《传感器与测试技术》考核说明 一、有关说明 1.考核对象 本课程考核对象为国家开放大学机械设计制造及其自动化（本科）专业学生。 2.启用时间 从2015年春季开始使用。 3。考核目标 通过本课程的学习，要求学生掌握传感器与测试系统的基本分析方法，能够根据 工程需要选用合适的传感器，并能够对测试系统的性能进行分析、对测得的数据 进行处理，并具备一定的系统设计能力。 4。考核依据 本考核说明以国家开放大学《传感器与测试技术》谋程数学大钢、文字数材《传 感器与测试技术》为依据编写，是形成性考核和终结性考试命题的基本依据· 5.考核方式及计分方法 本课程考核分为两种方式：形成性考核和终结性考试。形成性考核占总成绩的 30%,没有完成形成性考核作业及实验的学生不能参加终结性考试。终结性考试 占总成绩的0%，在学期末进行。 二、考核方式与要求 (一)形成性考核 1.考核手段 形成性考核册采用网路平台发布或者中央广播电视大学出版社印刷出版发行。 2.考核形式 形成性考核的内容包括平时作业和课程实验.销导教师依据完成平时作业和课程 实验的次数、质量等指标给分。 3。考核口的 加强对学生平时自主学习过程的指导和监督，引导学生按照教学要求和学习计划 完成学习任务，达到掌握基本知识，培养基本技能，提高学生综合素质的目的。 4.形考各形式所占比重及计分方法 总成绩=形成性考核成绩×30%+终结性考核成绩×70%，即100分总咸绩中，形成 性考核成绩占30分，终结性考核成锁占70分. 形成性考核分数按百分制计算，评分方法如下： 在学期中，辅导老师应安排6次学习活动，活动形式由辅导老师自行决定，期末 考试之前，每位学生必须完成。辅导教师根据学生参加学习活动的表现，给学生 打分，占形成性考核成绩中的20分， 平时作业（四次形考作业）占形成性考核成绩中的60分，每次作业占15分
《传感器与测试技术》考核说明 一、有关说明 1．考核对象 本课程考核对象为国家开放大学机械设计制造及其自动化（本科）专业学生。 2．启用时间 从2015年春季开始使用。 3．考核目标 通过本课程的学习，要求学生掌握传感器与测试系统的基本分析方法,能够根据 工程需要选用合适的传感器，并能够对测试系统的性能进行分析、对测得的数据 进行处理,并具备一定的系统设计能力。 4．考核依据 本考核说明以国家开放大学《传感器与测试技术》课程教学大纲、文字教材《传 感器与测试技术》为依据编写，是形成性考核和终结性考试命题的基本依据。 5．考核方式及计分方法 本课程考核分为两种方式：形成性考核和终结性考试。形成性考核占总成绩的 30%，没有完成形成性考核作业及实验的学生不能参加终结性考试。终结性考试 占总成绩的 70%，在学期末进行。 二、考核方式与要求 （一）形成性考核 1．考核手段 形成性考核册采用网络平台发布或者中央广播电视大学出版社印刷出版发行。 2．考核形式 形成性考核的内容包括平时作业和课程实验。辅导教师依据完成平时作业和课程 实验的次数、质量等指标给分。 3．考核目的 加强对学生平时自主学习过程的指导和监督，引导学生按照教学要求和学习计划 完成学习任务，达到掌握基本知识，培养基本技能，提高学生综合素质的目的。 4．形考各形式所占比重及计分方法 总成绩=形成性考核成绩×30%+终结性考核成绩×70%，即100分总成绩中，形成 性考核成绩占30分，终结性考核成绩占70分。 形成性考核分数按百分制计算，评分方法如下： 在学期中，辅导老师应安排6次学习活动，活动形式由辅导老师自行决定，期末 考试之前，每位学生必须完成。辅导教师根据学生参加学习活动的表现，给学生 打分，占形成性考核成绩中的20分。 平时作业（四次形考作业）占形成性考核成绩中的 60 分，每次作业占 15 分
实验占形成性考核成绩的20分。 5。考核要求 形成性考核作业要求见下表，实验需提交实险报告。 形成性考 形式 布置时间 提交时间 核任务与 要求序次 1~2章形成性作业 第3周 第7周末 2 3章形成性作业 第6周 第10周末 3 4-6章形成性作业 第9周 第13周末 4 7-8章形成性作业 第12周 第15周术 2.考试方式 终结性考试采用闭卷方式。 3.考试目的 终结性考试是在形成性考核的基础上，对学生学习情况和学习效果进行的一次全 面检测 4.命题原则 ◆在教学大钢和考核说明所规定的数学受求和教学内容范围之内命题。 令试题的考察要求覆盖课程的主要内容，并突出重点。 令试题中掌握内容占70%，理解内容占20%，了解内容占10% ◆试题的难易程度分为三个层次：较易占30%，一般占60%，较难占10%。 5.考试时限 终结性考试时间长度是90分钟. 6.特殊说明 考生需自各计算器和笔、尺等文具。 三，终结性考试试腿类型及规范解答举例 试题圈型包括单项选择题、填空题、分析及论述题和计算题， 考试题日举例 一、单项选择圈 1。压电传感器的测量电路中前置放大器的作用有()。 A。消除电缆电容对灵敏度的影响 B。减小测量误差 C。把传感器的高输入阻抗变换成低输入阻抗 2.差动变压器属于()。 A.电容式传感器 B.压电式传感器
