[01951]
《检测技术》自学考试大纲
浙江省教育考试院
二OO八年七月
自学教材:《检测技术》,卜云峰,机械工业出版社第1版;
参考书目:(1)祝诗平.传感器与检测技术.北京:中国林业出版社,2006.8;
(2)康宜华.工程测试技术.北京:机械工业出版社,2005.7;
(3)贾伯年.传感器技术.北京:机械工业出版社,1999.1。
一、课程性质与设置目的要求
《检测技术》课程是全国高等教育自学考试产品质量工程等专业的必考课程。是一门集传感器、电子技术、信号与系统和计算机接口技术等学科内容的交叉和综合的应用技术。是一门技术基础课程。
《检测技术》教材内容共分十六章,主要内容包括:检测技术理论基础;常用传感器的结构原理、特性、信号转换及应用;信号调理电路的结构和性能;自动化仪表和虚拟仪表的基本组成、基本功能和基本设计方法。自学考试只要求十四章的内容。在自学考试命题中应充分体现本课程的性质和特点。
设置本课程的目的是:使自学应考者能全面了解及熟悉检测技术的发展概况,系统掌握检测系统的工作原理、设计思想和设计方法,具备机械产品、电器产品的检测系统设计与分析能力,从而能胜任生产现场的各种非电量和电量的检测工作。
学习本课程的要求是:自学应试者应了解检测系统的基本组成,了解检测技术的基础理论;掌握各类传感器的基本原理和特性,掌握信息的获取方法,信息的转换技术,信息的处理技术和显示仪表的设计;对计算机自动检测系统和抗干扰技术也要有一定的了解。
二、考核目标
第1章 检测技术理论基础
一、学习目的和要求
通过本章的学习,掌握检测系统的基本特性,理想检测系统的含义;了解检测系统的测量方法,了解检测系统的组成,认识检测系统误差的定义及分类。
二、考核知识点
(一)一般的检测与控制系统的组成;
(二)测量误差的基本概念,测量误差的分类;
(三)检测系统的测量方法分类;
(四)检测系统的基本特性;
(五)理想检测系统的含义。
第2章 电阻应变式传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解传感器的分类;了解电阻应变式传感器的工作原理,掌握金属应变片与半导体应变片传感器工作原理的不同点;理解电阻应变式传感器的测量电路特性,掌握测量电路的特点,掌握测量电路中温度补偿方法;会电阻应变式传感器的实际应用。
二、考核知识点
(一)传感器的分类;
(二)电阻应变式传感器的工作原理、结构及分类;
(三)电阻应变式传感器的测量电路及温度补偿;
(四)电阻应变式传感器的应用。
第3章 电容式传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解电容式传感器的工作原理,掌握不同结构的电容式传感器的特点;了解电容式传感器的几种测量电路,掌握差动式电容传感器的优点;会电容式传感器的实际应用。
二、考核知识点
(一)电容式传感器的工作原理;
(二)不同结构的电容式传感器的特点;
(三)电容式传感器的测量电路及差动形式;
(四)电容式传感器的应用。
第4章 电感式传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解自感型、互感型、涡流型电感传感器的工作原理,掌握不同结构的自感型电感传感器的特点;掌握差动自感型和差动互感型传感器各自的优点与它们之间的不同点,了解各种电感传感器的测量电路;会各种形式电感传感器的实际应用。
二、考核知识点
(一)自感式传感器的工作原理;
(二)不同结构的自感式传感器的特点;
(三)自感式传感器的测量电路及差动形式;
(四)自感式传感器的应用;
(五)互感式传感器的工作原理;
(六)差动变压器式传感器的结构、特点与测量电路;
(七)差动自感式传感器与差动变压器型传感器的相同与不同点;
(八)差动变压器式传感器的应用;
(九)涡流式传感器的工作原理、特点与测量电路;
(十)涡流式传感器的应用;
第5章 压电式传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解压电式传感器的工作原理,压电效应的概念;掌握压电式传感器的特点及使用中应该注意的问题;掌握压电式传感器的测量电路;会压电式传感器的实际应用。
二、考核知识点
(一)压电式传感器的工作原理;
(二)压电材料;
(三)压电式传感器的特点和使用中应注意的问题;
(四)压电式传感器的测量电路及其应用。
第6章 光电式传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解各种光电效应的概念,掌握各种光电元件的工作原理及基本特性;掌握光电式传感器的特点及使用中应该注意的问题;掌握压电式传感器的测量电路;会压电式传感器的实际应用;简单了解CCD图像传感器的工作原理及应用。
二、考核知识点
(一)外光电效应及光电元件;
(二)光电导效应及光电元件;
(三)光生伏特效应及光电元件;
(四)各种光电元件的基本特性;
(五)光电传感器的类型及应用举例;
(六)CCD光电耦合器件的工作原理和应用。
