江蘇自考 27984 自動檢測技術(shù)（高綱1849）

高綱1849江蘇省高等教育自學(xué)考試大綱27984　自動檢測技術(shù)　　　　　　　　　　　　　　　南京工程學(xué)院編（2020年）江蘇省高等教育自學(xué)考試委員會辦公室一、課程性質(zhì)及其設(shè)置目的與要求（一）課程性質(zhì)和特點《自動檢測技術(shù)》是機電專業(yè)（?？贫危┺r(nóng)村電氣信息技術(shù)方向的一門重要的課程。是為培養(yǎng)農(nóng)村電氣化與自動化所需專門人才而設(shè)置的。隨著國民經(jīng)濟和人民生活水平的提高，農(nóng)村電氣化與自動化程度也必然提高。無論是在農(nóng)村的生產(chǎn)建設(shè)中，還是在農(nóng)村的日常生活中；無論是農(nóng)產(chǎn)品檢測和農(nóng)用動力設(shè)備中，還是農(nóng)村供電系統(tǒng)中，對各種信息的獲取、轉(zhuǎn)換、顯示、處理和控制顯得十分重要，因此自動檢測技術(shù)對加快農(nóng)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(yè)、科研、生活中常用傳感器的工作原理、特性參數(shù)、測量轉(zhuǎn)換電路及傳感器的選型與應(yīng)用。各章的重點放在傳感器的選型、調(diào)試、測量數(shù)據(jù)分析等解決實際問題的基本技能上。通過對本課程的學(xué)習，要求應(yīng)考者對自動檢測技術(shù)有一個全面和正確的了解。具體應(yīng)達到以下要求：1.了解各種傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、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(diào)試、數(shù)據(jù)分析的基本方法，以及自動檢測系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)和電磁兼容技術(shù)；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(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用能力，為農(nóng)業(yè)電氣化與自動化的發(fā)展服務(wù)。（三）本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系檢測是利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關(guān)信息通過檢查與測量的方法賦予定性或定量結(jié)果的過程。能夠自動完成整個檢測過程的技術(shù)稱為自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)。因此，要學(xué)習本課程，需先修物理、電路、電子技術(shù)、微機原理及應(yīng)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(yīng)用技術(shù)。二、課程內(nèi)容與考核目標第一章　　檢測技術(shù)的基本概念（一）課程內(nèi)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(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理，以及傳感器的基本特性等內(nèi)容，是檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)的理論基礎(chǔ)。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)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(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)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(zhuǎn)換技術(shù)奠定理論基礎(chǔ)。（三）考核知識點和考核要求1.領(lǐng)會：測量的基本概念及測量方法，測量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)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(nèi)容本章介紹電阻應(yīng)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(zhuǎn)換電路，并利用電阻式傳感器進行應(yīng)變、力、荷重、加速度、壓力、轉(zhuǎn)矩、溫度、濕度、氣體成份及濃度等物理量的測量。（二）學(xué)習要求理解并掌握電阻應(yīng)變傳感器、測溫熱電阻傳感器的工作原理，掌握測量與轉(zhuǎn)換電路以及上述傳感器的應(yīng)用。本章氣敏電阻傳感器和濕敏電阻傳感器兩節(jié)，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(lǐng)會：電阻應(yīng)變傳感器、測溫熱電阻傳感器的基本結(jié)構(gòu)和特點。2.掌握：電阻應(yīng)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(yīng)變傳感器、測溫熱電阻傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路和應(yīng)用。第三章　　電感傳感器（一）課程內(nèi)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(yè)自動化測量技術(shù)中的應(yīng)用。（二）學(xué)習要求掌握自感式傳感器種類、測量原理和轉(zhuǎn)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(yè)自動化檢測中的應(yīng)用。（三）考核知識點和考核要求1.領(lǐng)會：自感式傳感器種類，電感式傳感器在工業(yè)自動化檢測中的應(yīng)用。2.掌握：自感式傳感器的測量原理和轉(zhuǎn)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(nèi)容本章介紹了電渦流式傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)及特性、測量轉(zhuǎn)換電路，以及電渦流傳感器在位移測量、轉(zhuǎn)速測量、厚度測量、探傷和接近開關(guān)等方面的應(yīng)用。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解電渦流式傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)及特性，掌握電渦流式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，在工業(yè)自動檢測技術(shù)中能利用電渦流傳感器進行位移測量、轉(zhuǎn)速測量、厚度測量、探傷等方面的應(yīng)用。本章接近開關(guān)及應(yīng)用小節(jié)，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(lǐng)會：電渦流式傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)及特性。2.掌握：電渦流式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路。3.熟練掌握：電渦流傳感器在位移測量、轉(zhuǎn)速測量、厚度測量、探傷等方面的應(yīng)用。第五章　　電容傳感器（一）課程內(nèi)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(zhuǎn)換為電容量的變化，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)形式、測量轉(zhuǎn)換電路、以及電容式傳感器的應(yīng)用，壓力和流量的測量。