传感器及检测技术教案
传感器与检测技术 - 课教案
传感器与检测技术 - 课教案精品资料教学任务:使学生了解检测技术的含义，检测技术的发展方向。
掌握测量误差的概念和通过误差要求如何选择测量装置的精度等级。
掌握测量误差的处理方法和测量数据的处理 ... 检测传感器与检测技术课教案学期: 2006-2007学时: 64系 (部):电气与电子工程技术系教研室: 楼宇智能化工程技术授课教师: 董春利黄安春授课班级所授课班级授课班级授课班级在系所在系传感器与检测技术教案年月日星期章节: 课题一检测技术的基本知识 (一)第一节测量技术概论第二节测量数据的估算和处理教学任务:使学生了解检测技术的含义，检测技术的发展方向。
掌握测量误差的概念和通过误差要求如何选择测量装置的精度等级。
掌握测量误差的处理方法和测量数据的处理方法。
重点及难点:根据误差要求合理选择检测装置的精度等级测量数据的处理方法教学内容提要: 1、检测技术的含义、作用和地位;2、检测系统的组成;3、误差的基本概念和仪表的精度等级4、随机误差和系统误差的处理方法5、测量数据的处理方法复习思考题、作业:课后小结:传感器与检测技术教案年月日星期章节: 课题一检测技术的基本知识 (二)第三节传感器的组成和分类第四节传感器的基本特性教学任务:使学生了解传感器的定义、传感器的组成—三部分: 敏感元件、传感元件和检测线路以及传感器的分类方法。
掌握传感器的静态特性—线性度、灵敏度、回程误差、测量范围与量程和精度等级等的基本概念，了解传感器的动态特性的分析方法。
重点及难点:灵敏度的概念、灵敏度与量程、稳定性的关系多环节系统的灵敏度 & 传感器的组成教学内容提要: 1、传感器的组成:敏感元件、传感元件、检测线路及其作用2、传感器的分类:从输出的角度分、从输入的角度分3、传感器的静态特性4、传感器的动态特性的分析方法复习思考题、作业:课后小结:传感器与检测技术教案年月日星期章节: 课题二电阻式传感器 (一)第一节电阻应变式传感器教学任务:掌握电阻应变效应、电阻应变片的工作原理;电阻应变片的分类及其特点;电阻应变片的检测线路,桥路的三种形式。
传感器与检测技术教案NO6
传感器与检测技术教案NO6一、教案概述本教案是以传感器与检测技术为主题的教学内容，旨在帮助学生了解传感器的基本概念、分类、原理以及常见的检测技术和应用。
通过理论讲解和实例分析，培养学生对传感器的认知能力和应用能力，为学生今后的学习和工作提供基础。
二、教学目标1. 了解传感器的基本概念、分类和工作原理；2. 掌握常见检测技术的原理和应用；3. 能够应用所学知识解决简单的传感器与检测技术问题；4. 培养学生的实验操作和数据处理能力。
三、教学重点1. 传感器的分类和工作原理；2. 常见检测技术的原理和应用；3. 实验操作和数据处理。
四、教学内容与方法1. 传感器基础知识讲解a. 传感器的定义和作用；b. 传感器的分类和特点；c. 传感器的工作原理和参数。
2. 常见传感器分类与原理a. 接触式传感器和非接触式传感器；b. 模拟传感器和数字传感器；c. 主动传感器和被动传感器；d. 特殊传感器（温度传感器、压力传感器、湿度传感器等）。
3. 常见检测技术原理与应用a. 光电检测技术；b. 电磁感应检测技术；c. 超声波检测技术；d. 激光雷达检测技术；e. 红外线检测技术；f. 微波雷达检测技术。
4. 实验操作和数据处理a. 利用传感器进行温度检测实验；b. 利用传感器进行压力检测实验；c. 利用传感器进行湿度检测实验；d. 实际应用案例分析和讨论。
五、教学步骤与安排1. 引入（5分钟）通过举例引入传感器的作用和应用领域，激发学生的学习兴趣。
2. 传感器基础知识讲解（15分钟）详细讲解传感器的基本概念、分类和工作原理，引导学生理解传感器的本质和功能。
3. 常见传感器分类与原理（30分钟）分别介绍接触式传感器和非接触式传感器的工作原理和应用，让学生了解不同传感器的特点及适用场景。
4. 常见检测技术原理与应用（40分钟）介绍光电检测技术、电磁感应检测技术、超声波检测技术、激光雷达检测技术、红外线检测技术和微波雷达检测技术的原理和应用，加深学生对各种检测技术的理解。
《汽车传感器检测》培训教案
《汽车传感器检测》培训教案一、教学目标1. 了解汽车传感器的基本概念、作用和分类。
2. 掌握常见汽车传感器的检测方法和工作原理。
3. 学会使用传感器检测仪器和工具，并进行实际操作。
4. 提高汽车维修技术人员对传感器检测技术的应用能力。
