传感器是利用敏感元件直接感受被测量,并转换为可用电信号的测量装置,被认为是信息技术的源头、物理世界和数字世界的桥梁;在航空航天、石油化工、车辆船舶、能源动力、食品环保、医疗健康等众多领域具有重要地位。 掌握传感器技术,合理使用传感器是工程技术人员的基本素养。让我们一起学习“传感器技术及应用”,走过一段个性化的传感器之旅!
开设学校:北京航空航天大学;学科:工学、
传感器是利用敏感元件直接感受被测量,并转换为可用电信号的测量装置,被认为是信息技术的源头、物理世界和数字世界的桥梁;在航空航天、石油化工、车辆船舶、能源动力、食品环保、医疗健康等众多领域具有重要地位。 掌握传感器技术,合理使用传感器是工程技术人员的基本素养。让我们一起学习“传感器技术及应用”,走过一段个性化的传感器之旅!
-1. 课程介绍
--课程介绍
--课程介绍 - 课后练习
-2. 传感器的作用与功能
--传感器的作用与功能 - 课后练习
-3. 传感器的基本结构、分类
--传感器的基本结构、分类 - 课后练习
-4. 传感器的特点
--传感器的特点
--传感器的特点 - 课后练习
-5. 传感器技术的发展
--传感器技术的发展
--传感器技术的发展 - 课后练习
-6. 传感器的重要性
--6-1 智能化振动测试系统 - 课后练习
--6-2 汽车电子测控技术 - 课后练习
--6-3 机载大气参数 - 课后练习
--6-4 钻柱声传输测量系统 - 课后练习
--6-5 传感器在大脑警觉度检测方面的应用 - 课后练习
-7. 课程教学思路与学好传感器的建议
--课程教学思路与学好传感器的建议 - 课后练习
--个性化讨论1
--个性化讨论2
-第1章-测验题
-1. 传感器静态特性的描述与标定
--传感器静态特性描述与标定 - 课后练习
-2. 传感器静态标定的主要性能指标
--2-1 测量范围、量程、静态灵敏度、分辨力和分辨率 - 课后练习
--2-2 温漂和时漂 - 课后练习
--2-3 测量误差、线性度、迟滞误差、非线性迟滞误差、重复性误差
--2-3 测量误差、线性度、迟滞误差、非线性迟滞误差、重复性误差 - 课后练习
--2-4 综合误差
--2-4 综合误差 - 课后练习
-3. 传感器动态特性方程与性能指标
--传感器动态特性方程与性能指标 - 课后练习
-4. 传感器的动态标定
--传感器的动态标定
--传感器的动态标定 - 课后练习
-第2章-测验题
-1. 弹性敏感元件的基本特性
--1-1 刚度、柔度、弹性后效和蠕变 - 课后练习
--1-2 位移、应变、应力描述和虎克定律 - 课后练习
--1-3 固有频率、机械品质因数和热特性 - 课后练习
-2. 常用弹性敏感元件的力学特性
--2-1 弹性柱体、弹性弦丝 - 课后练习
--2-2 悬臂梁、双端固支梁 - 课后练习
--2-3 周边固支圆平膜片、矩形膜片 - 课后练习
--2-4 周边固支波纹膜片、E形圆膜片 - 课后练习
--2-5 薄壁圆柱壳体、弹簧管、波纹管 - 课后练习
-第3章-测验题
-1. 电位器的基本结构与功能
--电位器的基本结构与功能 - 课后练习
-2. 电位器负载特性及负载误差
--电位器的负载特性及负载误差 - 课后练习
-3. 电位器式传感器典型实例
--电位器式传感器典型实例 - 课后练习
-第4章-测验题
-1. 应变式变换原理及金属应变片
--应变式变换原理及金属应变片 - 课后练习
-2. 应变片的温度误差及其补偿
--应变片的温度误差及其补偿 - 课后练习
-3. 电桥的测量原理
--电桥的测量原理
--电桥的测量原理 - 课后练习
-4. 典型的应变式传感器
--典型的应变式传感器 - 课后练习
-第5章-测验题
-1. 硅材料与压阻效应
--硅材料与压阻效应
--硅材料与压阻效应 - 课后练习
-2. 压阻式传感器测量原理及其信号处理
--压阻式传感器测量原理及其信号处理 - 课后练习
-3. 压阻式敏感结构设计
--压阻式敏感结构设计 - 课后练习
-第6章-测验题
-1. 热电式传感器概述
--热电式传感器概述
--热电式传感器概述 - 课后练习
-2. 热电阻测温传感器
--热电阻测温传感器
--热电阻测温传感器 - 课后练习