实验占形成性考核成绩的 20 分。 5．考核要求 形成性考核作业要求见下表，实验需提交实验报告。 形成性考 核任务与 要求序次 形式 布置时间 提交时间 1 1~2章形成性作业 第3周 第7周末 2 3章形成性作业 第6周 第10周末 3 4~6章形成性作业 第9周 第13周末 4 7~8章形成性作业 第12周 第15周末 2．考试方式 终结性考试采用闭卷方式。 3．考试目的 终结性考试是在形成性考核的基础上，对学生学习情况和学习效果进行的一次全 面检测。 4．命题原则 在教学大纲和考核说明所规定的教学要求和教学内容范围之内命题。 试题的考察要求覆盖课程的主要内容，并突出重点。 试题中掌握内容占70%，理解内容占20%，了解内容占10%。 试题的难易程度分为三个层次：较易占30%，一般占60%，较难占10%。 5．考试时限 终结性考试时间长度是90分钟。 6．特殊说明 考生需自备计算器和笔、尺等文具。 三、终结性考试试题类型及规范解答举例 试题题型包括单项选择题、填空题、分析及论述题和计算题。 考试题目举例 一、单项选择题 1．压电传感器的测量电路中前置放大器的作用有（）。 A．消除电缆电容对灵敏度的影响 B．减小测量误差 C．把传感器的高输入阻抗变换成低输入阻抗 2．差动变压器属于（）。 A．电容式传感器 B．压电式传感器
C.电感式传感器 3。利用()制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管等。 A.外光电效应 B.压电效应 C.声光效应 4.以下()是影响C0O5传感器性能的首要问题。 A.噪声 B.像素的饱和 C.暗电蓬 5.超声波换能器是超声波传感器中的一个核心部件，并以()的应用最为广泛。 A。电动式换能器 B.压电式换能器 C.电磁式换能器 6。()被广泛应用在各种检测仪表中，特别是需要辐射和穿透力前的情况，如 金属探伤、测厚以及测量物体的密度等。 A.a射线 B.Y射线 C.X射线 7。首先对红外辐射进行()，使恒定辐射变成交变辐射，不断地引起铁电体的 温度变化，才能导致热释电产生，并输出交变信号。 A.滤波 B。调制 C.补偿 8。以下()不属于虚拟仪器技术所具有的特点。 A。集成性强 B.开发时间长 C.扩展性强 9。超声波的顿率高，因而()，绕射现象小，方向性好，能够成为射线而定向 传播。 A.波长短 B.波长长 C.速度慢 10,电容式传感器是将被测量的变化转换成()变化的一种传感器。 A。电感量 B。电容量 C。介电常数
C．电感式传感器 3．利用（）制成的光电器件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管等。 A．外光电效应 B．压电效应 C．声光效应 4．以下（）是影响CMOS传感器性能的首要问题。 A．噪声 B．像素的饱和 C．暗电流 5．超声波换能器是超声波传感器中的一个核心部件，并以（）的应用最为广泛。 A．电动式换能器 B．压电式换能器 C．电磁式换能器 6．（）被广泛应用在各种检测仪表中，特别是需要辐射和穿透力前的情况，如 金属探伤、测厚以及测量物体的密度等。 A．α射线 B．γ射线 C．X射线 7．首先对红外辐射进行（），使恒定辐射变成交变辐射，不断地引起铁电体的 温度变化，才能导致热释电产生，并输出交变信号。 A．滤波 B．调制 C．补偿 8．以下（）不属于虚拟仪器技术所具有的特点。 A．集成性强 B．开发时间长 C．扩展性强 9．超声波的频率高，因而（），绕射现象小，方向性好，能够成为射线而定向 传播。 A．波长短 B．波长长 C．速度慢 10．电容式传感器是将被测量的变化转换成（）变化的一种传感器。 A．电感量 B．电容量 C．介电常数
二、填空题 1.按磁场方式分类，磁电感应式传感器可分为变磁通式和式两大类。 2。电容式传感器是将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。 3。超声波在固体和液体中衰减较，因此穿透能力强是超声被所具有的主要特点 之一。 4。红外辐射按照波长不同，可以分为远红外区、中红外区和。 5.虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的来完成各种测试、 测量和自动化的应用： 三、分析及论述题 1。图1为热释电红外传感器的结构图，给出图中A、B、C三处分别代表的器件名 称，并简述热释电红外传感器的工作原理。 窗口 外列 支承环 电路元件 引脚 图】热释电红外传感器结构图 2.电桥是传感器的常用转换电路，图2中R1、R2、R3为固定电阻，x为随温 度T变化的电阻，即热敏电阻，电源电压
二、填空题 1．按磁场方式分类，磁电感应式传感器可分为变磁通式和式两大类。 2．电容式传感器是将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。 3．超声波在固体和液体中衰减较，因此穿透能力强是超声波所具有的主要特点 之一。 4．红外辐射按照波长不同，可以分为远红外区、中红外区和。 5．虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的来完成各种测试、 测量和自动化的应用。 三、分析及论述题 1．图1为热释电红外传感器的结构图，给出图中A、B、C三处分别代表的器件名 称，并简述热释电红外传感器的工作原理。 2．电桥是传感器的常用转换电路，图 2 中 R1、R2、R3 为固定电阻，Rx 为随温 度 T 变化的电阻，即热敏电阻，电源电压
