课程名称：自动检测技术
英文名称：Automatic Measurement Technology
学 时：54毒草解毒剂
学 分：3
先修课程：电子技术、单片机技术
适用专业：电气自动化与控制、机电一体化等
开课院系：电气系、机械系等
教 材：自动检测技术与应用，梁森等编，自编，2006 参考书 ：检测与转换技术，常建生等编，机械工业出版社，2001
一、 课程的性质、地位和任务
自动检测技术是工业自动化生产技术工作中不可缺少的重要环节，自动检测技术课程是本科电气工程及其自动化专业、机电一体化等专业的专业课程。学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，可以获得误差理论、传感器、自动检测工程应用及抗干扰技术等方面的基本知识和基本技能。 本大纲涉及到的误差理论是为测量各种物理量打好理论基础；传感器部分主要涉及各种非电量的测量，也涉及某些电量的测量，但主要是弥补电工知识中未讲到的新技术和新方法；工程项目应用实例是为学生提供一些真实案例；自动检测的综合应用是培养学生的综合应用能力；抗干扰技术是为学生提供系统在恶劣环境中工作行之有效的方法和经验。
由于传感器技术发展较快，本大纲删去了陈旧、过时的传感器内容；考虑到技术性本科的性质，压缩了理论推导和复杂的计算，突出了工程应用，并增加了新技术、新工艺、新材料、新方法，使学生走上工作岗位后能更好地提高研发、系统组成等方面的能力。
二、、课程内容和基本要求
本课程分为检测基本理论、传感器原理及应用和自动检测技术综合应用等几部分。
（一） 绪论
2．理解自动检测系统的组成。
（二） 检测技术的基本概念
1.了解几种测量方法的分类；
2.掌握绝对误差、相对误差及精度的计算；
3.了解随机误差的概念及处理方法；
4.了解传感器的分类、组成及特性。
（三） 电量测量
1.掌握频率、时间与相位的测量；
2.掌握交流电压的测量；
3.了解频域测量；
4.了解阻抗测量；
（四） 电阻式传感器
1．了解电阻应变式传感器的分类、特性及应用；
2．了解掌握测量应变、拉力、荷重、转矩的方法及计算。
（五） 热电阻传感器
1． 了解金属热电阻的分类、特点及接线方法；
2． 了解热敏电阻的分类、特性及应用。
（六） 气敏、湿敏电阻传感器
1． 了解气敏电阻传感器的结构、工作原理及应用；
2． 了解湿敏电阻传感器的结构、原理及应用。
（七） 自感传感器
1． 了解自感传感器的分类及特点；
2． 了解自感传感器转换桥路及应用。
（八） 差动变压器传感器
1． 了解差动变压器结构、工作原理及差动整流电路；
2． 了解变换压力的弹性敏感元件结构及特点；
3． 掌握电感测微仪的结构及应用；
（九） 电涡流传感器
1． 了解电涡流传感器工作原理、结构及特点；
2． 理解电涡流传感器的转换电路及应用；
3．掌握接近开关的概念、结构、分类、特点及用途。
（一十） 电容传感器
1． 了解电容传感器工作原理、分类及转换电路；
2．掌握电容传感器的应用；
3．掌握差压式流量计的原理及结构。
（一十一） 压电传感器
1． 了解压电效应及电荷放大器原理；
2． 理解振动的基本概念及脉动力、振动加速度的测量；
（一十二） 超声波传感器
1． 了解超声波的特性；
2． 了解超声探头的构造和应用；
3． 掌握超声探伤的方法。
（一十三） 霍尔传感器
1． 了解霍尔效应及霍尔传感器的参数；
2． 理解霍尔集成电路的结构、特性、分类及特性曲线。
3． 掌握霍尔传感器的三类应用；
4． 了解磁敏电阻传感器的原理及应用；
5． 掌握常用接近开关的分类及霍尔接近开关的应用。
（一十四） 热电偶传感器
1． 了解热电效应及热电偶结构；
2． 掌握常用热电偶的型号特点及选用方法。
3． 了解冷端延长的方法及补偿导线的用途；
4． 掌握计算修正法。
（一十五） 光电传感器
1． 了解光电效应的三种类型；
2． 掌握光敏电阻、光敏二极管、三极管的原理及应用；
3． 理解光电传感器的四大类型的应用；
4． 掌握光电开关及应用。
5． 了解光纤传感器的原理及应用；
6． 了解图像传感器的原理及应用；
（一十六） 数字式传感器
1. 了解角编码器的原理及应用；
2. 了解光栅传感器的原理及应用；
3. 了解磁栅传感器的原理及应用；
4. 了解容栅传感器的原理及应用；
