1、常 州 冶 金 技 師 學 院 教 育 標 準?傳感器及應用?教學實施大綱CYJ 01. 4020211主題內容與適用范圍本大綱是技工學校具體落實?傳感器及應用?教學要求和組織教學工作的綱領性文件。本大綱中規定了?傳感器及應用?課程的性質、任務和要求、教學中的注意問題、教學內容與要求及教學時數分配。2 引用標準以下標準所包含的條文，通過在本大綱中引用而構本錢大綱的條文。執行本大綱的條文應探討使用以下標準最新版本的可能性。勞動部培訓司 技工學校傳感器及應用教學大綱 20213 課程的性質本課程是應用電子專業的一門理論與實踐性較強的專業課，主要研究各類傳感器及其應用。傳感器是實現自動檢測和控制的首

2、要環節，為自動化生產提供重要控制依據。本課程的主要內容包括：傳感器根本概念及主要性能指標；工業自動化控制中測量各種物理參數的常用傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、振動傳感器、液位傳感器、接近開關等；各種傳感器的根本物理效應、工作原理及其在實際工程應用中使用、安裝、校驗方法。4課程的任務和要求本課程的主要任務是培養學生在傳感技術方面具備較為實用的理論根底，了解工程檢測中常用的傳感器結構、原理、特性和應用，使學生獲得選用、使用傳感器的根本技能，能夠解決實際工程中的測量問題。本課程以傳感器的選用、使用方法為主，由淺入深，并通過實驗使學生學會各種傳感器的正確測量方法，理解傳感器工作的根本理

3、論與主要依據，最終能對工業生產自動控制過程中有關傳感器技術應用的問題，提出合理的解決方案。通過本課程的學習，學生應到達以下幾個方面的內容：(1) 掌握傳感器的根本特征，對傳感技術有一整體的認識。(2) 掌握常用傳感器根本工作原理及其應用、測試、使用方法。(3) 了解常用傳感器輸出信號的檢測方法。(4) 掌握各類傳感器的應用及使用考前須知，具有正確選擇傳感器的能力。(5) 對傳感器和由傳感器組成的檢測系統有一定的分析能力。5 教學中的注意問題(1) 本課程的教學以實際工程中常用物理參數為主線如溫度、壓力、流量，振動等，主要講授各種傳感器工作機理、適用范圍、測量方法。講課時應圍繞著在某一工業背景下

4、，如何完成測量任務這一主線，將傳感器的理論知識與使用技能聯系起來。(2) 本課程中各模塊的內容既具有獨立性，又有一定的聯系，即同一原理的傳感器可測量不同是物理參數，講課時，可按傳感器的測量原理將各局部內容聯系起來。(3) 本課程是一門綜合性學科，每種傳感器的測量方法都是基于一種物理效應，講解中應著重講清物理概念，對有關的諸多公式不予推演。(4) 本課程實踐性強，講授中應盡可能結合實物進行直觀教學。(5) 在教學中，要注意培養學生的自學能力，在教學中注意引導學生自己提出問題，分析問題。(6) 要注意培養學生的動手能力。在教學中注意引導學生分析、解決實際工程應用問題，掌握使用傳感器的根本技能。(7

5、) 教師可根據實際需要，對教學大綱中的教學要求、教學內容和課時進行適當調整。_ _ _ 常州冶金技師學院2012-07-01批準 2012-09-01實施6 教學安排： 第十一學年共54課時授課內容：模塊一 認識傳感器-模塊十 網絡傳感器7 ?傳感器及應用?課程的教學內容和要求模塊一 認識傳感器教學要求：1. 了解本課程的學習任務及在實際工程中的作用，明確學習目標；2. 認識檢測、測量的根本概念及測量方法；3. 掌握測量誤差的計算及分類；4. 了解傳感器的作用及根本特性。教學內容：課題一 傳感器的認識課題二 傳感器的技術指標教學建議：學生對于新的學科較為陌生，需要建立新的概念。通過傳感器樣機的

