1、上海市高等教育自学考试工业自动化专业(独立本科段) (B080603)检测与转换技术 (02293)自学考试大纲上海交通大学自学考试办公室编上海市高等教育自学考试委员会组编1997 年 2 月1检测与转换技术课程自学考试大纲一、课程的性质及其设置的目的和要求(一)课程的性质、地位和任务:检测与转换技术是工业自动化专业(本科)的一门重要技术基础课。本课程主要讲授工程检测中常用的传感器、以及用这些传感器测量诸如力、压力、温度、位移、料位、液位、转速和振动等物理量的方法。本课程的任务是使本专业的学生在传感技术方面具有较广的知识,了解工程检测中常用传感器的工作原理、结构、特性、应用及发展方向,使该专业
2、毕业生在工作中具有正确选用传感器的能力。(二)基本要求1.掌握各种常用传感器的原理、结构、特性、应用中的主要问题。2.了解测量的基本知识。3.初步了解工程检测中的测量电路。(三)本课程与有关课程的联系:与本课程有关的课程的高等数学、普通物理学、电路基本理论、电子技术基础、自动控制理论、微机原理及应用等。二、课程内容与考核目标2第一章 传感器的基本知识(一)考核知识点传感器的组成和分类传感器的静态特性:线性度、灵敏度、迟滞(迟环) 、重复性。传感器动态特性的定义、研究方法及其指标。传感器弹性敏感元件的定义,弹性敏感元件的基本特性:弹性特性、弹性滞后、弹性后效、固有振动频率,弹性敏感元件的形式及其
3、应用范围。(二)自学要求一般了解传感器的组成和分类。理解传感器动态特性的定义、研究方法及其指标,传感器弹性敏感元件的定义、基本特性、形式及其应用范围。重点掌握传感器的静态特性。(三)考核要求对传感器的组成和分类达到“识记”层次。对传感器动态特性的定义、研究方法及其指标,传感器弹性敏感元件的定义、基本特性、形式及其应用范围达到“领会”层次。对传感器的静态特性达到“简单应用”层次。3第二章 电阻应变式传感器(一)考核知识点电阻应变片(计)的工作原理,电阻应变片的各类、材料和参数,电阻应变片的温度误差及其补偿方法,电阻应变片桥路,电阻应变仪简介,电阻应变式力传感器,固态压阻式传感器。(二)自学要求了
4、解电阻应变片的种类、材料和参数,电阻应变仪。理解电阻应变片的工作原理,电阻应变式力传感器,固态压阻式传感器。重点掌握电阻应变片的温度误差及其补偿方法,电阻应变片桥路。(三)考核要求对电阻应变片的种类、材料和参数,电阻应变仪达到“识记”层次。对电阻应变片的工作原理,电阻应变式力传感器,固态压阻式传感器达到“领会”层次。对电阻应变片的温度误差及其补偿方法,电阻应变片桥路达到“简单应用”层次。4第三章 电容式传感器(一)考核知识点电容式传感器的工作原理及结构形式,电容式传感器的测量电路,电容传感器的应用。(二)自学要求理解电容式传感器的工作原理及结构形式。了解电容式传感器的测量电路和的应用。(三)考
5、核要求对电容式传感器的测量电路和应用达到“识记”层次。对电容式传感器的工作原理及结构形式达到“领会”层次。5第四章 电感式传感器(一)考核知识点变磁阻式传感器的工作原理和输出特性分析,变磁阻式传感器的信号调节电路,电感式传感器的应用。螺管形差变压器的工作原理、结构、基本特性、零点残余电压及消除,差动变压器的信号调节电路,差动变压器的应用。高频反射式电涡流传感器的基本原理、结构及其测量电路,低频透射式电涡流传感器的基本原理,电涡流传感器的应用。(二)自学要求理解变磁阻式传感器、差动变压器、电涡流式传感器的工作原理、结构和基本特性。了解变磁阻式传感器、差动变压器、电涡流式传感器的信号调节电路及其应
6、用。(三)考核要求对变磁阻式传感器、差动变压器、电涡流式传感器的信号调节电路及其应用达到“识记”层次。对变磁阻式传感器、差动变压器、电涡流式传感器的工作原理、结构和基本特性达到“领会”层次。6第五章 压电式传感器(一)考核知识点压电式传感器的工作原理和压电材料。压电式传感器的等效电路和信号调节电路。压电式传感器的应用(二)自学要求理解压电式传感器的工作原理和压电材料。了解压电式传感器的等效电路、信号调节电路及其应用。(三)考核要求对压电式传感器的等效电路、信号调节电路及其应用达到“识记”层次。对压电式传感器的工作原理和压电材料(压电晶体、压电陶瓷)达到“领会”层次。7第六章 磁电式传感器(一)
