掌握第十章：传感器信号处理与补偿10.1 教学目标理解传感器信号处理的基本方法掌握传感器信号的误差补偿技术熟悉传感器信号处理与补偿在实际应用中的重要性10.2 教学内容传感器信号处理的基本方法传感器信号的误差补偿技术传感器信号处理与补偿的应用实例10.3 教学方法通过理论讲解和案例分析，让学生掌握传感器信号处理的基本技术和方法利用仿真软件或实验室设备，演示传感器信号处理与补偿的实际应用10.4 教学评估课堂问答：评估学生对传感器信号处理与补偿基本概念的理解课后作业：通过实际案例，让学生运用所学知识进行传感器信号的处理与补偿第十一章：传感器的智能化与网络化11.1 教学目标理解传感器智能化与网络化的意义和趋势掌握智能传感器的基本原理和应用了解传感器网络的概念、架构和关键技术11.2 教学内容传感器智能化与网络化的背景和驱动力智能传感器的设计原理和关键技术传感器网络的架构、协议和应用案例11.3 教学方法通过讲解和讨论，让学生了解传感器智能化与网络化的背景和重要性分析智能传感器的实例，让学生掌握其工作原理和应用探讨传感器网络的架构和关键技术，让学生了解其在未来物联网中的应用11.4 教学评估课堂问答：评估学生对传感器智能化与网络化概念的理解课后作业：通过案例分析，让学生应用所学知识解决实际问题第十二章：传感器的标定与校准12.1 教学目标理解传感器标定和校准的意义和过程掌握传感器标定的方法和技术熟悉传感器校准的设备和流程12.2 教学内容传感器标定和校准的基本概念和重要性传感器的静态和动态标定方法传感器标定和校准的实验设备和操作流程12.3 教学方法通过讲解和实验演示，让学生了解传感器标定和校准的基本概念和方法引导学生参与实验，让学生掌握传感器标定和校准的操作流程和技巧12.4 教学评估课堂问答：评估学生对传感器标定和校准的理解程度课后作业：通过实验报告，让学生巩固传感器标定和校准的实践技能第十三章：传感器的故障诊断与可靠性分析13.1 教学目标理解传感器故障诊断的意义和过程掌握传感器故障诊断的方法和技巧了解传感器可靠性的分析和提高方法13.2 教学内容传感器故障诊断的基本概念和方法传感器故障诊断的常用技术和算法传感器可靠性的分析指标和提高策略13.3 教学方法通过讲解和案例分析，让学生了解传感器故障诊断的基本概念和方法利用仿真软件或实验设备，让学生实践传感器故障诊断的技巧探讨传感器可靠性的分析和提高方法，让学生了解其在实际应用中的重要性13.4 教学评估课堂问答：评估学生对传感器故障诊断和可靠性分析的理解程度课后作业：通过案例分析，让学生应用所学知识解决实际问题第十四章：传感器的应用案例分析14.1 教学目标理解传感器在不同领域的应用案例掌握传感器在实际工程中的应用技巧了解传感器技术发展的趋势和机遇14.2 教学内容传感器在工业自动化、生物医疗、交通运输等领域的应用案例传感器在实际工程应用中的设计和优化技巧传感器技术发展的趋势和未来机遇14.3 教学方法通过讲解和案例分析，让学生了解传感器在不同领域的应用案例引导学生参与讨论，让学生掌握传感器在实际工程中的应用技巧探讨传感器技术发展的趋势和机遇，让学生了解其在未来技术进步中的重要性14.4 教学评估课堂问答：评估学生对传感器应用案例的理解程度课后作业：通过案例分析，让学生应用所学知识解决实际问题第十五章：综合实践与创新15.1 教学目标培养学生对传感器技术的综合应用能力激发学生对传感器技术创新的兴趣和潜能培养学生的团队协作和项目管理能力15.2 教学内容传感器技术综合应用的实践项目传感器技术创新的设计思路和方法团队协作和项目管理的技巧15.3 教学方法通过实践项目，让学生将所学知识综合应用于实际问题中鼓励学生进行创新设计，培养其技术研发的能力组织团队协作和项目管理的学习，让学生掌握项目实施的方法和技巧15.4 教学评估实践项目报告：评估学生对传感器技术的综合应用能力创新设计评价：评估学生对传感器技术创新的思路和能力团队协作和项目管理评估：评估学生在团队中的角色和贡献重点和难点解析重点：1. 