机械类专业开设的测试与传感技术课程，有的学校也叫机械工程测试技术或者机械工程测试技术基础，在东北电力大学由于历史原因，本门课之前一直叫作测试与传感技术，从下一年度开始改名为机械工程测试技术。该课程以信号为主线索，可以认为是信号理论在机械工程中的应用。随着科学技术的发展，各类产品向着小型、轻便、智能的方向发展，它们能够自己感知工作状态，并且选择合适的工作参数，时刻保持最优状态，在这些产品中传感器及信号处理起到重要作用。因此作为机械专业，尤其是机械电子工程方向的主干课，学好该门课程是非常重要的。

1、存在的问题

（1）测试与传感技术是一门综合性课程，该课程涉及的前导课程有高等数学、大学物理、化学、电子技术、工程力学、材料科学、精密机械结构设计、微机原理等课程。测试与传感技术开设学期为大四上学期，专业基础知识学习时间过于久远，很多同学已逐渐淡忘，课程有许多理论公式推导内容，需要用到这些先导知识，比如信号复指数展开式、傅立叶变换、时移频移卷积性质、相关性分析、应变效应的推导，同学们在学习这部分内容时，普遍感到比较吃力。

（2）随着科学技术的发展，新型敏感材料，新型传感器不断涌现，同时陈旧过时的传感器不断被市场淘汰，而大多数教材追求的是理论上的全面，内容上的稳定，介绍的传感器大多是常规传统的，内容更新慢，与传感器技术的发展现状相比存在一定滞后。

（3）目前许多高校的工科专业都在积极地开展国际工程认证，工程认证以能力培养为主线，以学生为主，以产出（即学生毕业时具有的知识、能力、素养）为导向的认证理念逐渐被大家接受，已成为工科专业教学改革的重要方向。而传统的授课方式、考核评价方式并没有很好的按照这种理念进行，需要从认证的角度出发，对原有的授课考核评价方式进行改革。

2、改革措施

针对测试与传感技术课程面临的问题及任务，本人在授课过程中不断思考，积极探索解决问题，以下是本人对本门课程的改革创新之处，与大家探讨交流。

（1）首先，认真思考测试与传感技术这门课程在机械工程专业中的角色和定位。机械工程专业是动手实践性很强的专业，尤其我校的机械专业本科同学，毕业后多数去了电厂、机械厂（公司），主要从事机械设备的设计、制造及维护等工作，动手实践是他们主要的工作内容，而理论内容应用不多，因此针对机械工程专业的特点，在讲授测试与传感技术课程时，不在抽象晦涩的理论推导上占用过多的时间，只讲最重要的理论，对于公式及理论会用即可。这样的处理方法，它的好处是突出重点，讲求实效，不会使纷繁复杂的公式掩盖、干扰了课程的重点，角色和定位清晰直接。

（2）有些先导课程的知识点（以数学公式居多），如欧拉公式、复指数积分、拉普拉斯变换、弹性模量定义等，这些知识时不时出现在课程中，由于学习时间较久远，加之知识点本身难度较大，很容易成为新知识学习的拦路虎，影响学生学习的积极性。编者的方法是：每讲新的一章时，如果用到这些先导知识，会提前总结提炼，用极简的方式交代这些知识点，让同学们记录到教材中本章的第一页，作为本章的预备知识。学习中用到时，直接像查表一样应用就可以，使用起来简单快捷，这样同学们在听课、做习题时就不会受这些知识点的影响了。每章这种总结精炼后的公式数量并不多，有的章节只有一两条，最多的章节也仅有五条，同学们可以花费很少的精力重新掌握这些知识点。

（3）传感器原理及应用是测试与传感技术的重要章节，目前传感器种类繁多，发展较快，但测试与传感技术教材内容体系中规中矩，更新速度慢，不能很好地跟随技术的发展。为了弥补这些不足，在备课时可从网络、期刊、书籍中寻找相关的最新资讯，以图片或者视频的形式插入授课内容当中，授课内容紧随时代技术的发展，这样同学们能够了解到更多的专业知识，开阔视野，听课时会更有兴趣，课程的讲授也变得更有价值和意义。

（4）将本门课程与机械专业其他课程相结合，逐步导入。在本门课程的讲授过程中，将本门课程知识点与机械专业其他课程结合来讲，拉近相互之间的距离。机械专业的现状是，随着科学技术的发展，纯机械产品的比重越来越低，大多数的产品都是机电相结合的，机械专业的学生除了学习机械基础知识外，还学习电工学、电子技术、微机原理等课程，以具有较为宽广的知识视野，成为有用的复合型人才。在电子技术课程中，学生们接触到了正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形，又在微机原理课程中学习到了数字信号，其实信号学生们早早就开始接触了，只不过之前没有特意强调它，信号在机电产品中是无处不在的，测试与传感技术这门课程是在原来的基础上，对原有知识进行扩展、深入，开始系统地来认识信号。在上课时，教师们时不时把电工学、电子技术、微机原理中相关知识拿出来，引出测试与传感技术的知识，使学生对所学的知识不再感到陌生，并逐步认识到学习本门课程的必要性和价值。