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解電容式傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)形式和應(yīng)用特點，掌握電容式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路，在工業(yè)自動檢測技術(shù)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(guān)等方面的應(yīng)用。本章壓力和流量的測量小節(jié)，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(lǐng)會：電容式傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)形式和應(yīng)用特點。2.掌握：電容式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路。3.熟練掌握：電容式傳感器的應(yīng)用。第六章　　壓電傳感器（一）課程內(nèi)容壓電式傳感器是以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)，在外力作用下，在電介質(zhì)表面產(chǎn)生電荷，從而實現(xiàn)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(zhuǎn)換電路，壓電式傳感器的結(jié)構(gòu)與材料，以及壓電式傳感器的應(yīng)用，振動測量及頻譜分析。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，理解壓電效應(yīng)現(xiàn)象，了解石英晶體、壓電陶瓷、高分子壓電材料的壓電效應(yīng)，掌握壓電式傳感器的工作原理、測量轉(zhuǎn)換電路、以及壓電式傳感器的應(yīng)用。本章振動測量及頻譜分析小節(jié)，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(lǐng)會：壓電效應(yīng)現(xiàn)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(yīng)，壓電材料的應(yīng)用特點。3.熟練掌握：壓電式傳感器測量轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)用。第七章　　超聲波傳感器（一）課程內(nèi)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(shù)，著重分析了超聲波在檢測中的一些應(yīng)用，簡單介紹無損探傷。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解超聲波的產(chǎn)生，超聲波換能器及耦合技術(shù)，掌握超聲波傳感器的應(yīng)用。本章無損探傷小節(jié)，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(lǐng)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(shù)。3.熟練掌握：超聲波傳感器的應(yīng)用。第八章　　霍爾傳感器（一）課程內(nèi)容本章介紹了霍爾元件的結(jié)構(gòu)及工作原理、霍爾元件的特性參數(shù)、霍爾集成電路、霍爾傳感器的應(yīng)用。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解霍爾效應(yīng)、霍爾元件和霍爾元件的特性參數(shù)，掌握霍爾集成電路，和霍爾傳感器的應(yīng)用。（三）考核知識點和考核要求1.領(lǐng)會：霍爾效應(yīng)、霍爾元件和霍爾元件的特性參數(shù)。2.掌握：霍爾集成電路和霍爾傳感器的應(yīng)用。第九章　　熱電偶傳感器（一）課程內(nèi)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(jié)構(gòu)、熱電偶冷端的延長和冷端溫度補償技術(shù)、以及熱電偶的配套儀表及應(yīng)用。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)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(yè)溫度測量中的重要作用。理解熱電效應(yīng)和熱電偶傳感器測溫原理，掌握熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)，掌握熱電偶的冷端延長和冷端補償技術(shù)、以及熱電偶的應(yīng)用及與儀表的配套技術(shù)。（三）考核知識點和考核要求1.領(lǐng)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(jié)構(gòu)。3.熟練掌握：熱電偶的冷端延長和冷端溫度補償技術(shù)、熱電偶的應(yīng)用及與儀表的配套技術(shù)。第十章　　光電傳感器（一）課程內(nèi)容光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種傳感器，本章介紹了光電效應(yīng)、光電元件的結(jié)構(gòu)和工作原理及特性，光電開關(guān)與光電斷續(xù)器，著重介紹了光電傳感器的各種應(yīng)用，光導(dǎo)纖維傳感器及應(yīng)用。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解光電效應(yīng)和光電效應(yīng)的分類，掌握光電元件的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性，理解光電元件的基本應(yīng)用電路，掌握光電開關(guān)與光電斷續(xù)器，光電傳感器的各種應(yīng)用，了解光纖的基本概念，掌握光纖傳感器的分類及應(yīng)用。（三）考核知識點和考核要求1.領(lǐng)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(yīng)和光電元件；光電傳感器的各種應(yīng)用；光電開關(guān)及光電斷續(xù)器，光纖傳感器的分類及應(yīng)用。3.熟練掌握：各種光電元件的結(jié)構(gòu)、工作原理及基本應(yīng)用電路。第十一章　　數(shù)字式位置傳感器（一）課程內(nèi)容數(shù)字式位置傳感器在先進制造系統(tǒng)、數(shù)控機床等場合得到廣泛應(yīng)用，本章從結(jié)構(gòu)、原理、應(yīng)用等方面介紹了幾種常用的數(shù)字式位置傳感器，討論了位置測量的方式，著重介紹了數(shù)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(shù)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(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解位置測量的方式，認識到數(shù)字式位置傳感器在先進制造系統(tǒng)中的重要作用。理解數(shù)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(shù)字式角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器的應(yīng)用。（三）考核知識點和考核要求1.領(lǐng)會：位置測量的方式。2.掌握：數(shù)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(yīng)用。3.熟練掌握：數(shù)字式角編碼器、光柵傳感器、磁柵傳感器、容柵傳感器的應(yīng)用。