Ux 图2电桥测量电路 (1)当室温为20'C,R1=5Q、2=8Q、R3=100时，热敏电阻x=160,此时电 桥是否达到平衡？ (2)写出输出电压的表达式。U0 (3)当室温发生变化时，Rx=17Q,试分析求得此时输出电压Uo为多少？ 四、计算圈 用K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，测得的热电势为29.188，求被测温 度T, [由K型热电偶分度表已知，，，，，，]。(30,0)1,203mY(40,0)1.611UmN (580.0)23.198mN (810.0)25.327UW (740.0)30.799UV (800,0)33.277mV
（1）当室温为20︒C，R1=5Ω、R2=8Ω、R3=10Ω时，热敏电阻Rx=16Ω，此时电 桥是否达到平衡？ （2）写出输出电压的表达式。 U o （3）当室温发生变化时，Rx=17Ω，试分析求得此时输出电压 Uo 为多少？ 四、计算题 用K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，测得的热电势为29.188,求被测温 度T。mV [由K型热电偶分度表已知，，，，，，]。(30,0) 1.203UmV (40,0) 1.611UmV (560,0) 23.198UmV (610,0) 25.327UmV (740,0) 30.799UmV (800,0) 33.277UmV
四、课程考核的相关内容 终结性考试难度按享握、理解、了解三个不同层次的要求出题。其中掌握内容占 70%,理解内容占 20%,了解内容占10% 第一章绪论 [考核知识点] 1。传感器与测试技术概述；传感器与测试技术的应用、测试工作的任务 2。传感器技术概述：传感器的定义、组成、分类、，传感器常用技术指标及选用 原则、传感器的静态特性、动态特性及标定、传感器技术的发展趋势 3。测试技术概述：测试的基本概念、测试系统的组成、测试方法的分类、测试 系统的静态特性、动态特性及标定、测试系统的标定、测试技术的发展趋势 [考核要求] 拿握：传感器的定义、分类、组成及选用原则：测试技术基本概念、系统的结构 及组成。 理解：传感器与测试系统的静态特性各项指标及标定方法。 了解：传感器与测试系统的动态模型的建立与分析方法：测试及传感器技术的发 展历程及趋势。 第二章测量转换基本电路 [考核知识点] 1。测量转换基本电路概述：测量转换电路在测试系统中的作用、测量转换电路 的应用范围与原则 2。电桥，直瓷电桥、交流电桥、电桥平衡的调节、使用方法 3。信号放大电路：基本放大电路、测量放大电路、隔离放大电路 4。信号滤波电路：滤波器分类、理想滤波器、实际滤波器、无源滤波器、有源 滤波器、数字滤波器 5。信号转换电路：A/D转换、U/作转换 6。调制与解调：调制、解调 [考核要求] 理解：各种测量转换电路的原理 拿握：各种测量转换电路的应用 了解：各种测量转换电路的性能特点 第三章电路参量式传感器原理及应用 [考核知识点] 1.电阻应变式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 2。压阻式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例
四、课程考核的相关内容 终结性考试难度按掌握、理解、了解三个不同层次的要求出题。其中掌握内容占 70%，理解内容占 20%，了解内容占10%。 第一章绪论 [考核知识点] 1．传感器与测试技术概述：传感器与测试技术的应用、测试工作的任务 2．传感器技术概述：传感器的定义、组成、分类、传感器常用技术指标及选用 原则、传感器的静态特性、动态特性及标定、传感器技术的发展趋势 3．测试技术概述：测试的基本概念、测试系统的组成、测试方法的分类、测试 系统的静态特性、动态特性及标定、测试系统的标定、测试技术的发展趋势 [考核要求] 掌握：传感器的定义、分类、组成及选用原则；测试技术基本概念、系统的结构 及组成。 理解：传感器与测试系统的静态特性各项指标及标定方法。 了解：传感器与测试系统的动态模型的建立与分析方法；测试及传感器技术的发 展历程及趋势。 第二章测量转换基本电路 [考核知识点] 1．测量转换基本电路概述：测量转换电路在测试系统中的作用、测量转换电路 的应用范围与原则 2．电桥：直流电桥、交流电桥、电桥平衡的调节、使用方法 3．信号放大电路：基本放大电路、测量放大电路、隔离放大电路 4．信号滤波电路：滤波器分类、理想滤波器、实际滤波器、无源滤波器、有源 滤波器、数字滤波器 5．信号转换电路：A/D转换、U/F转换 6．调制与解调：调制、解调 [考核要求] 理解：各种测量转换电路的原理 掌握：各种测量转换电路的应用 了解：各种测量转换电路的性能特点 第三章电路参量式传感器原理及应用 [考核知识点] 1．电阻应变式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 2．压阻式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例
