江蘇自考 27984 自動檢測技術（高綱1849）

高綱1849江蘇省高等教育自學考試大綱27984　自動檢測技術　　　　　　　　　　　　　　　南京工程學院編（2020年）江蘇省高等教育自學考試委員會辦公室一、課程性質及其設置目的與要求（一）課程性質和特點《自動檢測技術》是機電專業（專科段）農村電氣信息技術方向的一門重要的課程。是為培養農村電氣化與自動化所需專門人才而設置的。隨著國民經濟和人民生活水平的提高，農村電氣化與自動化程度也必然提高。無論是在農村的生產建設中，還是在農村的日常生活中；無論是農產品檢測和農用動力設備中，還是農村供電系統中，對各種信息的獲取、轉換、顯示、處理和控制顯得十分重要，因此自動檢測技術對加快農村電氣化與自動化的進程起著積極的作用。（二）本課程的基本要求本課程共分為十三章。著重介紹工業、科研、生活中常用傳感器的工作原理、特性參數、測量轉換電路及傳感器的選型與應用。各章的重點放在傳感器的選型、調試、測量數據分析等解決實際問題的基本技能上。通過對本課程的學習，要求應考者對自動檢測技術有一個全面和正確的了解。具體應達到以下要求：1.了解各種傳感器在工業、農業生產、科研等過程中的重要地位與作用；2.理解并掌握各種傳感器的基本原理以及傳感器的選型、調試、數據分析的基本方法，以及自動檢測系統的抗干擾技術和電磁兼容技術；3.具有解決自動控制方面信號的采集和處理能力，具有系統的設計和應用能力，為農業電氣化與自動化的發展服務。（三）本課程與相關課程的聯系檢測是利用各種物理、化學效應，選擇合適的方法與裝置，將生產、科研、生活等各方面的有關信息通過檢查與測量的方法賦予定性或定量結果的過程。能夠自動完成整個檢測過程的技術稱為自動檢測與轉換技術。因此，要學習本課程，需先修物理、電路、電子技術、微機原理及應用等課程。這些課程可以幫助我們更好地掌握傳感器的原理、測量方法和應用技術。二、課程內容與考核目標第一章　　檢測技術的基本概念（一）課程內容本章主要介紹測量的基本概念、測量方法、誤差分類、測量結果的數據統計處理，以及傳感器的基本特性等內容，是檢測與轉換技術的理論基礎。（二）學習要求通過本章的學習，了解測量的基本概念及測量方法，掌握測量誤差及分類，了解測量結果的數據統計及處理，掌握傳感器的定義、組成及其基本特性。為檢測與轉換技術奠定理論基礎。（三）考核知識點和考核要求1.領會：測量的基本概念及測量方法，測量結果的數據統計及處理，2.掌握：測量誤差及分類，傳感器的定義、組成及其基本特性。3.熟練掌握：絕對誤差和相對誤差的計算，儀表的精度等級。第二章　　電阻傳感器（一）課程內容本章介紹電阻應變傳感器、測溫熱電阻傳感器、氣敏電阻傳感器及濕敏電阻傳感器的工作原理、測量轉換電路，并利用電阻式傳感器進行應變、力、荷重、加速度、壓力、轉矩、溫度、濕度、氣體成份及濃度等物理量的測量。（二）學習要求理解并掌握電阻應變傳感器、測溫熱電阻傳感器的工作原理，掌握測量與轉換電路以及上述傳感器的應用。本章氣敏電阻傳感器和濕敏電阻傳感器兩節，僅作知識性了解，不作考試要求。（三）考核知識點和考核要求1.領會：電阻應變傳感器、測溫熱電阻傳感器的基本結構和特點。2.掌握：電阻應變傳感器、測溫熱電阻傳感器的工作原理。3.熟練掌握：電阻應變傳感器、測溫熱電阻傳感器的測量轉換電路和應用。第三章　　電感傳感器（一）課程內容本章介紹自感式傳感器、差動變壓器式傳感器的工作原理、測量電路及其在工業自動化測量技術中的應用。（二）學習要求掌握自感式傳感器種類、測量原理和轉換電路，掌握差動變壓器式傳感器的工作原理、主要性能和測量電路，從而了解電感式傳感器在工業自動化檢測中的應用。（三）考核知識點和考核要求1.領會：自感式傳感器種類，電感式傳感器在工業自動化檢測中的應用。2.掌握：自感式傳感器的測量原理和轉換電路，差動變壓器式傳感器的工作原理、主要性能和測量電路。第四章　　電渦流傳感器（一）課程內容本章介紹了電渦流式傳感器的工作原理、結構及特性、測量轉換電路，以及電渦流傳感器在位移測量、轉速測量、厚度測量、探傷和接近開關等方面的應用。