《传感与检测技术》课程是电气自动化技术、机电一体化技术、智能控制技术、电子信息工程技术、工业机器人技术等专业的专业基础课。
传感器作为获取信息的主要途径和手段,是自动检测系统的核心部件,是自动测控系统的重要环节,一切科学实验和生产过程要获取的信息,都是通过传感器转换为容易传输与处理的信号。
通过本课程的学习,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智能工厂、智慧矿山等工业生产和科学技术方面的广泛应用,使学生具有正确应用传感器的能力。
本课程旨在培养学生科技强国、文化自信、爱岗敬业、勇于创新、精益求精的思想政治与职业素养,掌握常用传感器的作用、分类、特性、工作原理及典型应用方法,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,具有传感器选型能力以及初步设计、制作与调试传感器应用电路的基本技能。
项目一:传感器与检测基础知识
1.1传感器的应用领域
1.2传感器在智能化工厂的应用
1.3传感器在智慧矿山中的应用
1.4传感器在工业机器人中的应用
1.5传感器在智能家居中的应用
1.6传感器在汽车中的应用
1.7传感器的转换作用及选用原则
1.8传感器的组成、分类及特性
1.9检查系统的组成及测量误差
项目二:力和压力检测
传感器领域最美科技工作者:张宾
2.1应变效应及其测量原理
2.2应变片结构及其分类
2.3电桥电路
2.4应变式称重传感器类型
2.5应变式传感器的应用
2.6实训:应变式位移传感器标定
2.7压电效应原理及压电材料
2.8压电式传感器的应用
2.9实训:压电式传感器振动频率测量
2.10实训:简易电子秤电路调试及应用
项目三:温度检测
温度传感器在疫情防控中的应用讨论
3.1测温方法及测温仪器
3.2热电阻的结构及测温电路
3.3热敏电阻的结构及测温电路
3.4热电偶的结构及工作原理
3.5热电偶的基本定律及测温电路
3.6集成温度传感器的工作原理及测温电路
3.7红外辐射的特点及分类
3.8红外测温原理及红外测温仪
3.9红外传感器的应用
3.10实训:温度传感器的使用
实训:热电阻温度测量电路调试及应用
实训:集成温度传感器电路测试及应用
项目四:位移和振动检测
波音飞机机体裂纹案例讨论
4.1电感式传感器的结构及工作原理
4.2电感式传感器的测量电路
4.3电感式传感器在工程中的应用
4.4实训:差动变压器式传感器位移标定
4.5电涡流传感器类型及外形结构
4.6电涡流传感器的工作原理及测量电路
4.7电涡流传感器的应用
4.8实训:电涡流式位移传感器的标定
4.9实训:电涡流式传感器电机转速测量
光纤传感器案例分析
4.10光纤的外形及结构
4.11光纤传光原理
4.12光纤的基本特性
4.13光纤传感器的工作原理及组成特点
4.14光纤传感器在工程中的应用
4.1实训:5光纤位移传感器标定
4.16实训:光纤传感器电机转速测量
项目五:位置与转速检测
霍尔效应中的科学精神
5.1霍尔传感器的工作原理
5.2霍尔元件的结构及基本特性
5.3霍尔传感器在工程中的应用
5.4实训:霍尔位移传感器的标定
5.5磁电感应式传感器的工作原理及分类
5.6磁电感应式传感器的测量电路和应用
21世纪的绿色能源--光电池
5.7光电效应
5.8光电器件-光电管和光电倍增管
5.9光电器件-光敏电阻、光电二极管、光电三极管和光电池
5.10光电传感器-模拟式光电传感器
5.11光电传感器-开关式光电传感器
5.12光电传感器的应用
5.13光电编码器的原理
5.14光电编码器的应用
5.15实训:光敏电阻感光灯电路调试级应用
项目六 环境量检测
酒后驾驶的危害及误区讨论