3。电位计式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 4。热电阻式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 5。电容式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 6。电感式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 [考核要求] 理解：各种电阻式、电容式和电感式传感器的工作原理 零握：各种电阻式、电客式和电感式传感器的应用 了解：各种电阻式、电容式和电感式传感器的性能特点 第四章电动势式传感器原理及应用 [考核知识点] 1,压电式传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 2。磁电式传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 3。热电式传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 4。霍尔传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 [考核要求] 理解：各种电动势式传感器的工作原理。 拿握：各种电动劳式传感器的应用。 了解：各种电动势式传感器的性能性点。 第五章光电式传感器原理及应用 [考核知识点] 1。光电效应与光电器件：光电效应、光电器件的基本特性、光电器件的应用 2。光纤传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 3。光电式编码器：工作原里及特性、测量电路及应用实例 4,光桥式传感器；工作原理及特性、测量电路及应用实例 5。激光式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 6。CD图像传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 7。CMOS图像传感器：工作原理及特性，测量电路及应用实例 [考核要求] 了解：光电器件的原理 理解：光电传感器的原理及特点 草损：光电传感器的应用 第六章辐射式传感器原理及应用 [考核知识点] 1。红外传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 2。超声波传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 3。核辐射传感器，工作原理及特性、测量电路及应用实例
3．电位计式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 4．热电阻式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 5．电容式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 6．电感式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 [考核要求] 理解：各种电阻式、电容式和电感式传感器的工作原理 掌握：各种电阻式、电容式和电感式传感器的应用 了解：各种电阻式、电容式和电感式传感器的性能特点 第四章电动势式传感器原理及应用 [考核知识点] 1．压电式传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 2．磁电式传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 3．热电式传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 4．霍尔传感器：工作原理及特性、测量电路、应用实例 [考核要求] 理解：各种电动势式传感器的工作原理。 掌握：各种电动势式传感器的应用。 了解：各种电动势式传感器的性能性点。 第五章光电式传感器原理及应用 [考核知识点] 1．光电效应与光电器件：光电效应、光电器件的基本特性、光电器件的应用 2．光纤传感器:工作原理及特性、测量电路及应用实例 3．光电式编码器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 4．光栅式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 5．激光式传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 6．CCD图像传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 7．CMOS图像传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 [考核要求] 了解：光电器件的原理 理解：光电传感器的原理及特点 掌握：光电传感器的应用 第六章辐射式传感器原理及应用 [考核知识点] 1．红外传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 2．超声波传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例 3．核辐射传感器：工作原理及特性、测量电路及应用实例