第十二章　　檢測系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)（一）課程內(nèi)容測量系統(tǒng)的穩(wěn)定是控制系統(tǒng)可靠運行的重要方面，控制系統(tǒng)經(jīng)常會受到各種各樣的干擾，因此，檢測系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)是確?？刂葡到y(tǒng)精度和可靠性的重要環(huán)節(jié)。本章介紹了自動檢測系統(tǒng)的幾種常見的干擾和防護方法，重點討論了檢測技術(shù)中的電磁兼容原理和幾種電磁兼容控制技術(shù)。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解自動檢測系統(tǒng)的抗干擾的重要性，掌握自動檢測系統(tǒng)的幾種常見的干擾和防護方法。重點掌握檢測技術(shù)中的電磁兼容原理及電磁兼容控制技術(shù)。（三）考核知識點和考核要求1.領(lǐng)會：自動檢測系統(tǒng)的抗干擾的重要性、干擾源的產(chǎn)生和電磁兼容概念。2.掌握：自動檢測系統(tǒng)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(tǒng)的電磁兼容原理及電磁兼容控制技術(shù)。第十三章　　檢測技術(shù)的綜合應(yīng)用（一）課程內(nèi)容當代檢測系統(tǒng)越來越多地使用計算機或微處理器來控制執(zhí)行機構(gòu)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(tǒng)，來達到某種設(shè)定目的，這種系統(tǒng)成為檢測控制系統(tǒng)。檢測技術(shù)、計算機技術(shù)與執(zhí)行機構(gòu)等配合就能構(gòu)成某些工業(yè)控制系統(tǒng)。本章介紹了現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，簡單介紹了微機檢測系統(tǒng)及傳感器的綜合應(yīng)用。（二）學(xué)習要求通過本章的學(xué)習，了解現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和微機檢測系統(tǒng)及傳感器的綜合應(yīng)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(guān)說明和實施要求（一）關(guān)于“課程內(nèi)容與考核目標”中的有關(guān)說明本大綱是根據(jù)新版教材而編寫的，新教材以理論知識夠用為基礎(chǔ)，注重各類傳感器的實際應(yīng)用。在大綱的考核要求中，提出了“領(lǐng)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(lǐng)會：能知道有關(guān)名詞、概念、原理等含義，并能正確的認識和表述。2.掌握：在領(lǐng)會的基礎(chǔ)上，全面把握基本概念、基本原理、基本分析方法，能掌握有關(guān)概念，原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，并轉(zhuǎn)化成自己實際工作的能力。3.熟練掌握：要求應(yīng)考者必須掌握的課程中的核心內(nèi)容和重要知識點。并將所掌握的基本原理和方法應(yīng)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(xué)教材本課程使用教材為：《自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》（第4版），梁森、王侃夫、黃杭美編著，機械工業(yè)出版社，2020年版。（三）自學(xué)方法的指導(dǎo)本課程作為一門專業(yè)課程，綜合性強、內(nèi)容多、難度大，自學(xué)者在自學(xué)過程中應(yīng)該注意以下幾點：1.仔細閱讀教材內(nèi)容及課程大綱，認真閱讀大綱中該章的考核知識點、自學(xué)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(shù)。2.根據(jù)自己特點結(jié)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(shù)，應(yīng)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(xué)者理解、消化和鞏固所學(xué)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(jié)論，在讀懂教材的基礎(chǔ)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(xué)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(yīng)用相結(jié)合，做到在記憶中加以應(yīng)用，應(yīng)用中加以記憶，既提高綜合知識的應(yīng)用能力，又提高實際問題的解決能力。6.讀者還應(yīng)結(jié)合自身的基礎(chǔ)和條件摸索一套行之有效的自學(xué)方法。（四）對社會助學(xué)的要求1.應(yīng)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(yīng)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(yīng)考者進行輔導(dǎo)時，應(yīng)以指定的教材為基礎(chǔ)，以考試大綱為依據(jù)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與考試大綱脫節(jié)。3.輔導(dǎo)時應(yīng)對應(yīng)考者進行學(xué)習方法的指導(dǎo)，提倡應(yīng)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(xué)懂”的學(xué)習方法。4.注意對應(yīng)考者能力的培養(yǎng)，特別是自學(xué)能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)應(yīng)考者逐步學(xué)會獨立學(xué)習，在自學(xué)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(chǔ)知識與應(yīng)用能力的關(guān)系，應(yīng)在全面輔導(dǎo)的基礎(chǔ)上，重點培養(yǎng)和提高自學(xué)應(yīng)考者的素質(zhì)和能力，防止片面猜題的傾向。（五）關(guān)于命題和考試的若干規(guī)定1.命題考試根據(jù)大綱規(guī)定的內(nèi)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?？荚嚸}覆蓋到規(guī)定考試的各章，并適當突出重點章節(jié)。2.試卷對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“領(lǐng)會”20%，“掌握”40%，“熟練掌握”為40%。3.命題要難易結(jié)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(yīng)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(dǎo)體A和B組成的閉合回路，當兩個結(jié)點溫度不同時，回路中將產(chǎn)生電動勢，這種物理現(xiàn)象稱（ ）。A．電壓效應(yīng) B．熱電效應(yīng) C．電渦流效應(yīng) D．光電效應(yīng)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(yīng)？通常把光電效應(yīng)分成哪三類？五、計算及應(yīng)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。