检测与转换技术(02293)自学考试大纲

 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

《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

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。

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。

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。

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。

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。

第六章　磁电式传感器

（一）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。

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、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。

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、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。

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”、“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。

（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。