（5）适应工程认证需要方面的尝试探索。首先，在未实施工程认证以前，授课教师专注于本门课程的内容，自成一个封闭、完整的知识体系即可，实施专业认证后，为了使毕业生达到期望的培养目标，需要综合考虑每门课对专业的毕业要求指标点的贡献，因此学院及课程组根据专业培养目标通盘考虑，对每门课程应实现的达成度目标进行了分配，这样测试与传感技术不再是以往孤立、封闭的一门课程，而是需要按照分配的毕业指标点要求，确定授课内容、考核方式。其次，在认证之前，试卷出题按章分配分值的比重，认证实施后，本课程从培养目标出发，试卷出题改为按照课程目标分配分值比重，这样能够在期末考试后，可以清晰地统计、盘点本学期的授课，是否满足了毕业培养的指标点要求，哪些方面有待调整，实现了以结果为导向，优化今后的教学活动。最后，认证前，课程成绩的统计分析比较简单，主要是“试卷难度如何，考试成绩分布怎么样，平均成绩是多少，以及考试情况分析”。开展认证工作后，测试与传感技术的成绩统计分析内容变得丰富且有针对性，评价分析的内容还包括“课程目标与毕业要求支撑关系矩阵、对本专业毕业要求的贡献、课程评价依据合理性审查表”等内容，整体内容细致严谨。各种统计参数客观的描述了本轮授课效果、目标完成情况，以及学生今后努力方向，因此可操作性更好，为学生知识、能力、素质的培养提供了科学保证。
3、实训设备的推荐及介绍

MY-319B传感器系统实验平台

传感器系统实验平台,传感器系统实验装置,传感器系统实验设备是适应不同类别、不同层次的专业教学实验平台。可完成“传感器原理与应用”、“自动检测技术”、“工业自动化仪表与控制”、“非电量电测技术”、“传感器与测控技术”等课程的教学实验。为各高等院校、中专与职业技术学院等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验室设备。
二、传感器系统实验平台,传感器系统实验装置,传感器系统实验设备技术规范及要求：

1、输入电源：AC220V±5% 50±1Hz
2、额定电流：≤5A
3、直流电源：±5V ±15V
4、稳压系数：±1%
5、电压纹波：≤10mV
6、非线性误差：≤5%
7、测量精度：≤1%
8、功耗：100VA
9、输出电流：1A
10、相对温度：-5℃～40℃
11、相对湿度：＜85%（25℃）
12、实验台外形尺寸：610×500×400mm
三、传感器系统实验平台,传感器系统实验装置,传感器系统实验设备技术要求：
1、实验台提供四组直流稳压电源：±5V、±15V，具有短路保护功能，一组加热源。
2、低频信号发生器：1Hz-30Hz输出连续可调，Vp-p值10V，最大输出电流0.5A。
3、音频信号发生器：0.4KHz-10KHz输出连续可调，输出电压范围：0VP~10VP连续可
调，最大输出电流：0.5A（有效值0.4KHz）。
4、差动放大器：通频带0-10KHz，可接成同相、反相、差动结构，增益为1-150倍的直
流放大器。
5、数字式电压表：三位半显示，量程±2V、±20V，输入阻抗100KΩ，精度1%。
6、数字式频率/转速表：由四只数码管，2只发光管组成，输入阻抗100KΩ，精度1%。频率测量范围1-9999 Hz，转速测量范围1-9999r/min。
7、机械式压力表：0-40Kpa，精度2%。
8、手动气压源：0-40Kpa。
四、振荡器要求：
1、加热源：12V交流电源加热，温度控制范围0~150℃。
2、振动源：振动频率1Hz-30Hz，共振频率12Hz左右。
3、转动源：0-12V直流电源驱动，转速可调范围0~2400转/分。
数据采集卡及处理软件
数据采集工作12位AD转换、分辨率由1/22048，采样周期1m-100ms，采样速度可选择，即可单次采样亦能连续采样。标准RS-232、USB接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机界面，可以进行实验项目选择与编辑、数据采集、特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。
五、传感器种类及技术指标：