6、展示，結合生活中實例講解，使學生認識傳感器，了解傳感器在實際工程中的作用。模塊二溫度的測量教學要求：1. 掌握溫度測控的根底知識；2. 掌握膨脹式溫度傳感器的工作原理、根本構成及其應用；3. 理解熱電阻測溫的工作原理；掌握熱電阻的工作原理、熱電阻的種類、特點、測溫范圍及應用范圍。4. 掌握熱電偶的工作原理，結構及應用，掌握熱電偶冷端延長的目的及方法；掌握熱電偶冷端溫度補償及技術處理方法；了解熱電偶的應用范圍；教學內容:課題一 溫度傳感器課題二 膨脹式溫度傳感器課題三 電阻式溫度傳感器課題四 熱電偶式溫度傳感器 教學建議:1. 溫度傳感器的結構簡單，但每種傳感器因原理不同，適用的溫度范圍不同，在

7、教學時要的特別強調在選用傳感器時，要根據測量范圍、測量要求合理選擇。2. 每種傳感器使用方法區別較大，在教學時要特別強調傳感器的使用方法及考前須知，如鉑電阻接線采用三線制，應掌握接線方法；熱電偶冷端延長的使用、及接線方法等。3. 熱電偶在實際工程應用廣泛，在教學時要講解必要的理論知識，使學生掌握熱電偶的冷端補償方法。模塊三 力的測量教學要求:1. 掌握力、壓力傳感器的測量方法 ；2. 理解應變片的工作原理，掌握電阻應變片的工作特性與參數、電阻應變片橋路接線方式及測量方法，了解應變式力傳感器的適用范圍；3. 了解壓阻式壓力傳感器的工作壓力分類與根本結構，掌握壓阻式壓力傳感器的測量方法與適用范圍，

8、掌握壓阻式壓力傳感器的安裝和使用方法；4. 掌握電容式傳感器配用測量電路及電路中各參量的意義，掌握壓力變送器的接線方法。教學內容：課題一 力的測量課題二 電子秤課題三 壓力的測量課題四 小壓力的測量課題五 壓力變送器教學建議：1. 學生最終應學會選用、使用力及壓力傳感器，但該傳感器種類繁多、結構復雜，要根據測量要求、測量環境合理選擇傳感器對于學生來說較為困難，應反復舉例說明。2. 壓阻效應是壓阻傳感器的物理根底，需應用力的分析，學生不易完全掌握，只需定性說明正應變、負應變產生的部位。3. 電容式壓力變送器應用廣泛，重點講述壓力變送器輸出形式、接線及測量方法。模塊四流量的測量教學要求：1. 掌握

9、流量的概念及流量測量方法； 2. 熟悉各種流量計的工作原理及常見結構類型；3. 掌握各種波流量計的性能、使用安裝要點及其適用場合；4. 掌握流量計的選型要點。教學內容：課題一 容積式流量計課題二 差壓式流量計課題三 超聲波式流量計課題四 電磁式流量計課題五 質量流量計教學建議：流量傳感器在自動化生產應用廣泛，但流量傳感器的種類多、結構復雜，不同的流量傳感器適用于不同的場所。在各個課題講完以后，將各種流量計的優缺點、適用范圍進行比照、歸納總結，以便學生全面掌握流量傳感器的選用、使用。模塊五振動的測量教學要求：1. 掌握振動、沖擊的概念及其一般測量方法，了解動態參數的技術指標；2. 掌握壓電效應，

10、熟悉常用壓電材料；3. 掌握壓電式振動傳感器的安裝方法、測量電路及其適用范圍；4. 了解微硅加速度傳感器的結構和原理，熟悉微硅加速度傳感器的應用領域和特點。教學內容：課題一 振動傳感器課題二 壓電式加速度傳感器課題三 沖擊傳感器課題四 微硅集成加速度傳感器教學建議：1. 振動屬于動態參數，其精度的等級、要求與前幾個模塊截然不同，在組成測量系統時，要給振動傳感器的精度留有較大空間，在教學時應結合具體的振動傳感器，加以強調。2. 微硅集成加速度傳感器集成度高，不需安裝及維修。在講解時，重點介紹該傳感器性能特點及其應用場所。模塊六 液位的測量教學要求：1. 了解液位傳感器的分類及液位的測量方法；2.