二、教学内容1. 汽车传感器概述传感器的作用传感器的分类传感器的性能评价2. 温度传感器温度传感器的类型温度传感器的工作原理温度传感器的检测方法3. 压力传感器压力传感器的类型压力传感器的工作原理压力传感器的检测方法4. 氧传感器氧传感器的类型氧传感器的工作原理氧传感器的检测方法5. 电流传感器电流传感器的类型电流传感器的工作原理电流传感器的检测方法三、教学方法1. 理论讲解：通过PPT、教材等资料，讲解传感器的基本概念、作用、分类和检测方法。
2. 案例分析：分析实际车辆中常见的传感器故障案例，加深对传感器检测技术的理解。
3. 实操演示：老师进行传感器检测操作演示，讲解检测步骤和注意事项。
4. 学员实操：学员分组进行传感器检测实操，老师巡回指导。
四、教学资源1. 教材：《汽车传感器检测技术与应用》2. PPT课件：涵盖教学内容的PPT课件3. 传感器检测仪器：氧传感器检测仪、电流传感器检测仪等4. 实际车辆：用于实操演示和学员实操五、教学评估1. 课堂问答：评估学员对传感器检测基本知识的掌握程度。
2. 实操考核：评估学员在实际操作中的技能水平和解决问题的能力。
3. 课后作业：布置相关课后作业，巩固学员对传感器检测知识的理解。
4. 综合评价：结合课堂表现、实操考核和课后作业，对学员进行综合评价。
六、教学安排1. 第1-2课时：汽车传感器概述（理论讲解、案例分析）2. 第3-4课时：温度传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）3. 第5-6课时：压力传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）4. 第7-8课时：氧传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）5. 第9-10课时：电流传感器（理论讲解、实操演示、学员实操）七、教学要求1. 学员应掌握传感器的基本概念、作用和分类。
《传感器与检测技术》电子教案
传感器与检测技术授课教案冷端恒温法将热电偶的冷端置于冰水混合物中，也称冰浴法计算校正法E(t,0) = E(t,t0) + E(t0,0)电桥补偿法电桥补偿法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值，可购买与被补偿热电偶对应型号的补偿电桥。
５、热电偶的应用１）金属表面温度的测量对于机械、冶金、能源、国防等部门来说，金属表面温度的测量是非常普遍而又比较复杂的问题。
２）利用热电偶监测燃气热水器的火焰燃气热水器的使用安全性至关重要。
３）热电堆在红外线探测器中的应用红外线辐射可引起物体的温度上升。
６、案例——工业热电偶的一般使用方法我国生产的热电偶符合 ITS-90（国际温标）所规定的标准，其一致性较好。
工程上规定了每一种标准热电偶配套的仪表，仪表的显示值为温度，不需要用户再自己改制。
动圈式仪表命名为 XC 系列，有指示型（XCZ）和指示调节型（XCT）等系列品种。
最常用的 K 型热电偶配套的动圈仪表为 XCZ-101 或 XCT-101 等。
数字式仪表也有指示型（XMZ）和指示调节型（XMT）等几种系列产品。
热电偶／热电阻温度变送器模块是一种现场安装式温度变送单元。
它采用二线制传送方式(电源输入与信号输出为二根公用导线) ，输出与被测温度成线性的4—20mA 电流信号。
变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线盒内与之形成一体化结构，也可单独安装于仪表盘内作转换单元。
2、基础知识讲授（60min）１、利用热电偶传感器制作温度传感器的基本原理及方法：２、选择热电偶热电偶有几十种，选用现有的普通 K 型热电偶３、整体框架图电路４、温度信号调理电路电路采用 ISO100 光耦合线性隔离放大器，电源由两个IA1215S-1W 提供多媒体演示、讲授法５、温度测量部分原理图６、焊接：1、选择烙铁功率 8—12W形状 :直, 尖, 烙铁材质铜合金2 、工艺(1)防虚焊 (2)防粘连 (3)防过热时间控制在1~~3 秒3、过程与要求本电子产品通过是基于万用版进行的焊接，把原件按照科学的方法插到万用版上，然后通过焊锡丝的融化形成导线，在万用版的背面形成电路（如果出现特殊情况可以用飞线代替）。
(完整版)传感器与检测技术教案
(完整版)传感器与检测技术教案
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：。
传感器与测试技术教案