第7章 热电式传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解各种热电效应的概念,了解热电式传感器的分类、特点和应用范围;掌握热电偶的工作原理及测温定律;了解几种常用热电偶热电极的材料、测温范围及优点;了解热电偶的结构及各自特点,掌握热电偶冷端的温度补偿及实用的测温电路;掌握金属热电阻与半导体热电阻的测量原理及它们之间的区别;了解集成温度传感器的特点及应用。
二、考核知识点
(一)热电式传感器的分类、特点和应用范围;
(二)热电偶的测量原理及测温定律;
(三)常用的几种热电偶;
(四)热电偶的结构及各自特点;
(五)热电偶冷端的温度补偿及实用的测温电路;
(六)热电阻传感器的测量原理;
(七)金属热电阻传感器与半导体传感器的特点及其应用;
(八)集成温度传感器。
第8章 气敏传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解气敏传感器的作用,掌握电阻式半导体气敏传感器的工作原理及结构类型;掌握半导体气敏传感器的基本特性及分类;了解气敏元件的输出信号类型及处理;会气敏传感器的实际应用。
二、考核知识点
(一)气敏传感器的定义;
(二)电阻式半导体气敏传感器的工作原理及结构类型;
(三)半导体气敏传感器的基本特性及分类;
(四)气敏元件的输出信号类型;
(五)气敏元件的输出信号的处理;
(六)气敏传感器的应用。
第9章 霍尔传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解霍尔效应的概念,掌握霍尔元件的产生的霍尔电势影响因素;掌握霍尔元件的温度补偿及减小温度误差的措施;掌握霍尔传感器的特点;会霍尔传感器的实际应用。
二、考核知识点
(一)霍尔效应的产生;
(二)霍尔电势的影响因素;
(三)霍尔传感器的特点;
(四)霍尔元件的温度补偿及减小温度误差的措施;
(五)霍尔传感器的应用范围及实际使用。
第10章 数字式(光栅)传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解光栅传感器的结构与分类,掌握长光栅莫尔条纹的形成和特点;掌握莫尔条纹测量位移的原理;会光栅传感器的实际应用。
二、考核知识点
(一)光栅传感器的结构与分类;
(二)长光栅莫尔条纹的形成和特点;
(三)莫尔条纹测量位移的原理。
第11章 新型(光纤)传感器
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解光栅传感器的结构与分类,掌握功能型与传光型光纤传感器的区别;了解光纤的结构与光纤传感器应用。
二、考核知识点
(一)光纤传感器的作用与分类;
(二)功能型与传光型光纤传感器的区别;
(三)光纤的结构;
(四)光纤传感器的应用。
第12章 传感器的标定与校准
一、学习目的和要求
通过本章的学习,掌握传感器标定的作用与分类;掌握传感器的静态标定过程;了解动态标定的时域和频域方法及获得的性能参数;了解动态标定时采用的输入信号种类。
二、考核知识点
(一)传感器标定的作用与分类;
(二)传感器的静态标定过程;
(三)动态标定的时域和频域方法;
(四)动态标定时采用的输入信号种类;
(五)动态标定获得的性能参数。
第13章 检测信号的加工调理
一、学习目的和要求
通过本章的学习,知会检测信号放大的原因和目的;掌握同相放大、反相放大和差动放大的原理;掌握仪用放大器的优点;了解单片测量放大芯片AD521/AD620的工作原理;掌握模拟滤波器的分类、理想滤波器的参数;了解高、低通无源滤波器的输出特性。
二、考核知识点
(一)检测信号放大的原因;
(二)同相放大、反相放大和差动放大的原理;
(三)仪用放大器的优点;
(四)单片测量放大芯片AD521/AD620的工作原理;
(五)模拟滤波器的分类;
(六)理想滤波器的参数;
(七)高、低通无源滤波器的输出特性。
第14章 检测系统的抗干扰
一、学习目的和要求
通过本章的学习,了解干扰的产生;了解干扰进入检测系统的途径;掌握干扰的抑制技术。
二、考核知识点
(一)干扰的产生;
(二)干扰进入检测系统的途径;
(三)干扰的抑制技术。
三、题型举例(考试大纲中题型举例仅作参考,实际命题时不受此限)
(一)单项选择题(在备选答案中只有一个是正确的,将其选出并把它的题号写在题后的括号内)
1、应变式传感器通常用来测量( )
A.温度; B. 速度; C.加速度; D. 力。
(二)多项选择题(在备选答案中有二至五个是正确的,将其全部选出,并把它们的题号写在题后的括号内。错选或漏选都不给分)
1、下列哪些传感器属于能转型( )
A.压电式; B. 热电偶; C.电阻应变式;D. 光电池; E. 半导体热敏电阻。
(三)填空题
1、电感式传感器是由 、 和衔铁组成。
(四)名词解释
1、热电效应
(五)简答题
1、为什么大多数气敏器件都附有加热器,加热器的结构有哪两种?
(六)分析综合题
1、按如下步骤设计一个已加工工件计数测试系统:
(1)、选择传感器;
(2)、绘制测试系统原理图;
(3)、对测试系统进行说明;
(4)、说明测试系统的优缺点。
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