6.1气敏传感器的分类及工作原理
6.2气敏传感器的测量原理及应用实例
6.3湿敏传感器的外形以及类型
6.4湿敏传感器的结构及工作原理
6.5湿敏传感器的应用
6.6声敏传感器外形及分类
6.7噪声探测器工作原理及注意事项
项目七 液位检测
李刚:从为国外专家“拎包”到“大国工匠”
7.1电容式传感器的结构及工作原理
7.2电容式传感器的测量电路
7.3电容式传感器在工程中的应用
7.4超声波是什么
7.5超声波的物理性质
7.6超声波传感器的结构及工作原理
7.7超声波传感器的应用
项目八 综合应用
矿用传感器:一氧化碳传感器
矿用传感器:温度传感器
矿用传感器:甲烷传感器工作原理
矿用传感器:甲烷传感器的布置
矿用传感器:风速传感器
矿用传感器的应用
胶带运输系统的实际应用
电子吊车秤
直滑式电位器控制气缸活塞行程
外加线圈的干簧管工作原理
本课程的先修课程有:《高等数学》、《电路基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等。
教材选用:高等教育出版社出版 俞云强主编 十三五职业教育国家规划教材《传感器与检测技术》
[1]俞云强.传感器与检测技术.高等教育出版社. 2021.02十三五职业教育国家规划教材
[2]贾海瀛.传感器技术与应用[M].北京:高等教育出版社,2017.
[3]梁长垠.传感器应用技术[M].北京:高等教育出版社,2021.
[4]冯柏群.检测与传感技术.人民邮电出版社. 2014.2
[5]王晓飞. 传感器原理及检测技术.机械工业出版社,2020
[6]刘传玺. 传感与检测技术. 机械工业出版社,2017
问:我是首次接触MOOC,应该如何进行学习?
答:学习前先浏览课程介绍页,了解课程的相关信息,包括课程概述、课程大纲、作业布置等,对页面的各板块要多加熟悉;及时上课,按时完成作业,多参与讨论区互动,并进行单元测试,适当地开展课外拓展。
问:要是我不小心忘记按时上课怎么办?
答:同学们不要轻易落课,注意开课时间,错过了可以补课,但一定要及时,还要留意课后作业的上交时间,切勿错过。
问:遇到不会的问题,能有老师在线回复吗?
答:课程有讨论区,你可以在这里提出问题,也可以回答别人的疑问,还可以就某一个问题发起讨论。我们会在晚上集中、统一处理学员的疑问。
问:作业要求难吗?
答:课程作业考虑到选课同学的具体情况,强调趣味性和可操作性,没有设置高难度作业。
问:考试是不是很难,通过率高吗?
答:认真进行讨论互动,及时交作业,完成单元测试及期末考试,坚持跟完课程,就会有很好的结果。
问:学习完该课程可以取得哪些技能证书?
答:通过该课程各知识点、技能点的学习,为大家考取“1+X传感网应用开发职业技能等级证书”提供帮助。
问:1+X传感网应用开发职业技能等级证书的考试内容有哪些?
答:1+X传感网应用开发职业技能等级证书内容包括STM32微控制器基本外设应用开发、RS485总线应用、CAN总线通信应用、Wi-Fi数据通信、NB-IoT联网通信、LoRa通信应用开发等学习内容。要求大家掌握从数据采集、有线组网通信、短距离无线组网通信、低功耗窄带组网通信、通信协议应用等五个领域的相应职业技能要求。
问:《传感与检测技术》课程能够为取得1+X传感网应用开发职业技能等级证书提供哪些帮助?
答:1+X传感网应用开发职业技能等级证书的取证内容之一是:要求大家掌握数据采集方面的相关知识技能。通过本课程的学习,旨在培养学生具备理解常用传感器的基本工作原理和基本参数,具备识读传感器电路原理图和技术手册的能力,具备常用传感器识别、操作和应用的知识与能力。再通过后续课程的学习,了解RS485总线、CAN总线等相关知识,具有程序设计能力,为取得该证书打好坚实的基础。