传感器与测试技术教案一、教学目标1.了解传感器的基本概念和分类；2.掌握传感器的工作原理和特点；3.掌握传感器的应用领域和相关测试技术；4.实践操作传感器的测试技术。
二、教学内容1.传感器的基本概念和分类1.1传感器的定义和作用1.2传感器的分类与特点2.传感器的工作原理和特点2.1传感器的工作原理介绍2.2传感器的特点和性能指标分析3.传感器的应用领域和测试技术3.1传感器在工业自动化领域的应用3.2传感器在环境监测领域的应用3.3传感器在医疗健康领域的应用3.4传感器在农业领域的应用3.5传感器在智能家居领域的应用3.6传感器相关测试技术介绍4.实践操作传感器的测试技术4.1传感器测量系统的搭建4.2传感器信号的处理与分析4.3传感器测试和校准方法4.4传感器测试仪器和设备的使用三、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解传感器的基本概念、工作原理和应用领域，让学生掌握相关的理论知识。
2.案例分析：结合实际案例，分析传感器在不同领域的具体应用和测试技术，激发学生的兴趣和参与度。
3.实践操作：组织学生进行传感器的测试技术实践操作，锻炼学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4.讨论交流：鼓励学生在课堂上提问和发表观点，启发学生思考和互相学习。
四、教学过程1.引入：通过引入一些实际案例，让学生了解传感器的基本概念和作用。
2.讲解传感器的基本概念和分类，让学生了解传感器的种类和特点。
3.介绍传感器的工作原理和特点，让学生了解传感器的工作原理和性能指标。
4.通过案例分析，介绍传感器在不同领域的应用和测试技术。
5.组织学生进行传感器的测试技术实践操作，让学生掌握传感器的测试方法和工具的使用。
6.总结与评价：对本节课的学习内容进行总结和评价，鼓励学生提出自己的观点和疑问。
五、教学评估1.课堂讨论中，学生能够积极参与，提出问题并发表观点。
2.实践操作中，学生能够独立搭建传感器测量系统，进行传感器的测试和校准。
3.学生能够正确运用传感器测试技术，分析传感器信号并进行处理。
传感器与检测技术教案
传感器与检测技术教案第一课时：传感器与检测技术概述一、教学目标：1.了解传感器与检测技术的基本概念和基本原理；2.熟悉传感器与检测技术在生活中的应用；3.学习传感器与检测技术的分类和特点。
二、教学内容：1.传感器与检测技术的基本概念和基本原理a.传感器的定义和作用；b.检测技术的定义和作用；c.传感器的基本原理：传感器的输入、输出和转换过程。
2.传感器与检测技术的应用a.生活中的传感器与检测技术应用案例介绍；b.传感器与检测技术在工业自动化、环境监测、医疗健康等领域的应用。
3.传感器与检测技术的分类和特点a.传感器的分类：按测量物理量分类、按传感原理分类；b.传感器的特点：灵敏度、精度、响应时间、线性度等。
三、教学过程：1.导入（5分钟）a.讲解传感器与检测技术在日常生活中的应用案例，如智能家居、智能手机等；b.引发学生对传感器与检测技术的兴趣和思考。
2.讲解传感器与检测技术的基本概念和基本原理（20分钟）a.定义传感器并解释其作用；b.定义检测技术并解释其作用；c.讲解传感器的基本原理，包括输入、输出和转换过程。
3.分组讨论传感器与检测技术的应用（15分钟）a.将学生分为小组，每组讨论一个特定领域的传感器与检测技术应用；b.每组汇报讨论结果，展示该领域中的应用案例。
4.传感器与检测技术的分类和特点（30分钟）a.解释传感器的分类，包括按测量物理量分类和按传感原理分类；b.介绍传感器的特点，如灵敏度、精度、响应时间、线性度等。
5.总结与小结（10分钟）a.综合讨论传感器与检测技术的基本概念、基本原理、应用、分类和特点；b.总结本节课的重点和要点；c.提出下节课的预习任务。
四、教学资源和工具：1.讲义或课件；2.动态模型或实物模型展示传感器与检测技术的应用案例；3.实验室或示范设备展示传感器的工作原理。
五、教学评价与反思：1.课堂讨论和案例分析教学评价；2.学生的课后作业评价；3.教师课堂教学反思和自我评价。
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
绝对误差彳相对误差＜实际相对误差壬
示值(标称)相对误差X
引用误差
例：某温度计的量程范围为0-500 oC,校验时该表的最大绝对误差为6oC,试确定其精度等级？
X m 6
100% 100% =1.2% A m 500
m-
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：
