烟台理工学院：《检测技术及控制仪表》理论课教学大纲 Measurement Technologies and Control Instruments.doc_大学文库

毕业要求毕业要求指标点（非认证专业可以课程目标支撑省略本项内容) 权重针对自动化专业领域的工程问题，设计可行有效的解决方案：并能够在设计过程体现一定的创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、环境等综合因素。四、教学内容及其基本要求序号教学内容教学要求（包括重点难点、教学方法、学生掌握的程度等）对应课程目标熟练掌握计算机控制系统的一般概念计算机控制系统的分类。掌握计算机控制系统的分类的评价性 1 第1章绪论能及其指标。了解计算机控制系统的发展概况和趋势。教学重点：传感器的分类和命名法：检测仪表与系统的基本构成。熟练掌握静态特性、动态特性。掌握检测系统的性第2章检测系统能指标。了解测量误差。教学重点：检测系统的静的基本特性态特性和动态特性。教学难点：阶跃响应和时域动态性能指标：正弦响应和频域动态性能指标。熟练掌握电阻式传感器、电容式传感器、电感式传第3章阻抗型传感器。掌握基本原理及结构类型。了解等效电路分 3 2、3 感器析。教学重点：各类电阻式传感器基本原理及接口电路。教学难点：电桥电路。熟练掌握各类电压式传感器的基本原理和组成，热电效应、霍尔效应和光电效应。掌握电压型传感器第4章电压型传结构类型。了解接口电路。教学重点：各类电压式 2、3 感器传感器基本原理。教学难点：冷端补偿式热电偶测温电路。熟练掌握各类半导体传感器的工作原理。掌握磁敏二极管和磁敏晶体管。了解光敏二极管、光敏晶体第5章半导体传 5 管、湿敏器件、集成温度传感器、集成霍尔传感器、 2、3 感器集成温度、压力、加速度传感器。教学重点：磁敏二极管和磁敏晶体管。教学难点：磁敏二极管。熟练掌握编码器和光栅工作原理。掌握感应同步第6章数字式传 6 器。了解频率式传感器。教学重点：直接编码器和 2、3 感器增量编码器。教学难点：光栅辨向原理与细分技术

毕业要求毕业要求指标点（非认证专业可以省略本项内容）课程目标支撑权重针对自动化专业领域的工程问题，设计可行有效的解决方案；并能够在设计过程体现一定的创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、环境等综合因素。四、教学内容及其基本要求序号教学内容教学要求（包括重点难点、教学方法、学生掌握的程度等）对应课程目标 1 第 1 章绪论熟练掌握计算机控制系统的一般概念计算机控制系统的分类。掌握计算机控制系统的分类的评价性能及其指标。了解计算机控制系统的发展概况和趋势。教学重点：传感器的分类和命名法；检测仪表与系统的基本构成。 1 2 第 2 章检测系统的基本特性熟练掌握静态特性、动态特性。掌握检测系统的性能指标。了解测量误差。教学重点：检测系统的静态特性和动态特性。教学难点：阶跃响应和时域动态性能指标；正弦响应和频域动态性能指标。 1 3 第 3 章阻抗型传感器熟练掌握电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器。掌握基本原理及结构类型。了解等效电路分析。教学重点：各类电阻式传感器基本原理及接口电路。教学难点：电桥电路。 2、3 4 第 4 章电压型传感器熟练掌握各类电压式传感器的基本原理和组成，热电效应、霍尔效应和光电效应。掌握电压型传感器结构类型。了解接口电路。教学重点：各类电压式传感器基本原理。教学难点：冷端补偿式热电偶测温电路。 2、3 5 第 5 章半导体传感器熟练掌握各类半导体传感器的工作原理。掌握磁敏二极管和磁敏晶体管。了解光敏二极管、光敏晶体管、湿敏器件、集成温度传感器、集成霍尔传感器、集成温度、压力、加速度传感器。教学重点：磁敏二极管和磁敏晶体管。教学难点：磁敏二极管。 2、3 6 第 6 章数字式传感器熟练掌握编码器和光栅工作原理。掌握感应同步器。了解频率式传感器。教学重点：直接编码器和增量编码器。教学难点：光栅辨向原理与细分技术。 2、3