（二）學習要求通過本章的學習，了解電渦流式傳感器的工作原理、結構及特性，掌握電渦流式傳感器的測量轉換電路，在工業自動檢測技術中能利用電渦流傳感器進行位移測量、轉速測量、厚度測量、探傷等方面的應用。本章接近開關及應用小節，僅作知識性了解，不作考試要求。（三）考核知識點和考核要求1.領會：電渦流式傳感器的工作原理、結構及特性。2.掌握：電渦流式傳感器的測量轉換電路。3.熟練掌握：電渦流傳感器在位移測量、轉速測量、厚度測量、探傷等方面的應用。第五章　　電容傳感器（一）課程內容電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感器元件，通過它將被測物理量的變化轉換為電容量的變化，再經過轉換電路轉換為電壓、電流、頻率。本章介紹了電容式傳感器的工作原理及結構形式、測量轉換電路、以及電容式傳感器的應用，壓力和流量的測量。（二）學習要求通過本章的學習，了解電容式傳感器的工作原理、結構形式和應用特點，掌握電容式傳感器的測量轉換電路，在工業自動檢測技術中能利用電容式傳感器進行振動、壓力、位移、濕度等物理量的測量和電容式接近開關等方面的應用。本章壓力和流量的測量小節，僅作知識性了解，不作考試要求。（三）考核知識點和考核要求1.領會：電容式傳感器的工作原理、結構形式和應用特點。2.掌握：電容式傳感器的測量轉換電路。3.熟練掌握：電容式傳感器的應用。第六章　　壓電傳感器（一）課程內容壓電式傳感器是以某些電介質的壓電效應為基礎，在外力作用下，在電介質表面產生電荷，從而實現非電量電測的目的。本章介紹了壓電式傳感器的工作原理，測量轉換電路，壓電式傳感器的結構與材料，以及壓電式傳感器的應用，振動測量及頻譜分析。（二）學習要求通過本章的學習，理解壓電效應現象，了解石英晶體、壓電陶瓷、高分子壓電材料的壓電效應，掌握壓電式傳感器的工作原理、測量轉換電路、以及壓電式傳感器的應用。本章振動測量及頻譜分析小節，僅作知識性了解，不作考試要求。（三）考核知識點和考核要求1.領會：壓電效應現象和壓電傳感器的工作原理。2.掌握：石英晶體、壓電陶瓷、高分子壓電材料的壓電效應，壓電材料的應用特點。3.熟練掌握：壓電式傳感器測量轉換電路及應用。第七章　　超聲波傳感器（一）課程內容本章介紹了超聲波的物理特性，超聲波換能器及耦合技術，著重分析了超聲波在檢測中的一些應用，簡單介紹無損探傷。（二）學習要求通過本章的學習，了解超聲波的產生，超聲波換能器及耦合技術，掌握超聲波傳感器的應用。本章無損探傷小節，僅作知識性了解，不作考試要求。（三）考核知識點和考核要求1.領會：聲波的分類和超聲波、次聲波、聲波的定義。2.掌握：超聲波的傳播方式，超聲波換能器及耦合技術。3.熟練掌握：超聲波傳感器的應用。第八章　　霍爾傳感器（一）課程內容本章介紹了霍爾元件的結構及工作原理、霍爾元件的特性參數、霍爾集成電路、霍爾傳感器的應用。（二）學習要求通過本章的學習，了解霍爾效應、霍爾元件和霍爾元件的特性參數，掌握霍爾集成電路，和霍爾傳感器的應用。（三）考核知識點和考核要求1.領會：霍爾效應、霍爾元件和霍爾元件的特性參數。2.掌握：霍爾集成電路和霍爾傳感器的應用。第九章　　熱電偶傳感器（一）課程內容本章介紹了溫度測量的基本概念、熱電偶傳感器的工作原理、熱電偶的種類及結構、熱電偶冷端的延長和冷端溫度補償技術、以及熱電偶的配套儀表及應用。（二）學習要求通過本章的學習，了解溫度測量的基本概念和熱電偶傳感器的工作原理，認識到熱電偶傳感器在工業溫度測量中的重要作用。理解熱電效應和熱電偶傳感器測溫原理，掌握熱電偶的種類及結構，掌握熱電偶的冷端延長和冷端補償技術、以及熱電偶的應用及與儀表的配套技術。（三）考核知識點和考核要求1.領會：溫度測量的基本概念和溫度的測量及傳感器的分類。2.掌握：熱電偶傳感器的工作原理和熱電偶的種類及結構。3.熟練掌握：熱電偶的冷端延長和冷端溫度補償技術、熱電偶的應用及與儀表的配套技術。