%1 二-1A m1 75% (300 - 0) = 1.5
用其测量80oC可能出现的最大示值相对误差为:
1.0级的0~100oC的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为:。
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第1章 绪论
本章学习目的要求:
1.了解传感器的组成与分类
2.了解传感器技术的发展动态
3.了解检测技术的地位及作用
4.检测技术的发展趋势
第一节 传感器组成与分类
一、传感器的定义
传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的
机械电子装置。
二、 传感器的组成
敏感元件 转换元件 信号调节转换电路 辅助电源
敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参量。
转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量
输出。
传感器的组成实例
三、传感器的分类、代号、主要参数
1.按照物理原理分类：
★电参量式传感器：电阻式、电感式、电容式等；
★磁电式传感器：磁电感应式、霍尔式、磁栅式等；
★压电式传感器：声波传感器、超声波传感器；
★光电式传感器：一般光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光导纤维式、
红外式、摄像式等；
★热电式传感器：热电偶、热电阻；
★波式传感器：超声波式、微波式等；
★射线式传感器：热辐射式、γ射线式；
★半导体式传感器：霍耳器件、热敏电阻；
★其他原理的传感器：差动变压器、振弦式等。
有些传感器的工作原理具有两种以上原理的复合形式,如不少半导体式传感
器，也可看成电参量式传感器。
2.传感器的代号
依次为主称（传感器） 被测量—转换原理—序号
主称——传感器，代号C；
被测量——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2；
转换原理——用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3；
序号——用一个阿拉伯数字标记，厂家自定，用来表征产品设计特性、性能参
数、产品系列等。例：应变式位移传感器： C WY-YB-20；光纤压力传感器：C
Y-GQ-2。
3、 传感器的主要特性参数
（1）灵敏度
灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化和引起此变化的输入量
变化的比值。它是输入与输出特性曲线的斜率，
如右图所示，可表示为：
一般希望灵敏度s在整个
测量范围内保持为常数。
这样，可得均匀刻度的标尺，
使读数方便，也便于分析和
处理测量结果。
x
0
y
dy
dx
dx
dy
s
（2）分辨率
分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量最小变化值的能力。
输入量从某个任意值缓慢增加，直到可以测量到输出的变化为止，此时的
输入量就是分辨率。它可以用绝对值，也可以用量程的百分数来表示。它说明
了检测仪表响应与分辨输入量微小变化的能力。灵敏度愈高，分辨率愈好。一
般模拟式仪表的分辨率规定为最小刻度分格值的一半。数字式仪表的分辨率是
最后一位的一个字。
（3）线性度与非线性误差
线性度是用实测的检测系统输入—输出特性曲线与拟合直线之间最大偏差
与满量程输出的百分比来表示的，如下图所示。
线性度可用非线性误差来表示，计算式为：
采取不同的方法选取拟合直线，可以得到不同的线性度。如使拟合直线通
过实际特性曲线的起点和满量程点，可以得到端基线性度。
（4） 迟滞
迟滞特性表明检测系统在正向和反向行程期间，输入—输出特性曲线不
一致的程度。也就是说，对同样大小的输入量，检测系统在正、反行程中，往
往对应两个大小不同的输出量，如右下图所示。通过实验，找出输出量的这种
最大差值，并以满量程输出YFS的百分数表示，如下式：
1
2
Δ
L
m
a
x
y
max
x
max
0
%100FSmfYE
%100FSmtYE
y
x
max
Δ
H
m
a
x
0
1
2
y
max
第二节 传感器的发展方向
当今，传感器技术的主要发展动向:
一、新型传感器的开发：
是开展基础研究，重点研究传感器的新材料和新工艺；