对应课程序号教学内容教学要求（包括重点难点、教学方法、学生掌握的程度等）目标熟练掌握光纤传感器的工作原理。掌握CCD的工作第7章其他传感原理。了解红外传感器、超声波与核辐射传感器。 2、3 器教学重点：光纤传感器。教学难点：光纤的传光原理。熟练掌握厚度和物位的电测法。掌握位移的电测法。了解倾角的电测法。教学重点：电感式、电涡第8章几何量的流式、电容式和超声波式厚度的电测法：超声波法、电测法浮力法、差压法和电容法的物位的电测法。教学难点：超声波法。熟练掌握转速和振动的电测法。掌握力与荷重的电测法。了解力矩的电测法。教学重点：磁电、霍尔、第9章机械量的 9 光电式转速的电测法：位移、磁电、惯性式振动的电测法电测法。教学难点：磁电式传感器配接绝对振动敏感器。熟练掌握压力、差压的电测法。掌握流量的电测法。了解温度的电测法。教学重点：应变、位移、谐振、第10章热工量的 10 电容、压阻式压力与差压的电测法：位移、磁电、电测法惯性式振动的电测法。教学难点：流量一转速转换法、流量一差压转换法、流量-频率转换法。熟练掌握表头的原理与刻度。掌握调零、调满度与第11章模拟式检量程切换。了解模拟非线性校正、环境及温度误差 11 测仪表校正。教学重点：表头的原理与刻度。教学难点：调零、调满度与量程切换。熟练掌握数字表头电路。掌握调数字式仪表的标度变换、零位调整与量程切换。了解数字式仪表的非第12章数字式检 12 线性校正。教学重点：数字式表头的原理与电路。 4 测仪表教学难点：数字式仪表的标度变换、调零与量程切换。熟练掌握智能仪表的基本组成。掌握测量通道的总体设计。了解量程自动切换、超限自动报警、标度第13章智能检测 13 变换、非线性校正软件算法、温度误差软件校正算仪表法。教学重点：智能仪表的硬件、软件组成。教学难点：测量通道总体设计方法、标度变换。 14 第14章现代检测熟练掌握微型传感器、智能传感器、物联网传感器 4

序号教学内容教学要求（包括重点难点、教学方法、学生掌握的程度等）对应课程目标 7 第 7 章其他传感器熟练掌握光纤传感器的工作原理。掌握 CCD 的工作原理。了解红外传感器、超声波与核辐射传感器。教学重点：光纤传感器。教学难点：光纤的传光原理。 2、3 8 第 8 章几何量的电测法熟练掌握厚度和物位的电测法。掌握位移的电测法。了解倾角的电测法。教学重点：电感式、电涡流式、电容式和超声波式厚度的电测法；超声波法、浮力法、差压法和电容法的物位的电测法。教学难点：超声波法。 4 9 第 9 章机械量的电测法熟练掌握转速和振动的电测法。掌握力与荷重的电测法。了解力矩的电测法。教学重点：磁电、霍尔、光电式转速的电测法；位移、磁电、惯性式振动的电测法。教学难点：磁电式传感器配接绝对振动敏感器。 4 10 第 10 章热工量的电测法熟练掌握压力、差压的电测法。掌握流量的电测法。了解温度的电测法。教学重点：应变、位移、谐振、电容、压阻式压力与差压的电测法；位移、磁电、惯性式振动的电测法。教学难点：流量—转速转换法、流量-差压转换法、流量-频率转换法。 4 11 第 11 章模拟式检测仪表熟练掌握表头的原理与刻度。掌握调零、调满度与量程切换。了解模拟非线性校正、环境及温度误差校正。教学重点：表头的原理与刻度。教学难点：调零、调满度与量程切换。 4 12 第 12 章数字式检测仪表熟练掌握数字表头电路。掌握调数字式仪表的标度变换、零位调整与量程切换。了解数字式仪表的非线性校正。教学重点：数字式表头的原理与电路。教学难点：数字式仪表的标度变换、调零与量程切换。 4 13 第 13 章智能检测仪表熟练掌握智能仪表的基本组成。掌握测量通道的总体设计。了解量程自动切换、超限自动报警、标度变换、非线性校正软件算法、温度误差软件校正算法。教学重点：智能仪表的硬件、软件组成。教学难点：测量通道总体设计方法、标度变换。 4 14 第 14 章现代检测熟练掌握微型传感器、智能传感器、物联网传感器 4