序号	实验模块	传感器名称	量程	精度
1	电阻霍尔式传感器模块	电阻式传感器	± 2mm	± 1.5%
2		霍尔式传感器	≥ 2mm	0.1%
3	电容式传感器模块	电容式传感器	± 5mm	± 2%
4	电感式传感器模块	电感式传感器	± 5mm	± 2%
5	光电式传感器模块	光电式传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%
6	涡流式传感器模块	涡流式传感器	≥ 2mm	± 3%
7	温度式传感器模块	温度式传感器	0-80℃	± 2%
8	压电式加速度传感器模块	磁电式传感器		0 .5V/m
9	光纤式传感器模块	压电式加速度传器	1-30Hz	± 2%/s
10	压力传感器模块	光纤式传感器	≥1.5mm	± 1.5%
11	音、低频振荡器模块	压力传感器	0-50kpa	± 2%
12	差动放大器模块	气敏传感器	50-200ppm
13	超声波传感器模块	湿敏传感器	10-95%RH	± 5%
14		超声波传感器	20-60cm	1cm
15		霍尔式测速传感器	0-2400 转/分	± 1.5%
16		涡流测速传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%
17		磁电测转速传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%
18		转速传感器	0-2400转/分	≤ 1.5%

六、实验台特点：
1、传感器外壳采用进口透明有机玻璃与硬聚氯制做，内部装置各种精密传感器。
2、每种传感器每个独立，传感器上印有原理图与接线口，给学生做实验时快捷方便，而且老师可以带到堂上讲课用。
3、传感器转换电路板采用模块式结构，模块上印有转换原理图与接线口。
4、学校选购可根据要求增减实验项目，实验项目还可以根据新产品的开发不断拓展。
七、传感器系统实验平台,传感器系统实验装置,传感器系统实验设备传感器配备清单

序号	器件名称	单位	数量	序号	器件名称	单位	数量
1	电阻式霍尔式传感器转换电路	块	1	22	光纤式传感器	个	1
2	电容式传感器转换电路	块	1	23	压力传感器	个	1
3	电感式传感器转换电路	块	1	24	超声波传感器	个
4	光电式传感器转换电路	块	1	25	转速传感器	个	1
5	涡流式传感器转换电路	块	1	26	霍尔测速传感器	个	1
6	温度式传感器转换电路	块	1	27	湿敏传感器	个	1
7	压电加速度式传感器转换电路	块	1	28	气敏传感器	个	1
8	光纤式传感器转换电路	块	1	29	实验台	台	1
9	压力传感器转换电路	块	1	30	测微器	把	1
10	超声波传感器转换电路	块	1	31	压力表	只	1
11	电阻式传感器	个	1	32	橡皮气囊	个	1
12	电容式传感器	个	1	33	三通管	条	1
13	霍尔式传感器	个	1	34	铁片、铜片、铝片各一	个	3
14	电感式传感器	个		35	温度计0-100℃	条	1
15	光电式传感器	个	1	36	Φ8×4磁钢	粒	1
16	涡流式传感器	个	1	37	超声波反射挡板	粒	1
17	涡流测速传感器	个	1	38	说明书实验指导书	本	1
18	温度式传感器	个	1	39	连接导线	条	24
19	磁电传感器	个	1	40	微机连接线	条	1
20	磁电测速传感器	个	1	41	数据采集处理软件	个	1
21	压电加速度式传感器	个	1	42	电原线	条	1

八、实验项目如下：带*为实验为思考实验

实验一	电阻式传感器的单臂电桥性能实验
实验二	电阻式传感器的半桥性能实验
实验三	电阻式传感器的全桥性能实验
实验四	电阻式传感器的单臂、半桥和全桥的比较实验
实验五	电阻式传感器的振动实验*
实验六	电阻式传感器的电子秤实验*
实验七	变面积式电容传感器特性实验
实验八	差动式电容传感器特性实验
实验九	电容传感器的振动实验*
实验十	电容传感器的电子秤实验*
实验十一	差动变压器的特性实验
实验十二	自感式差动变压器的特性实验
实验十三	差动变压器的振动实验*
实验十四	差动变压器的电子秤实验*
实验十五	光电式传感器的转速测量实验
实验十六	光电式传感器的旋转方向测量实验
实验十七	接近式霍尔传感器实验
实验十八	霍尔传感器的转速测量实验
实验十九	涡流传感器的位移特性实验
实验二十	被测体材质对涡流传感器特性的影响实验
实验二十一	涡流式传感器的振动实验*
实验二十二	涡流式传感器的转速测量实验
实验二十三	温度传感器及温度控制实验（AD590）
实验二十四	磁电式传感器的特性实验
实验二十五	磁电式传感器的转速测量实验
实验二十六	磁电式传感器的应用实验*
实验二十七	压电加速度式传感器的特性实验
实验二十八	光纤传感器的位移特性实验
实验二十九	光纤传感器的振动实验
实验三十	光纤传感器的转速测量实验
实验三十一	压阻式压力传感器的特性实验
实验三十二	压阻式压力传感器的差压测量实验*
实验三十三	超声波传感器的位移特性实验
实验三十四	超声波传感器的应用实验*
实验三十五	气敏传感器的原理实验
实验三十六	湿敏传感器原理实验

测试与传感技术,传感器检测技术,检测与转换技术

MY-319B传感器系统实验平台

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