[考核要求] 理解：红外传感器和超声波传感器的工作原理和性能性点， 拿握：红外传感器和超声波传感器的应用。 了解：核辐射传感器的工作原理、其性能性点及其应用。 第七章智能传感器 [考核知识点] 1。微型传感器：概念及特点、典型微型传感器及应用实例 2。模脚传感器：工作原理及特性、应用实例 9 3。网络传感器：基本概念及类型、典型网路传感器及应用实例 [考核要求] 理解：微型传感器、模糊传感器和网铬传感器的原理及应用 第八章机器人传感技术 [考核知识点] 1。机器人视觉传感技术 2.机器人触觉传感技术 3。机器人嗅觉传感技术 4。机器人味觉传感技术 5。机器人听觉传感技术 [考核要求] 了解：机器人传感技术的原理 第九章虚拟仪器及在测试系统中的应用 [考核知识点] 1.虚拟仪器概述 2.Labviewi程序设计基础 3.虚拟仪器应用实例：基于虚拟仪器技术的电路参量式传感器、电动势式传感器、 光电式传感器、辐射式传感器、智能传感器、机器人传感技术应用实例、基于虚 拟仪器技术的电机参数测试系统综合应用 [考核要求] 理解：虚拟仪器的相关概念，以及Labview的编程方法 了解：虚拟仪器的应用 第十章传感器与测试技术应用实例 [考核知识点] 1。传感器在飞行器交会对接中的应用：相关传感器技术、线速度和线加速度的 测量、角速度和角加速度的测量、目标飞行器姿态的测量 2.传感器与测试技术在直流输电在线监测系统中的应用：相关传感器技术、气
[考核要求] 理解：红外传感器和超声波传感器的工作原理和性能性点。 掌握：红外传感器和超声波传感器的应用。 了解：核辐射传感器的工作原理、其性能性点及其应用。 第七章智能传感器 [考核知识点] 1．微型传感器：概念及特点、典型微型传感器及应用实例 2．模糊传感器：工作原理及特性、应用实例 9 3．网络传感器：基本概念及类型、典型网路传感器及应用实例 [考核要求] 理解：微型传感器、模糊传感器和网络传感器的原理及应用 第八章机器人传感技术 [考核知识点] 1．机器人视觉传感技术 2．机器人触觉传感技术 3．机器人嗅觉传感技术 4．机器人味觉传感技术 5．机器人听觉传感技术 [考核要求] 了解：机器人传感技术的原理。 第九章虚拟仪器及在测试系统中的应用 [考核知识点] 1．虚拟仪器概述 2．Labview程序设计基础 3．虚拟仪器应用实例:基于虚拟仪器技术的电路参量式传感器、电动势式传感器、 光电式传感器、辐射式传感器、智能传感器、机器人传感技术应用实例、基于虚 拟仪器技术的电机参数测试系统综合应用 [考核要求] 理解：虚拟仪器的相关概念，以及Labview的编程方法 了解：虚拟仪器的应用 第十章传感器与测试技术应用实例 [考核知识点] 1．传感器在飞行器交会对接中的应用：相关传感器技术、线速度和线加速度的 测量、角速度和角加速度的测量、目标飞行器姿态的测量 2．传感器与测试技术在直流输电在线监测系统中的应用：相关传感器技术、气
象信息的测量、微风振动信息的测量、线路舞动信息的测量、其他信息的测量 [考核要求] 了解：传感器与测试技术在工程中的典型应用 实验内容及要求 [考核知识点] 实验1：温度测量：热电阻，热电偶、集成温度传感器： 实验2：位移测量：电容式位移测量、电感式位移测量、光电式位移测量： 实验3：流量测量： 实验4：基于Q0S图像传感器的图像测量： 实验5：虚拟仪器实验。 实验要求：在以上5个实验中选做3个实验。 建议：1，在实验条件良好的教学点，应尽量安排学生进行实援实验，以提高学 生的实际技能。 2。学习及应用专业软件，辅导老师有选择性地完成网铬核心课程“综合试验（微 课形式)指定的实验内容。 对以上两种实验方式的选择，由辅导老师自行决定，未完成实验不能参加期末考 试
象信息的测量、微风振动信息的测量、线路舞动信息的测量、其他信息的测量 [考核要求] 了解：传感器与测试技术在工程中的典型应用 实验内容及要求 [考核知识点] 实验1：温度测量：热电阻、热电偶、集成温度传感器； 实验2：位移测量: 电容式位移测量、电感式位移测量、光电式位移测量； 实验3：流量测量； 实验4：基于CMOS图像传感器的图像测量； 实验5：虚拟仪器实验。 实验要求：在以上5个实验中选做3个实验。 建议：1．在实验条件良好的教学点，应尽量安排学生进行实操实验，以提高学 生的实际技能。 2．学习及应用专业软件，辅导老师有选择性地完成网络核心课程“综合试验（微 课形式）”指定的实验内容。 对以上两种实验方式的选择，由辅导老师自行决定。未完成实验不能参加期末考 试