传感器原理及应用
传感器原理及应用
2万+ 人选课
更新日期:2026/03/31
开课时间2026/03/10 - 2026/07/27
课程周期20 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

本课程是自动化大类(测控技术与仪器、自动化)专业本科生的一门重要的学科拓展课程。传感器是信息获取的首要环节,它将各种物理量、化学量和生物量等非电量信号转变为电信号的装置。通过传感器人们可以利用计算机对非电量的对象实现自动测量、信息处理和自动控制。传感器的被测信号来自于各个应用领域,对于传感器应用不仅需要掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标,还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求。本课程系统地把传感器的基础知识与其应用有机结合,在详细讲述应用面较宽的传感器原理(如热敏电阻、热电偶、光电二极管、应变片、压电式传感器、霍尔器件、磁阻元件、超声波传感器等)及其实际应用电路。为开阔视野、扩大知识面本课程可适当自选地对微机电系统(MEMS)、光纤传感器、集成传感器、生物传感器、智能传感器及无线传感器网络等内容进行介绍。

课程大纲

第一章:传感器绪论(1)

1.1 什么是传感器

1.2 传感器的定义

1.3 传感器的的广义理解

1.4 传感器的组成

1.5 传感器的分类

1.6 传感器的技术特点

1.7 传感器的发展动向

1.8 传感器的静态特性模型

1.9 传感器的主要静态特性指标

1.10 传感器的线性度定义

第一章:传感器绪论(2)

1.11 传感器线性度的理解及与特性模型的关系

1.12 传感器的灵敏度

1.13 传感器的迟滞与重复性

1.14 什么是传感器的动态特性

1.15 传感器的动态特性参数及模型

1.16 传感器的动态特性分析

1.17 一阶二阶传感器的频率响应特性

1.18 一阶二阶传感器的瞬态响应特性

1.19 传感器的静态标定

1.20 传感器的动态标定

第二章:温敏传感器(1)

2.1.1 温敏传感器概述

2.1.2 温敏传感器_概述_温度传感器的分类

2.2.1 热电偶--热电效应

2.2.2 热电偶基本定律

2.2.3 热电偶结构和分类

2.2.4 热电偶冷端温度补偿(一)

2.2.4 热电偶冷端温度补偿(二)

第二章:温敏传感器(2)

2.2.5 热电偶测量电路

2.3.1 金属热电阻原理

2.3.2 金属热电阻传感器特性

2.3.3 热电阻测量电路

2.3.4 热敏电阻原理和特性

2.3.5 热敏电阻应用

2.4.1 PN结温度传感器

2.4.2 集成温度传感器

第三章:应变式力敏传感器(1)

3.1 力敏传感器概述(1)

3.1 力敏传感器概述(2)

3.1 力敏传感器概述(3)

3.2 电阻应变片的种类

3.3 金属应变片的结构

3.4 金属电阻应变片的种类

3.5 金属应变片的工作原理

3.6 金属应变片的参数

第三章:应变式力敏传感器(2)

3.7 金属应变片的参数温度误差

3.8 金属应变片的参数温度误差补偿

3.9 半导体应变片原理

3.10 电阻应变片的测量电路:概述

3.11 电阻应变片的测量电路:直流电桥

3.12 直流电桥非线性误差

3.13 直流电桥非线性误差补偿

3.14 电阻应变式传感器应用

第四章:压电式力传感器

4.1 压电力敏传感器概述

4.2 压电效应概述

4.3 石英压电效应

4.4 压电陶瓷压电效应

4.5 压电等效电路

4.6 压电电压放大电路

4.7 压电电压放大电路特性分析

4.8 压电电荷放大电路

4.9 压电电荷放大电路特性分析

4.10 压电性能指标和影响因素

4.11 压电传感器应用举例

第五章:磁敏传感器

5.1.1 磁敏传感器概述(1)

5.1.2 磁敏传感器概述(2)

5.1.3 磁敏传感器概述(3)

5.1.4 磁敏传感器概述(4)

5.1.5 磁敏传感器概述(5)

5.2 霍尔的故事

5.3 霍尔效应

5.4 影响霍尔效应的因素

5.5 霍尔元件的基本特性

5.6.1 霍尔元件的电磁特性(1)

5.6.2 霍尔元件的电磁特性(2)

5.7 霍尔元件温度补偿概述

5.8 霍尔温度漂移输入电阻补偿

5.9 霍尔元件灵敏系数温度补偿-热敏电阻补偿法

5.10 霍尔元件灵敏系数温度补偿-双霍尔元件补偿法

5.11 霍尔元件输出电阻的温度补偿

5.12 霍尔式传感器的应用

5.13 半导体磁阻器件-磁阻效应

5.14 半导体磁阻器件-磁阻元件

5.15 半导体磁阻器件-磁敏电阻的应用

第六章:光敏传感器

6.1.1光敏传感器概述

6.1.2光敏传感器概述2

6.2.1外光电效应

6.2.2光电二极管

6.2.3光电倍增管

6.3.1光电导效应

6.3.2光敏电阻特性及应用

6.4.1光生伏特效应

6.4.2光电池特性

6.5.1光敏二极管

6.5.2光敏三极管

第七章 声敏传感器

7.1 声敏传感器原理

7.2 常见声敏传感器

7.3 水声传感器原理

7.4 水声传感器的应用

7.5 超声波传感器原理及应用

7.6 声表面波的原理与类型

7.7 声表面波传感器及应用

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