5. 掌握以上几种传感器的位置测量方法的计算。
（一十七） 抗干扰技术
1.掌握信噪比的概念及计算；
2.了解常见干扰的种类及防护；
飞轮齿圈
3.掌握传感器电路中的电磁兼容原理及控制技术。
（一十八） 检测技术的综合应用
1. 了解智能化仪表的特点及构成；
2. 了解智能化仪表的总线结构；
3. 理解由工控机组成的检测系统；
4. 理解由单片机组成的智能化检测系统；
5. 了解检测技术在数控技术、机器人、现代汽车、智能楼宇中的应用；
实践教学部分
位置检测实验主要内容：
1． 能正确使用和调整各种电感（电涡流）接近开关（起动距离、滞差等，以下同）；
2． 能正确使用和调整霍尔接近开关；
3． 能正确使用和调整各种光电接近开关。
4． 能正确使用和调整各种光光纤传感器。
5． 能正确使用和调整各种转速传感器。
三.学时分配表
序号 | 教学内容 | 时数 | 演示内容 |
1 | 绪论 | 2 | 光电报警器 |
2 | 测量的基本概念 | 2 | |
3 | 测量误差计算 | 1 | |
4 | 传感器的特性指标 | 1 | |
6 | 电阻应变式传感器原理 | 1 | |
5 | 应变式传感器的应用 | 2 | 电阻应变片及桥路 |
6 | 热电阻传感器及应用 | 1 | 各种热电阻 |
7 | 气敏、湿敏电阻传感器 | 1 | 气敏、湿敏电阻 |
8 | 自感传感器原理 | 1 | |
| 差动变压器传感器 | 1 | LVDT |
10 | 电感传感器应用 | 2 | 电感测微仪 |
11 | 电涡流传感器原理 | 1 餐台滑轨 | |
12 | 电涡流传感器的应用 | 1 | 各种电涡流传感器 |
13 | 接近开关 | 1 | 各种接近开关 |
14 | 电容传感器及应用 | 2 | 各种电容传感器 | 永磁悬浮
15 | 压力、流量测量 | 1 | 二线制压力表 |
16 | 压电传感器及应用 | 2 | 各种压电振动传感器 |
17 | 超声波传感器及应用 | 2 | 各种超声探头 |
18 | 霍尔传感器及应用 | 1 | 各种霍尔集成电路 |
19 | *OC门特性、回差与抗干扰 | 1 | 回差演示 |
20 | 温标 | 1 | 各种温度传感器 |
21 | 热电偶传感器及应用 | 2 | 各种热电偶 |
22 | 光电效应及元件 | 1 | 各种光电元件特性测试 |
23 | 光电元件应用电路分析 | 1水溶性聚氨酯 | |
24 | 光电传感器的应用 | 1 | 各种光电传感器的应用 |
25 | 图像传感器的原理及应用 | 1 | CCD摄像头 |
26 | 跑偏传感器的原理及应用 | 1 | |
27 | 角编码器 | 1 | 各种角编码器 |
28 | 光栅、磁栅、容栅及应用 | 2 | 各种光栅、磁栅、容栅 |
29 | 干扰及防护 | 1 | |
30 | 电磁兼容技术及控制方法 | 1 | 各种抗干扰器件 |
31 | 检测系统及组成及总线 | 2 | USB接口 |
32 | 检测技术的综合应用 | 2 | |
33 | 小结、复习 | 2 | |
34 | 测控综合实验 | 6 | |
33ri总计 | | |
| | | |
备注： 1. 本大纲的“学时分配表”中的实训、演示所占比例应大于对应课时数的20%，希望授课教师能进一步增加演示内容，并开发实验设备。
2.建议应尽量具备下列示演示和教学仪器、传感器，以对应本教学大纲的要求：
应变片、应变桥路、荷重传感器、应变仪、铂热电阻、NTC及PTC热敏电阻、气敏及湿敏电阻、电感测微器、差动变压器、电涡流接近开关、电容测微仪、湿敏电容、电容差压变送器、容栅卡尺、压电测振仪、超声测距仪、线性型及开关型霍尔集成电路、霍尔接近开关、各种类型热电偶、测温二次仪表、光敏电阻、光敏二极管、三极管、光电池、光电开关、光电断续器、光电式转速表、角编码器、AD590测温IC、磁敏电阻、光纤、CCD、光耦合器、电源滤波器、干簧管、巡回检测装置等。
考核要求：本课程为考查，以开卷为主，结合实验、平时作业和课堂提问，各占50%、20%、20%、10%。
试卷中：概念题占30%，以单项选择题为主；计算题占20%；分析题占35%；综合题占15%。
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