第十章　　光電傳感器（一）課程內容光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種傳感器，本章介紹了光電效應、光電元件的結構和工作原理及特性，光電開關與光電斷續器，著重介紹了光電傳感器的各種應用，光導纖維傳感器及應用。（二）學習要求通過本章的學習，了解光電效應和光電效應的分類，掌握光電元件的結構、工作原理和特性，理解光電元件的基本應用電路，掌握光電開關與光電斷續器，光電傳感器的各種應用，了解光纖的基本概念，掌握光纖傳感器的分類及應用。（三）考核知識點和考核要求1.領會：光電傳感器的基本原理、光纖的基本概念。2.掌握：光電效應和光電元件；光電傳感器的各種應用；光電開關及光電斷續器，光纖傳感器的分類及應用。3.熟練掌握：各種光電元件的結構、工作原理及基本應用電路。第十一章　　數字式位置傳感器（一）課程內容數字式位置傳感器在先進制造系統、數控機床等場合得到廣泛應用，本章從結構、原理、應用等方面介紹了幾種常用的數字式位置傳感器，討論了位置測量的方式，著重介紹了數字式角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器，它們均能直接給出數字脈沖信號，既具有很高的精度，又可以測量很大的位移量。（二）學習要求通過本章的學習，了解位置測量的方式，認識到數字式位置傳感器在先進制造系統中的重要作用。理解數字式角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器測量原理，掌握數字式角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器的應用。（三）考核知識點和考核要求1.領會：位置測量的方式。2.掌握：數字式角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器測量原理和應用。3.熟練掌握：數字式角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器的應用。第十二章　　檢測系統的抗干擾技術（一）課程內容測量系統的穩定是控制系統可靠運行的重要方面，控制系統經常會受到各種各樣的干擾，因此，檢測系統的抗干擾技術是確保控制系統精度和可靠性的重要環節。本章介紹了自動檢測系統的幾種常見的干擾和防護方法，重點討論了檢測技術中的電磁兼容原理和幾種電磁兼容控制技術。（二）學習要求通過本章的學習，了解自動檢測系統的抗干擾的重要性，掌握自動檢測系統的幾種常見的干擾和防護方法。重點掌握檢測技術中的電磁兼容原理及電磁兼容控制技術。（三）考核知識點和考核要求1.領會：自動檢測系統的抗干擾的重要性、干擾源的產生和電磁兼容概念。2.掌握：自動檢測系統的幾種常見的干擾源和防護方法，電磁干擾的來源和傳播途徑。3.熟練掌握：自動檢測系統的電磁兼容原理及電磁兼容控制技術。第十三章　　檢測技術的綜合應用（一）課程內容當代檢測系統越來越多地使用計算機或微處理器來控制執行機構的工作，采用不同類型的傳感器、CPU、控制電路以及機械傳動部件組成一個綜合系統，來達到某種設定目的，這種系統成為檢測控制系統。檢測技術、計算機技術與執行機構等配合就能構成某些工業控制系統。本章介紹了現代檢測系統的基本結構，簡單介紹了微機檢測系統及傳感器的綜合應用。（二）學習要求通過本章的學習，了解現代檢測系統的基本結構和微機檢測系統及傳感器的綜合應用。（三）考核知識點和考核要求本章由于涉及的知識面很寬，僅作知識性了解，不作考試要求。三、有關說明和實施要求（一）關于“課程內容與考核目標”中的有關說明本大綱是根據新版教材而編寫的，新教材以理論知識夠用為基礎，注重各類傳感器的實際應用。在大綱的考核要求中，提出了“領會”、“掌握”、“熟練掌握”等三個能力層次的要求，它們的含義是：1.領會：能知道有關名詞、概念、原理等含義，并能正確的認識和表述。2.掌握：在領會的基礎上，全面把握基本概念、基本原理、基本分析方法，能掌握有關概念，原理、方法的區別與聯系，并轉化成自己實際工作的能力。