7、考核知识点磁电式传感器的工作原理和结构形式,磁电式传感器的测量电路、磁电式传感器的应用。(二)自学要求理解磁电式传感器的工作原理和结构形式。了解磁电式传感器的测量电路及其应用。(三)考核要求对磁电式传感器的测量电路及其应用达到“识记”层次。对磁电式传感器的工作原理和结构形式达到“领会”层次。8第七章 热电式传感器(一)考核知识点热电偶的基本原理,热电偶的类型及结构。金属热电阻的工作原理、结构和材料,金属热电阻的测量电路。半导体热敏电阻的主要特性和参数。重点掌握热电偶冷端温度及其修正补偿措施。(二)自学要求了解热电偶的类型及结构,金属热电阻的结构和材料。理解热电偶的基本原理,金属热电阻的工作原理
8、、测量电路,半导体热敏电阻的主要特性和参数。重点掌握热电偶冷端温度及其修正或补偿措施。(三)考核要求对热电偶的类型及结构,金属热电阻的结构和材料达到“识记”层次。对热电偶的基本原理,金属热电阻的工作原理、测量电路,半导体热敏电阻的主要特性和参数达到“领会”层次。对热电偶冷端温度及其修正或补偿措施达到“简单应用”层次。9第八章 光电式传感器(一)考核知识点光电管的结构、工作原理和特性。光电倍增管的结构、工作原理和特性。光敏电阻的工作原理、结构、主要参数和基本特性。光敏二极管和光敏晶体管的工作原理和基本特性。光电池的工作原理和基本特性。光电式传感器的应用。(二)自学要求了解光电管、光电倍增管的结构
9、、工作原理和特性。了解光电式传感器的应用。理解光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管的工作原理、结构、参数和基本特性。(三)考核要求对光电管、光电倍增管的结构、工作原理和特性达到“识记”层次。对光电式传感器的应用达到“识记”层次。对光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管的工作原理、结构、参数和基本特性达到“领会”层次。10第九章 智能式传感器(一)考核知识点智能式传感器的构成。智能式传感器的发展方向与途径。(二)自学要求了解智能式传感器构成、发展方向与途径。(三)考核要求对智能式传感器的构成、发展方向与途径达到“识记”层次。三、有关说明与实施要求:(一)在大纲“考核要求”中提出了“识记” 、 “领会” 、
10、 “简单应用”等三个能力层次,它们之间是递进级的关系,后者必须建立在前者基础上,它们的含义是:“识记”能知道有关的名词、概念、知识的意义,并能正确认识和表达。“领会”在识记的基础上,能全面把握基本概念和原理的区别与联系。“简单应用”在领会的基础上,能用学过的一、二个知识点,分析和解决简单的问题。(二)教材传感器原理设计及应用 ,刘迎春等编著,国防科技大学出版社,2004 年 2 月第 4 版。11(三)学习方法指导1.先翻阅自学考试大纲中有关这章的考核知识点、自学要求、考核要求,以便阅读教材时心中有数,有的放矢。2.阅读教材时,不仅对每一节,每一段的内容要细读,推敲,还必须紧紧环绕每章开端的“内容提要”和每章结尾的“小结” ,以此来指导自学和检查学习。3.学习过程中要注意掌握一些基本概念和分析方法,不是单纯记忆一些典电路,在未达到“深刻理解基本概念,彻底弄清基本原理,牢固掌握基本方法”的要求之前,一般不要急于学习新的内容,但也要防止当遇到一些细节问题时而停步不前,应该继续往下学习。4.做作业是理解、消化和巩固所学知识,培养分析问题、解决问题的重要环节。在做作业之前必须认真阅读教材,对教材内容基本理解后,再来做作业,这样才能达到预期的目的,切勿认为会做题,就是掌握了教材。有些复习思考题,可以结合学习教材进行思考,可促进学习的深度。5.认真参加实验,会有助于对教材内容的掌握。