传感器的基本概念、分类及作用2. 传感器的基本特性3. 传感器的选用方法及安装与维护4. 常见传感器的原理、性能及应用领域5. 传感器信号处理与补偿的方法和技术6. 传感器智能化与网络化的趋势和关键技术7. 传感器的标定与校准方法8. 传感器故障诊断与可靠性分析的方法和技巧9. 传感器在不同领域的应用案例分析10. 传感器技术的综合应用能力及创新设计思路难点：1. 传感器的精确选型及与系统的匹配优化2. 传感器信号处理与补偿的高级算法3. 传感器智能化与网络化的系统设计与实现4. 传感器的标定与校准实验操作5. 传感器故障诊断与可靠性分析的理论和实践6. 传感器应用案例的深入理解和实际应用7. 传感器技术创新的设计思路和方法8. 团队协作和项目管理在实践中的应用。
传感器及检测技术教案全
传感器及检测技术教案全第一章：传感器概述教学目标：1. 了解传感器的定义、分类和作用。
2. 掌握传感器的性能指标和选用原则。
3. 了解传感器在自动化系统中的应用。
教学内容：1. 传感器的定义和分类。
2. 传感器的性能指标：灵敏度、线性度、重复性、稳定性等。
3. 传感器的选用原则：根据测量需求、工作条件等选择合适的传感器。
4. 传感器在自动化系统中的应用案例。
教学方法：1. 讲授：讲解传感器的定义、分类和作用。
2. 案例分析：分析传感器在自动化系统中的应用案例。
作业与练习：1. 了解并总结常用传感器的性能指标。
2. 根据实际测量需求，选择合适的传感器。
第二章：电阻式传感器教学目标：1. 了解电阻式传感器的原理和特点。
2. 掌握电阻式传感器的应用和优缺点。
教学内容：1. 电阻式传感器的原理：电阻变化的原因、测量方法。
2. 电阻式传感器的特点：线性度好、响应速度快等。
3. 电阻式传感器的应用：力、压力、位移等测量。
4. 电阻式传感器的优缺点：精度高、抗干扰能力强等。
教学方法：1. 讲授：讲解电阻式传感器的原理和特点。
2. 实验演示：观察电阻式传感器的工作原理和应用。
作业与练习：1. 了解并总结电阻式传感器的应用领域。
2. 分析电阻式传感器的优缺点。
第三章：电容式传感器教学目标：1. 了解电容式传感器的原理和特点。
2. 掌握电容式传感器的应用和优缺点。
教学内容：1. 电容式传感器的原理：电容变化的原因、测量方法。
2. 电容式传感器的特点：适用于微小量测量、抗干扰能力强等。
3. 电容式传感器的应用：位移、湿度、液位等测量。
4. 电容式传感器的优缺点：精度高、响应速度快等。
教学方法：1. 讲授：讲解电容式传感器的原理和特点。
2. 实验演示：观察电容式传感器的工作原理和应用。
作业与练习：1. 了解并总结电容式传感器的应用领域。
2. 分析电容式传感器的优缺点。
第四章：霍尔传感器教学目标：1. 了解霍尔传感器的原理和特点。
传感器及检测技术教案
