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《传感检测与RFID技术》理论教学大纲(2014.10)
《传感检测与RFID技术》理论教学大纲(2014.10)

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《传感检测与RFID技术》课程教学大纲

课程编码：
1003212
英文名称：
Measure and Sensor Technology
教学对象：
物联网工程专业本科学生
学时学分：
共48学时（其中实验16学时，课外0学时),2学分
先修课程：
大学物理、电路、模拟电子技术、数字电子技术
执 笔 人:
韩贝
审 校 人：

修订时间：
2014年10月

一、 课程简介
传感检测与RFID技术是实现自动控制的前提条件和必要设备，《传感检测与RFID技术》以物联网应用为背景,介绍传感器的基础知识、基本概念，常用传感器的工作原理、性能、测量电路及工程中的典型应用，以及RFID射频识别的工作原理和技术基础等内容,帮助学生熟悉传感检测与RFID技术在物联网工程领域的内容。
二、课程教学目的与基本要求
通过对本课程的学习，要求学生掌握传感器的工作原理、基本结构、测量电路及各种应用，熟悉非电量测量的基本知识及误差处理方法,熟悉工业过程主要参数的检测方法,了解传感器的发展趋势及在工业生产和科学技术方面的广泛应用,具有正确应用传感器的能力，掌握RFID射频识别的工作原理和技术基础,为毕业设计及以后工作打下良好的基础。
三、教学手段及教学方法建议
1、教学中应注重基本知识、基本理论和基本方法的讲授，注意精讲多练。
2、抓好实验,重视学生实践能力的培养。
3、实验的目的在于培养学生运用实验方法进行研究的能力，要求学生亲自动手进行实验，并认真完成实验指导书上规定的要求.
4、课程设计综合所学理论，培养学生拟定检测方案，并对方案中的某些检测方法进行分析和综合，同时进一步提高学生计算数据采集与处理能力.设计成绩单独评分。
5、大纲内章节的顺序和内容的安排仅供参考，教师可根据情况作适当的变动。
四、考核方式和成绩评定
1、考核方式：本课程考核以笔试为主，闭卷考试,主要考核学生对基础理论、基本概念的掌握程度、学生的逻辑推理能力和计算能力。平时考勤和作业成绩占30%，期末考试成绩占70%。
2、考试范围：大纲要求的重点内容。
五、课程教材与主要参考书
［1］ 《传感器与检测技术(第3版）》 徐科军主编，电子工业出版社，2011年。
[2］ 《检测与转换技术》(第二版） 常健生主编，机械工业出版社，2001年；
[3] 《传感器与自动检测技术》 余程波、胡新宇、赵勇主编,北京：高等教育出版社，2004。
[4］ 《工业常用传感器选型指南》 曲波,肖圣兵，吕建平编著，清华大学出版社，2002年。
六、教学环节及学时安排
表1 课程学时分配表
章次
教学内容
讲授课时
讨论（习题)
课时
实验课时
1
绪论
4