11、 了解各種液位傳感器的工作原理；3. 掌握各種液位傳感器性能特點及其適用場合；4. 掌握各種液位傳感器的安裝及使用方法教學內容：課題一 液位的測量方法課題二電容式液位傳感器課題三超聲波式液位傳感器教學建議：在實際工程中，測量液位還常用壓差傳感器進行測量。在講授時可將模塊三中的壓力變送器測量液位的方法在此強調一次，特別介紹一下量程的選擇方法。模塊七 位移的測量教學要求：1. 掌握位移傳感器的一般測量方法；2. 了解差動變壓器式傳感器工作原理，掌握差動變壓器式傳感器的性能特點及其適用場合；3. 了解電渦流效應，掌握電渦流式位移傳感器的性能特點及其適用場合；4. 掌握光柵式位移傳感器的性能特點及其適

12、用場合。教學內容：課題一 位移的測量方法課題二差動變壓器式位移傳感器課題三電渦流式位移傳感器課題四光柵式位移傳感器教學建議：1. 電渦流效應需要用到高中物理知識，在講解前可以稍微補充一下。2. 差動變壓器式傳感器的測量電路，需要介紹相敏檢波。但作為測量電路的一局部，只講作用及效果，不需進行機理分析。模塊八 接近開關教學要求：1. 了解各種接近開關的工作原理2. 了解電渦流式接近開關的性能特點及其適用場合3. 掌握接近開關開關的選型方法4. 掌握各種接近開關開關的使用、測量方法教學內容：課題一 電渦流式接近開關課題二 電容式接近開關課題三 霍爾式接近開關課題四 光電式接近開關教學建議：模塊六、七

13、、八從某種意義上來說，都屬于位移的測量，工作原理有些重疊，但使用方法及應用范疇不同，為防止學生迷惑，在此模塊結束后，將知識點的進行概括總結、梳理分類。模塊九 圖像檢測教學要求：1. 學習圖像檢測的根本概念，掌握圖像傳感器的選用方法；2. 掌握各種固態圖像傳感器的結構和使用場合3. 了解光纖圖像傳感器的根本原理及其適用場所、使用方法。4. 熟悉紅外圖像傳感器的根本原理及其適用場所、使用方法。教學內容：課題一 固態圖像傳感器課題二 光纖圖像傳感器課題三 紅外圖像傳感器教學建議：隨著數碼相機的普及，半導體圖像傳感器應用廣泛，但該傳感器集成度高，不需安裝及維修。在講解時，重點介紹圖像傳感器應用場所及其

14、在實際工程中的作用。模塊十 現代測量技術教學要求：1. 了解智能傳感器的概念和組成，掌握智能傳感器的適用范圍；2. 了解現場總線的種類，了解現場總線的先進性。教學內容：課題一 智能傳感器課題二 總線式傳感器教學建議：本模塊的內容主要介紹先進測量技術。智能傳感器的測量、使用方法差異較大，可不必詳細講解，現場總線技術只做知識性介紹，如果課時充裕，可用課件、圖片多舉實例，使學生開闊眼界，了解先進測量技術。8、?傳感器及應用?課程課時分配表章節名稱教學時數共計講授實驗習題課模塊一 認識傳感器2課題一 傳感器的認識1課題二 傳感器的技術指標1模塊二 溫度的測量6課題一 溫度傳感器1課題二 膨脹式溫度傳感器1課題三 電阻式溫度傳感器2課題四 熱電偶式溫度傳感器2模塊三 力的測量6課題一 應變式力傳感器1課題二 電子秤1課題三 應變式壓力傳感器1課題四 壓阻式壓力傳感器1課題五 壓力變送器2模塊四 流量的測量6課題一 容積式流量計1課題二 壓差式流量計1課題三 超聲波式流量計1課題四 電磁式流量計1課題五 質量流量計2測驗2模塊五 振動的測量4課題一 振動傳感器1課題二 壓電式加速度傳感器1課題三 沖擊傳感器1課題四 微硅加速度傳感器1模塊六 液位的測量4課題一 液位傳感器2課題二 電容式液位傳感器1課題三 超聲波液位傳感器1模塊七