一、课程基本信息

课程代码:08194070 

课程性质:职教任选课

适用专业:电气工程自动化和科学教育本科

总学时数: 36 其中: 理论学时:20 实验学时:16

总学分数: 2

先修课程:高等数学、工程数学、电子技术、数字电子技术等

考核方式:开卷或闭卷考试

二、教学目标和要求

本课程是电气及其自动化专业选修课程。本课程设置的目的是通过对传感器的一般特性与分析方法，传感器的工作原理、特性及应用，检测系统的基本概念的学习，通过本课程的学习，使学生掌握检测系统的设计和分析方法，能够根据工程需要选用合适的传感器，并能够对检测系统的性能进行分析、对测得的数据进行处理。

三、课程教学内容与学时

（一）传感器与检测技术基础（2学时）

传感器的组成、分类及发展动向，技术的定义及应用；传感器的静态特性；

（二）压力测量（6学时）

1．电阻应变式传感器

（1）电阻应变片的原理

（2）应变片的主要特性

（3）应变片式电阻传感器测量电路

2.压阻式传感器

（1）半导体材料压阻效应

（2）压阻式传感器的结构及特性

（3）压阻式传感器测量电路

3.压电式传感器

（1）压电材料

（2）压电式传感器工作原理

（3）压电式传感器测量电路

（三）位移检测（4学时）

1.自感式传感器

（1）自感式传感器的工作原理、等效电路与转换电路，自感式传感器的特点及其应用。

(2)变压器式传感器的工作原理、等效电路及其特性

(3)差分变压器式传感器的测量电路及其应用

2.电涡流式传感器

（1）电涡流式传感器的工作原理

（2）电涡流式传感器的主要特性

（3）电涡流式传感器测量电路

3.光栅式传感器

（1）光栅的结构及特性

（2）光栅式传感器工作原理

（四）速度检测（4学时）

1.霍尔传感器

（1）霍尔传感器的原理

（2）霍尔传感器测量电路

2.光纤传感器

（1）光纤结构及原理

（2）光纤传感器的分类

（3）光纤传感器的工作原理

（五）物位检测（4学时）

1.电容式传感器

（1）电容式传感器的工作原理及类型、特性

（2）电容式传感器的测量电路

（3）电容式传感器应用的要点

2.超声波传感器

（1）超声波及传播特性

（2）超声波传感器工作原理

（六）温度检测（4学时）

1.热电偶

（1）热电偶的工作原理

（2）热电偶的结构及类型

（3）热电偶温度补偿

（4）热电偶测温电路

2.热电阻

（1）金属热电阻

（2）半导体热敏电阻

（3）测量电路

3.红外线探测器

（1）红外辐射

（2）红外探测器

（七）环境量检测（4学时）

1.半导体气敏传感器

（1）气敏传感器的特性

（2）气敏传感器的应用

2.湿敏传感器

（1）湿敏传感器的性能

（2）常用的湿敏传感器

3.光电传感器

（1）光电效应

（2）光电传感器的应用

四、实践环节（实验16学时）

实验一 三种桥路性能比较（4学时）

实验二 差动变压器性能实验（3学时）

实验三 压力传感器的压力测量实验（3学时）

实验四 电容式传感器的特性实验（3学时）

实验五 霍尔测速实验（3学时）

五、教材

教材:《传感器与检测技术项目式教程》。陈晓军编，电子工业出版社，2014

制订（修订）:吴洪艳

《Matlab及其应用》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号:08194170

课程英文名称:Matlab Language and Application

授课对象:电气工程及其自动化本科

课程类型:职教任选课

建议学时:总学时32，其中讲授16学时，实验16学时

学分:1.5

与相关课程的衔接:

先修课程:数学分析，高等代数，一至两门程序设计语言

考核方式:考查

二、教学目标和要求

数值计算与MATLAB语言注重锻炼学生的数学建模、分析能力等所需的基础知识和基本能力。MATLAB是一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件，并包含适应多个学科的专业软件包，以及完善程序开发功能。本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，并能够熟练地将MATLAB应用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节，学生只有通过上机实习，才能领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练应用的程度。本课程将一半的课时用于安排学生上机实习。

三、课程教学内容及学时分配

(一)　MATLAB系统简介（2学时）

了解MATLAB软件的发展历史，MATLAB的基本情况，以及学习的意义。熟练掌握启动和退出MATLAB的方法。熟练掌握MATLAB的各种功能介绍。熟练掌握命令窗口的使用。熟练掌握MATLAB帮助。

本章内容: MATLAB软件的发展历史，MATLAB的基本情况，MATLAB启动和退出MATLAB，功能介绍，命令窗口，MATLAB帮助。

(二)　矩阵与数组、符号运算（12学时）

掌握矩阵创建、保存和提取方法。掌握矩阵元素标识。掌握矩阵函数。熟练掌握矩阵的运算。熟练掌握数组的运算和数组函数。掌握数据的输出。掌握关系运算与逻辑运算。掌握运算符与操作符。掌握符号变量的创建方法。掌握符号表达式和符号方程。掌握符号矩阵的引用、修改与基本运算。掌握三种数据类型的相互转换。掌握符号数学函数的创建方法。

本章内容:矩阵创建、保存和提取方法；矩阵元素标识、矩阵函数、矩阵运算、数组运算、数组函数、数据的输出。符号变量的创建方法；符号表达式；符号方程；符号矩阵的引用、修改与基本运算；三种数据类型的相互转换； 符号数学函数的创建方法；

　（三）程序设计基本知识（4学时）

掌握变量类型。掌握基本表达式、数据类型。熟练掌握三种程序结构。熟练掌握程序流控制语句。熟练掌握两种M文件和M文件的调试方法。

基本内容:变量类型；基本表达式；数据类型；三种程序结构；程序流控制语句；两种M文件；M文件的调试。

（四）计算结果可视化（6学时）

了解图形窗口。熟练掌握二维平面图形与坐标系。熟练掌握三维绘图。了解四维表现图。了解特殊图形。熟练掌握极坐标系和球坐标系下绘图。掌握坐标轴的控制和图形标注。

本章内容:图形窗口；二维平面图形与坐标系；三维绘图；四维表现图；特殊图形；极坐标系和球坐标系下绘图；坐标轴的控制；图形标注。

(五)　数学计算（6学时）

掌握极限、导数、积分、行列式的有关计算；掌握复变函数的有关计算。

基本内容:极限、导数、积分求取；行列式的逆和秩；数学期望和方差；复数运算；拉普拉斯变换和傅里叶变换。

（六）simulink仿真（2学时）

了解simulink

四、实践环节（实验16学时）

实验一 Matlab认识、矩阵输入与矩阵运算实现（4学时）

实验二 符号运算工具箱（2学时）

实验三 M-文件结构与编写、函数文件格式、编写与调用、程序结构与流程控制（2学时）

实验四 2D图形、3D图形绘制实验（2学时）

实验五 数学计算（4学时）

实验六 Simulink仿真（2学时）

五、建议教材与教学参考书

［1］张磊等编，《MATLAB实用教程》第二版，人民邮电出版社，2014

［2］苏金明等编，《MATLAB6.1实用指南》（上下册），电子工业出版社，2002

［3］张志涌等编，《精通MATLAB6.5版》，北京航空航天大学出版社，2005

六、备注

本课程操作性较强，在教学方法上，主要采用课堂讲授，实验，课后自学等教学形式。

教师可根据学生的情况灵活采用考核的形式，主要考核学生的实际动手操作能力，可以采用开卷考试形式或上机实际操作形式。

总评成绩:课外作业，平时测验，实验占30%；期末考核占70%。