-3. 热电偶测温传感器与半导体测温传感器
--热电偶测温传感器与半导体测温传感器 - 课后练习
-4. 其他测温系统与热电式传感器的应用实例
--其他测温系统与热电式传感器的应用实例 - 课后练习
-第7章-测验题
-1. 电感式变磁路传感器原理与电感式变换元件
--电感式变磁路传感器原理与电感式变换元件 - 课后练习
-2. 差动变压器式变换元件、电涡流效应和霍尔效应
--差动变压器式变换元件、电涡流效应和霍尔效应 - 课后练习
-3. 典型变磁路式传感器
--3-1 差动变压器式加速度传感器、电磁式振动加速度传感器、 霍尔式振动位移传感器
--3-1 差动变压器式加速度传感器、电磁式振动加速度传感器、 霍尔式振动位移传感器 - 课后练习
--3-2 差动电感式压力传感器、磁电式涡轮流量传感器 - 课后练习
--3-3 力平衡伺服式加速度传感器 - 课后练习
-第9章-测验题
-1. 压电效应
--压电效应
--压电效应 - 课后练习
-2. 压电材料
--压电材料01
--压电材料01 - 课后练习
--压电材料02
--压电材料02 - 课后练习
-3. 等效电路和信号转换电路
--等效电路和信号转换电路 - 课后练习
-4. 典型的压电传感器
--典型的压电传感器
--典型的压电传感器 - 课后练习
-5. 超声换能器和B超成像
--超声换能器和B超成像 - 课后练习
-6. 多模超声成像方法
--多模超声成像方法
--多模超声成像方法 - 课后练习
-7. 用于乳腺的超声CT成像
--用于乳腺的超声CT成像 - 课后练习
-第10章-测验题
-0. 谐振式传感器的重要性
--谐振式传感器的重要性 - 课后练习
-1. 谐振状态及其评估
--谐振状态及其评估
--谐振现象、谐振状态及其评估 - 课后练习
-2. 谐振式传感器的闭环自激系统
--谐振式传感器闭环自激系统 - 课后练习
-3. 谐振弦、谐振膜式压力传感器
--谐振弦、谐振膜式压力传感器 - 课后练习
-4. 谐振筒式压力传感器
--谐振筒式压力传感器 - 课后练习
-5. 石英谐振梁式压力传感器
--石英谐振梁式压力传感器 - 课后练习
-6. 硅谐振式压力微传感器
--硅谐振式压力微传感器 - 课后练习
-7. 谐振式科里奥利直接质量流量传感器
--谐振式科里奥利直接质量流量传感器 - 课后练习
-8.直接输出频率的硅微机械角速度传感器
--直接输出频率的硅微机械角速度传感器 - 课后练习
-第11章-测验题
-1. 声表面波基本特性
--声表面波基本特性
--声表面波基本特性 - 课后练习
-2. 声表面波谐振器
--声表面波谐振器
--声表面波谐振器 - 课后练习
-3. 典型声表面波谐振式传感器
--典型声表面波谐振式传感器 - 课后练习
-第12章-测验题
-课程总结
-课程总结 - 课后练习
-【补充习题】传感器的力学建模
樊尚春教授,1962年生,博士生导师;分别于1984、1986和1990年在北航获得工学学士、硕士和博士学位。1990年,开始执教“传感器技术及应用”课程,带领团队先后获得国家精品课、国家精品资源共享课(首批)、国家级一流本科课程(首批)称号;荣获北京市教学名师奖、宝钢优秀教师特等奖、北航首届立德树人卓越奖、国务院特殊津贴;“航空航天先进传感技术”教育部创新团队带头人(连续获得两期支持);完成多项省部级重点教改项目;独立出版两本“十二五”国家重点图书(专著);主编的9本教材中4本为国家规划教材、4本获北京市精品教材,其中国家精品课配套教材《传感器技术及应用》,已发行三版9印次,销量超24000册,被50多所高校、科研院所和企业采用。以第一完成人,获国家科技进步二等奖1项、国家技术发明二等奖1项。现任校学术委员会副主任、教学指导委员会委员、教学督导组成员、一流本科课程评审认证“航空航天组”专家组副组长、“精密仪器及机械”国家重点学科责任教授、工信部“量子传感技术”重点实验室主任。