对应课程序号教学内容教学要求（包括重点难点、教学方法、学生掌握的程度等）目标新技术简介基本组成原理。掌握虚拟仪器概念、特点。了解软测量技术、多传感器融合技术。教学重点：微型传感器、智能传感器、物联网传感器基本组成原理及其组成。了解应变电阻效应，掌握电阻应变片的工作原理与实验1应变片单应用，掌握应变片电桥测量电路的测量原理，利用 15 臂特性及单臂、全 2、3 悬臂梁、应变片测量位移，比较单臂、全桥输出时桥特性比较实验的灵敏度和非线性度。了解互感式传感器的工作原理、典型结构、输出特实验2差动变压 16 性，掌握接口电路的测量原理，利用差动变压器测 2、3 器的性能实验量位移，分析测量过程中的各种误差。了解热电效应，掌握热电偶测温工作原理，掌握测实验3热电偶的 12 量电路测量工作原理，能够熟练应用热电偶分度表 2、3 原理及现象实验计算热电势和工作温度。了解霍尔效应原理，掌握线性霍尔式传感器原理与实验4线性霍尔应用，掌握测量电路测量工作原理，利用线性霍尔 18 式传感器位移特 2、3 传感器测量位移，分析线性工作区域、灵敏度和非性实验线性误差。了解负温度系数NTC热敏电阻的温度特性，掌握热实验5NTC热敏电 19 敏电阻测量电路工作原理，分析测量灵敏度和非线 2、3 阻温度特性实验性误差。了解光纤特性，掌握Y型光纤位移传感器的工作原实验6光纤位移理，分析光纤位移特性曲线，并找出线性区域较好 20 传感器测位移特 2、3 的范围（前坡）作为光纤位移传感器的量程计算灵性实验敏度和非线性误差。熟悉数据采集系统在静态实验、动态实验中的应用，了解数据采集系统（数据采集卡）对实验数据实验7数据采集 21 (模拟量)进行采集并与计算机(PC机)通讯方法，熟系统实验悉计算机对实验数据进行分析处理方法，掌握利用数据采集系统进行位移、振动的测量方法。五、各教学环节及学时分配知识教学内容教学环节及学时

序号教学内容教学要求（包括重点难点、教学方法、学生掌握的程度等）对应课程目标新技术简介基本组成原理。掌握虚拟仪器概念、特点。了解软测量技术、多传感器融合技术。教学重点：微型传感器、智能传感器、物联网传感器基本组成原理及其组成。 15 实验 1 应变片单臂特性及单臂、全桥特性比较实验了解应变电阻效应，掌握电阻应变片的工作原理与应用，掌握应变片电桥测量电路的测量原理，利用悬臂梁、应变片测量位移，比较单臂、全桥输出时的灵敏度和非线性度。 2、3 16 实验 2 差动变压器的性能实验了解互感式传感器的工作原理、典型结构、输出特性，掌握接口电路的测量原理，利用差动变压器测量位移，分析测量过程中的各种误差。 2、3 17 实验 3 热电偶的原理及现象实验了解热电效应，掌握热电偶测温工作原理，掌握测量电路测量工作原理，能够熟练应用热电偶分度表计算热电势和工作温度。 2、3 18 实验 4 线性霍尔式传感器位移特性实验了解霍尔效应原理，掌握线性霍尔式传感器原理与应用，掌握测量电路测量工作原理，利用线性霍尔传感器测量位移，分析线性工作区域、灵敏度和非线性误差。 2、3 19 实验 5 NTC 热敏电阻温度特性实验了解负温度系数 NTC 热敏电阻的温度特性，掌握热敏电阻测量电路工作原理，分析测量灵敏度和非线性误差。 2、3 20 实验 6 光纤位移传感器测位移特性实验了解光纤特性，掌握 Y 型光纤位移传感器的工作原理，分析光纤位移特性曲线，并找出线性区域较好的范围（前坡）作为光纤位移传感器的量程计算灵敏度和非线性误差。 2、3 21 实验 7 数据采集系统实验熟悉数据采集系统在静态实验、动态实验中的应用，了解数据采集系统(数据采集卡)对实验数据 (模拟量)进行采集并与计算机(PC 机)通讯方法，熟悉计算机对实验数据进行分析处理方法，掌握利用数据采集系统进行位移、振动的测量方法。 4 五、各教学环节及学时分配知识教学内容教学环节及学时