3.熟練掌握：要求應考者必須掌握的課程中的核心內容和重要知識點。并將所掌握的基本原理和方法應用于實際中去，正確處理和解決實際工作所遇到的問題。（二）自學教材本課程使用教材為：《自動檢測與轉換技術》（第4版），梁森、王侃夫、黃杭美編著，機械工業出版社，2020年版。（三）自學方法的指導本課程作為一門專業課程，綜合性強、內容多、難度大，自學者在自學過程中應該注意以下幾點：1.仔細閱讀教材內容及課程大綱，認真閱讀大綱中該章的考核知識點、自學要求和考核要求，注意對各知識點的能力層次要求，以便在閱讀教材時做到心中有數。2.根據自己特點結合教材，對照考試大綱的要求，注意對各知識點的能力層次要求，以便在閱讀教材時做到心中有數，應深入地有重點地鉆研教材，認真做每章后的練習題，這一過程可有效地幫助自學者理解、消化和鞏固所學的知識，增加分析問題、解決問題的能力。3.對要求記憶的公式結論，在讀懂教材的基礎上加以記憶。4.會做練習題是檢驗是否達到大綱要求的一個重要標準，多做練習題也是一個重要的學習手段。不可只看書而不做題。5.將各傳感器的工作原理與具體應用相結合，做到在記憶中加以應用，應用中加以記憶，既提高綜合知識的應用能力，又提高實際問題的解決能力。6.讀者還應結合自身的基礎和條件摸索一套行之有效的自學方法。（四）對社會助學的要求1.應熟知考試大綱對課程所提出的總的要求和各章的知識點。應掌握各知識點要求達到的層次，并深刻理解各知識點的考核要求。2.對應考者進行輔導時，應以指定的教材為基礎，以考試大綱為依據，不要隨意增刪內容，以免與考試大綱脫節。3.輔導時應對應考者進行學習方法的指導，提倡應考者“認真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動提出問題，依靠自己學懂”的學習方法。4.注意對應考者能力的培養，特別是自學能力的培養，要引導應考者逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題、分析問題、做出判斷和解決問題。5.正確處理基礎知識與應用能力的關系，應在全面輔導的基礎上，重點培養和提高自學應考者的素質和能力，防止片面猜題的傾向。（五）關于命題和考試的若干規定1.命題考試根據大綱規定的內容和考試目標確定考試范圍和考核要求，不要任意擴大和縮小考試范圍及提高和降低考核要求。考試命題覆蓋到規定考試的各章，并適當突出重點章節。2.試卷對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“領會”20%，“掌握”40%，“熟練掌握”為40%。3.命題要難易結合。基本題占50%，較難題占35%，難題占15%。4.本課程考試試卷可能采用的題型有：單項選擇題、填空題、判斷題、簡答題、計算及應用題。5.考試方式為閉卷筆試，考試時間為150分鐘。評分采用百分制，60分為及格。附錄 題型舉例一、單項選擇題如：兩種不同材料的導體A和B組成的閉合回路，當兩個結點溫度不同時，回路中將產生電動勢，這種物理現象稱（ ）。A．電壓效應 B．熱電效應 C．電渦流效應 D．光電效應二、填空題如：電磁干擾的形成必須同時具備三項因素，即干擾源、干擾途徑和。三、判斷題如：超聲波是頻率高于20kHz的機械振動波。（ ）四、簡答題如：什么是光電效應？通常把光電效應分成哪三類？五、計算及應用題如：已知鎳鉻-鎳硅（K）熱電偶部分分度表為：

熱電動勢/mV（參比端溫度為0℃）
工作溫度℃	K
20	0.798
30	1.203
40	1.612
50	2.022
740	30.798
750	31.213
770	32.042
780	32.455
790	32.866
800	33.277

問：（1）若熱端溫度t=800℃,冷端溫度t0=25℃,求E（t,t0）是多少毫伏。（2）若冷端溫度t0=40℃，用高精度毫伏表測得這時的熱電動勢為29.186mV，求被測點溫度。