李成副教授,1977年生,博士生导师;2007年在清华大学精密仪器与机械学系获得工学博士学位;2007-2009,清华大学精密仪器与机械学系开展博士后研究;2016.09-2017.08依托国家留学基金委资助,赴美国加州大学伯克利分校机械工程学院,围绕微传感器与执行器,开展为期1年的访学研究。其中,2013年开始独立执教“传感器技术及应用”课程;并于2014年作为主讲教师之一,承担北航校级精品课“误差分析与数据处理”授课。先后荣获北航“蓝天教学新星”、西飞奖教金二等奖、校级教学优秀二等奖;主持完成校级教学成果一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项,参与完成校级教学成果一等奖2项、二等奖1项;参编完成国家级规划教材1本,省部级规划教材2本,其中1本获北京市精品教材。现任中国仪器仪表学会传感器分会常务理事。
郭占社副教授,1973年生,研究生导师;2003年中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获博士学位,2006年5月清华大学摩擦学国家重点实验室博士后出站后进入北京航空航天大学工作,同年被评为副教授。主要研究方向为先进传感器技术及微机电系统。“传感器技术及应用”课程主讲教师。作为主编出版教材两部,发表SCI论文30余篇。
郑德智教授,1978年生,博士生导师;分别于2000年和2006年获得北京航空航天大学的机械工程学士学位和精密仪器及机械博士学位。2014年到2015年,加拿大不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的访问学者。发表文章50多篇,并拥有20余项授权专利。同时,分别于2008年及2013年获得国家科学技术进步二等奖及国家技术发明二等奖各一项。他的研究领域为微弱信号检测及智能传感技术,尤其是其中的传感器技术,信号检测和处理技术。他还致力于脑机接口技术的研究,为基于深度学习的便携式EEG传感器,高精度EEG采集仪器和分类算法的设计做出了贡献。
邢维巍副教授,1973年生,研究生导师;分别于1995、1998和2008年在北航获得工学学士、硕士和博士学位。从2005年起,先后承担研究生专业课程《微机电系统》、本科生专业课程《仪器设计理论及应用》、《软件工程基础》的教学,并参与《传感器技术及应用》课程的教学.作为课程负责人,获校级教学成果二等奖一项。获国家科技进步二等奖1项(排名第8)、国家技术发明二等奖1项(排名第5)。
屈晓磊副教授,1984年生,研究生导师;分别于2007、2009和2012年在西安交通大学、华中科技大学和日本东京大学获得工学学士、硕士和博士学位。2012年开始任日本三星泰科研究所高级工程师,主要从事工业图像识别的研究;2017年获得北航卓越百人计划支持,加入樊尚春教授团队,作为骨干参加了北京市重点教改项目和多项校级教改项目。开设了“医学超声成像”课程,开展了中英双语授课,并积极引入国际先进教学方法和研究案例;开设研究生引智课程“生物医学传感和人工智能分析”,引入国际先进师资;同时作为主讲教师,从事“信号分析与处理”核心专业课程、新生通识课“走近传感器”课程教学。现任北航测控技术与仪器一流专业教学副主任。
屈玉福教授,1976年生,博士生导师;分别于2001和2004年获哈尔滨工业大学硕士和博士学位(仪器科学与技术)。2004年7月进入北京航空航天大学精密仪器及机械博士后流动站工作并留校从事科研教学工作,2019年7月晋升为教授。主要研究方向为高精度视觉检测技术、计算成像技术和多模式目标探测与识别技术。主持国家自然科学基金2项,参与1项,主持国家重大型号项目子课题1项,横向课题20余项。获国防科工委科技进步二等奖1项。获得授权发明专利10多项,发表SCI/EI收录论文60余篇。现任中国图象图形学学会视觉检测专业委员会秘书长,中国仪器仪表学会精密机械分会理事,中国光学学会光学测试专业委员会委员。
于宁副教授,1980年生,硕士生导师;于2004和2008年获北京邮电大学硕士和博士学位(机械电子工程)。2008年7月进入北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院从事科研教学工作。主要研究方向为物联网、信号处理、室内定位。在本领域重要刊物和会议上发表了50余篇相关学术论文,其中SCI检索30余篇;授权国家发明专利20余项;主持和参与国家自然科学基金项目、国家重点研发计划子课题、国家技术基础科研项目、民机专项等。