传感器及检测技术项目一 传感器误差与特性分析任务1 检测结果的数据整理1.1.1 测量与测量方法1.检测2.测量方法(1)电测法和非电测法(2)直接测量和间接测量(3)静态测量和动态测量(4)接触性测量和非接触性测量(5)模拟式测量和数字式测量1.1.2 测量误差及其表示方法测量误差：测量值与其真值之间的差值例：某温度计的量程范围为0-500ºC ，校验时该表的最大绝对误差为6ºC ，试确定其精度等级？查表1.1，精度等级应定为1.5级任务1：现有0.5级的0~300ºC 和1.0级0~100ºC 的两个温度计，欲测量80ºC 的温度，试问选用哪一个温度计好？为什么？在选用仪器时应考虑哪些方面？实施：0.5级的0~300ºC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：用其测量80ºC 可能出现的最大示值相对误差为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧引用误差示值（标称）相对误差实际相对误差相对误差绝对误差x γγ%.21%1005006%100=⨯=⨯∆=m mm A x γ5.1)0300(%5.0111=-⨯==∆m m m A x γ1.0级的0~100ºC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：用其测量80ºC 可能出现的最大示值相对误差为：结论：选用1.0级的0~100ºC 的温度计较好。
选用仪器时，不能单纯追求精度，而是要兼顾精度和量程1.1.3 测量误差的分类及来源1.系统误差2.随机误差3.粗大误差（疏忽误差、过失误差)4.缓变误差任务2 传感器特性分析与传感器选用1.2.1 传感器的组成及其分类1.2.2 传感器的静态特性与指标传感器的静态特性指标1.精密度、准确度和精确度2.稳定性1)0100(%.01222=-⨯==∆m m m A x γ%25.1%100801%10022=⨯=⨯∆=x x m x γ⎩⎨⎧动态特性静态特性3.灵敏度4.线性度（非线性误差）5.迟滞6.可靠性1.2.3 传感器的动态特性与指标1.动态特性2.传感器的阶跃响应3.传感器的频率响应1.2.4 传感器的标定项目二速度与位移测量 任务1 压电传感器测量加速度新课导入生活中的压电效应现象及应用新知识讲授知识链接自发电式传感器：以某些电介质的压电效应为基础，外力作用下，在电介质表面上产生电荷，实现力与电荷的转换，完成非电量（动态力、加速度等）的检测，但不能用于静态参数的测量2.1.1 压电效应1、压电效应2、逆压电效应2.1.2 压电材料1．压电晶体2．压电陶瓷⎩⎨⎧动态标定静态标定⎪⎩⎪⎨⎧高分子压电材料压电陶瓷（多晶体）压电晶体（单晶体）3．高分子压电材料2.1.3 压电式传感器测量电路1．压电元件的等效电路2．压电式传感器的等效电路任务与实施【任务1】 随着人民生活水平的提高，小轿车已进入了普通百姓家庭之中。
(完整版)传感器与检测技术教案
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课时授课计划
科目传感器与检测技术授课时数共页
课题：绪论
授课目的: 通过本节课的学习使学生了解传感器概念,组成,分类以及今后的发展趋势
授课重点：传感器的概念和组成
授课难点：对传感器概念的理解
教学类型：讲授教具与挂图：
复习提问：
引入新课：如果将人的大脑比作CPU,那么感觉器官便是敏感元件,大脑是转换元件，那么四肢根据大脑转换的信息去处理事件,就是一个完整的传感器的模型了。
今天我们来学习一个新的设备传感器。
讲授新课(附后）：
本课小结：通过本节课的学习，学生初步了解传感器的一般概念和组成.