新型传感器包括：①采用新原理；②填补传感器空白；③仿生传感器等方面。
二、传感器的集成化和多功能化：
传感器集成化的一个方向是具有同样功能的传感器集成化。从而使对一个点的
测量变成对一个平面和空间的测量。例如。利用电荷耦合器件形成的固体图像
传感器来进行的文字和图形识别 。即：敏感、放大、运算于一体。
三、传感器的智能化：
智能型传感器是一种带有微处理器并兼有检测和信息处理功能的传感器。
智能型传感器被称为第四代传感器，使传感器具备感觉、辨别、判断、自诊断
等功能，是传感器发展的主要方向。
智能传感器是传感器技术与大规模集成电路技术相结合的产物，它的实现
取决于传感技术与半导体集成化工艺水平的提高与发展。这类传感器具有多功
能、高性能、体积小、适宜大批量生产和使用方便等优点，是传感器重要的发
展方向之一。如，DS18B20传感器.
四、无线传感器网络：GPRS远程控制系统（后面讲）
第三节 检测技术的地位与作用
一、 检测技术的定义
检测技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌
握所采取的一系列技术措施。
二、地位作用
检测技术也是自动化系统中不可缺少的组成部分。检测技术的完善和发展
推动着现代科学技术的进步。检测技术几乎渗透到人类的一切活动领域，发挥
着愈来愈大的作用。
三、 检测系统的基本组成
一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装
置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还
包括电源和传输通道等不可缺少的部分。检测系统的组成框图如下 ：
1. 传感器
传感器是把被测量转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对
象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量
往往是由传感器的性能确定的。
2. 测量电路
测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信
号。通常传感器输出信号是微弱的，就需要由测量电路加以放大，以满足显示
记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化
补偿等信号处理工作。
3. 显示记录装置
显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了
解被测量的大小或变化的过程。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。
被测量
传感器
测量
电路
电源
指示仪
记录仪
数据处
理仪器
模拟式显示是利用指针对标尺的相对位置表示被测量的大小。其特点是读数
方便、直观，结构简单、价格低廉，在检测系统中一直被大量应用；数字式显
示则直接以十进制数字形式来显示读数，实际上是专用的数字电压表，它可以
附加打印机，打印记录测量数值；图像显示，将输出信号送至记录仪，从而描
绘出被测量随时间变化的曲线，作为检测结果，供分析使用。
第四节 检测技术的发展趋势(5m)
检测技术的发展趋势主要有以下两个方面：
第一，新原理、新材料和新工艺将产生更多品质优良的新型传感器。例如
光纤传感器、液晶传感器、以高分子有机材料为敏感元件的压敏传感器、微生
物传感器等。
第二，检测系统或检测装置目前正迅速地由模拟式、数字式向智能化方向
发展。带有微处理机的各种智能化仪表已经出现，这类仪表选用微处理机做控
制单元，利用计算机可编程的特点，使仪表内的各个环节自动地协调工作，并
且具有数据处理和故障诊断功能，成为一代崭新仪表，把检测技术自动化推进
到一个新水平。
传感器网络例子：
基于GPRS的燃气信息采集控系统
摘要：介绍了一种基于GPRS的燃气信息采集控系统的设计方法。主要研究了数
据采集控制模块软硬件设计、网络的安全数据传输设计、主控中心系统软件的
设计。该系统能够实现对燃气管道和使用存贮燃气等场所气体泄漏以及设备运
行情况进行有效的远程监测和控制。
关键词：远程监控；GPRS；DTU；数据采集
１.１功能
可对各地多个小区气站、气库、调压站、燃气泄漏重点部位进行组网，从而实
现在控制中心对管网压力、流量以及环境参数进行远程监测、控制、报警、报
表、打印等功能。
１.２总体结构
２. 系统总体设计
２.１GPRS数据采集控制RTU硬件设计