2
电阻式传感器原理与应用
4

2
3
变阻抗式传感器原理与应用
4

2
4
光电式传感器原理与应用
4

2
5
电势式传感器原理与应用
4

2
6
温度检测
4

2
7
流量检测
2

2
8
传感器系统设计和共性技术
2

2
9
射频识别原理及技术基础
4

2
总计

32

16

七、教学内容

第一章 绪 论（讲课4学时，实验0学时）
讲授内容：
（一） 自动检测技术概论
自动检测技术的重要性、组成及发展趋势。
（二） 传感器概述
传感器的定义、组成、分类、一般特性.
（三） 测量误差及数据处理
测量的方法、误差特点、来源、处理方法、精度及等级概念.
（四） 传感器的静动态特性、传感器的标定
传感器的静态特性、动态特性；传感器的静、动态特性标定。
教学重点:
本章重点让学生了解传感器及检测技术在各领域的广泛应用及重要地位,建立传感器及检测技术的总体概念，熟悉测量误差的特点、来源及处理方法.
第二章 电阻式传感器原理与应用（讲课4学时，实验0学时）
讲授内容：
（一） 应变式传感器
金属电阻应变片的工作原理、结构、测量电路、特性及应变传感器的应用.
（二） 压阻式传感器
半导体的压阻效应、半导体应变片的特性及压阻式传感器的应用。
教学重点：
本章节重点讲授金属及半导体应变片的原理、结构、测量电路及传感器的应用。
第三章 变阻抗式传感器原理与应用（讲课4学时，实验0学时）
讲授内容：
（一） 自感式传感器
工作原理、结构、分类、性能分析、测量电路及应用举例.
（二） 差动式变压器
工作原理、结构、性能分析、残余电压、测量电路及应用。
（三） 电涡流式传感器
工作原理、结构、分类、测量电路、反射式涡流传感器应用举例。
（四） 电容式传感器
工作原理、分类、性能分析、测量电路、应用举例。
教学重点:
本章节重点讲述各类变阻抗式传感器的工作原理、结构、分类、性能、测量电路及应用实例，强调各传感器在测量非电量时，被测量的变化量引起传感器敏感元件的阻抗参数变化,介绍相敏整流测量电路的方法。
第四章 光电式传感器原理与应用（讲课4学时，实验0学时）
讲授内容：
（一） 光电效应及光电器件
光电效应、光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管、光电池等光电器件原理、特性,光电传感器应用。
（二） 光电码盘
工作原理及应用
（三）光纤传感器
工作原理及应用。
（四)光栅传感器
结构、原理、莫尔条纹、辨向原理、细分技术。
教学重点：
本章节重点介绍光电效应及基于光电效应的光电传感器的应用，强调光电传感器的输入信号均为“光”信号.重点以光敏电阻、光电池为例讲授光电器件的特性参数，重点讲授光电码盘、光栅传感器内容，光纤传感器作一般介绍.
第五章 电势式传感器原理与应用(讲课4学时,实验0学时)
讲授内容：
（一） 磁电式传感器
工作原理、结构、应用.
（二） 霍尔传感器
工作原理、结构、特性参数、误差补偿、应用.
（三） 压电式传感器
工作原理、等效电路、应用。
教学重点：
本章节着重介绍电势式传感器的工作原理及应用，强调电势式传感器在测量非电量时，被测量的变化量直接转化为电势的变化量。
第六章 温度检测(讲课4学时，实验0学时)
讲授内容：
（一） 温度概述
温度概念、测量方法、温标.
（二） 热电阻式传感器
金属热电阻、半导体热敏电阻结构、原理、应用。
（三） 热电偶传感器
热电效应、基本定律、热电偶结构、冷端处理及补偿、测量原理及方法、应用举例.
（四） 非接触式测温
测温原理、光学高温计、光电高温计、辐射温度计、比色温度计。
教学重点：
本章节讲授温度检测的各种方法，让学生重点掌握热电阻、热电偶传感器的测温方法,并熟悉其它多种测温方法。
第七章 流量检测（讲课2学时，实验0学时）
讲授内容：
（一） 流量的基本概念
流量测量概念、方法和分类.
（二） 差压式流量计
组成、测量原理、节流装置。
（三） 电磁流量计
结构、原理、应用。
（四） 涡轮流量计
结构、原理、应用.
（五） 涡街流量计
结构、原理、应用.
（六） 超声流量计
结构、原理、应用.
（七） 质量流量计
结构、原理、应用。
教学重点：
本章节着重介绍各种流量计的原理、结构、应用。
第八章 传感器系统设计和共性技术（讲课2学时,实验0学时）
讲授内容：
传感器应用系统组成、系统设计、设计原则及注意事项；自动检测中的一些共性技术。
教学重点：
本章节重点介绍传感器应用系统设计应遵循的原则及设计方法；简要介绍一些自动检测中的共性技术，如误差修正等.
第九章 射频识别原理及技术基础（讲课4学时，实验0学时）
讲授内容：
射频识别系统、电磁场与电磁波、天线基本概念与原理、数据通信技术、 射频识别应用系统等相关知识。
教学重点：
1. 电子标签、射频识别系统关键技术
2. 电场、磁场、电磁场与电磁波的基本概念
3. 耦合天线、辐射天线
4. 调制解调、数据加密与解密