作业布置：
改进措施：。
传感器及检测技术教案
一、教案基本信息教案名称：传感器及检测技术教案适用课程：传感器及检测技术课时安排：共32课时教学目标：1. 了解传感器的概念、分类和作用；2. 掌握常见传感器的原理、结构和应用；3. 学会使用传感器进行信号检测和处理；4. 培养学生的动手实践能力和创新能力。
教学内容：1. 传感器的基本概念；2. 传感器的分类和作用；3. 电阻式传感器；4. 电容式传感器；5. 电感式传感器；6. 光电式传感器；7. 热电偶传感器；8. 热敏电阻传感器；9. 力传感器；10. 湿度传感器；11. 气体传感器；12. 超声波传感器；13. 频率传感器；14. 角度传感器；15. 速度传感器。
二、第一章节：传感器的基本概念1. 教学目标：(1) 了解传感器的定义和作用；(2) 掌握传感器的性能指标；(3) 了解传感器的组成和分类。
2. 教学内容：(1) 传感器的定义和作用；(2) 传感器的性能指标：精度、稳定性、响应时间、线性度等；(3) 传感器的组成：敏感元件、信号处理电路、输出电路等；(4) 传感器的分类：物理传感器、化学传感器、生物传感器等。
3. 教学方法：(1) 讲授法：讲解传感器的基本概念、性能指标和分类；(2) 案例分析法：分析实际应用中的传感器案例，加深学生对传感器作用的理解；(3) 讨论法：引导学生探讨传感器的应用领域和发展趋势。
4. 教学评估：(1) 课堂问答：检查学生对传感器基本概念的理解；(2) 课后作业：布置有关传感器性能指标计算和分类的题目，加深学生对知识点的掌握；(3) 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，了解学生对传感器应用领域的认识。
三、第二章节：传感器的分类和作用1. 教学目标：(1) 掌握常见传感器的分类；(2) 了解各类传感器的作用和应用；(3) 学会选择合适的传感器。
2. 教学内容：(1) 物理传感器的分类和作用：电阻式、电容式、电感式等；(2) 化学传感器的分类和作用：湿度传感器、气体传感器、温度传感器等；(3) 生物传感器的分类和作用：光电式、频率传感器、角度传感器等；(4) 传感器的选择原则：根据检测对象和检测要求选择合适的传感器。
《传感器与检测技术》教案
教学重点、难点：电阻应变片的工作原理、应变电阻传感器的测量电路、直流电桥平衡条件、 直流电桥电压灵敏度教学方法、手段：教学基本内容： 第2章 电阻式传感器电阻式传感器的种类繁多，应用广泛，其基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化，再经相应的测量电路而最后显示被测量值的变化。
电阻式传感器与相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、测加速度、测扭矩、测温度等测试系统。
目前已成为生产过程检测以及实现生产自动化不可缺少的手段之一。
2.1 电位器式传感器（不要求） 2.2 应变片式传感器1．电阻应变片的工作原理电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。
如图所示, 一根金属电阻丝, 在其未受力时, 原始电阻值为：AlR ρ=当电阻丝受到拉力F 作用时, 将伸长ΔL, 横截面积相应减小ΔS, 电阻率将因晶格发生变形等因素而改变Δρ, 故引起电阻值相对变化量为：ρρd A dA l dl R dR +-= l dl=ε（应变） μεμ222-=-==ldl r dr A dA则：ρρεμd R dR ++=)21( 通常把单位应变能引起的电阻值变化称为电阻丝的灵敏度系数。
其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量, 其表达式为ερρμ/)21(d K ++=备注：教学基本内容： 灵敏度系数受两个因素影响: 一个是受力后材料几何尺寸的变化, 即（1+2μ）; 另一个是受力后材料的电阻率发生的变化, 即（Δρ/ρ）/ε。
对金属材料电阻丝来说, 灵敏度系数表达式中（1+2μ）的值要比（（Δρ/ρ）/ε）大得多, 而半导体材料的（（Δρ/ρ）/ε）项的值比（1+2μ）大得多。
大量实验证明, 在电阻丝拉伸极限内, 电阻的相对变化与应变成正比, 即K 为常数。
对于半导体材料：επσπρρ⋅⋅=⋅=E d半导体应变片的灵敏系数比金属丝高50~60倍，但半导体材料的温度系数大，应变时非线性比较严重。