《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》教學(xué)教案集

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》教案

□優(yōu)秀教學(xué)案集

□一線教師撰寫(xiě)

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程

教案首頁(yè)

授課教師班級(jí)學(xué)時(shí)2授課日期

。多媒體教

項(xiàng)目一一傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)

主題或任務(wù)課型專(zhuān)業(yè)課授課地點(diǎn)室

任務(wù)一一傳感器的認(rèn)知0企業(yè)O專(zhuān)

業(yè)教室。實(shí)訓(xùn)

室

（從知識(shí)、技能、素質(zhì)三方面說(shuō)明）1.

認(rèn)識(shí)傳感器

教學(xué)目標(biāo)2.掌握傳感器的基本知識(shí)

4.培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)情懷、敬業(yè)精神

1.傳感器的基本認(rèn)識(shí)重重點(diǎn)、難點(diǎn)：

2.傳感器的定義、組成點(diǎn)1?傳感器的定義、組成

學(xué)習(xí)內(nèi)容

3.傳感器的分類(lèi)、應(yīng)用難

點(diǎn)

素①文本素材C）實(shí)物展示。PPT幻燈

0?論講授。卜組討論■頁(yè)目教學(xué)

材片

教學(xué)方法Q任務(wù)驅(qū)動(dòng)。參觀教學(xué)。模擬教學(xué)

資。音頻素材0視頻素材c??畫(huà)素材

。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)C啟發(fā)提問(wèn)教學(xué)。其他______

源C圖形/圖像素材C網(wǎng)絡(luò)資源0其他

課前準(zhǔn)備D傳感器的基本認(rèn)識(shí)

教師提出問(wèn)題，學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)2）傳感器的定義、組成

絡(luò)課程平臺(tái)等進(jìn)行學(xué)習(xí)，尋找答案3）傳感器的分類(lèi)

課堂實(shí)施3.解決任務(wù)

1.提出任務(wù)同學(xué)分組討論，發(fā)言解釋傳感器的作

引入案例，例如自動(dòng)化生產(chǎn)線由工件傳用，教師根據(jù)發(fā)言進(jìn)行歸納

教學(xué)設(shè)計(jì)送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程課后拓展

的自動(dòng)化。傳感器在其中是什么作用？學(xué)生進(jìn)行線上自測(cè)，鞏固知識(shí)，提高

2.答疑解惑能力

師生共同討論學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)C行為表現(xiàn)O課堂作業(yè)/M驗(yàn)測(cè)試。制作作品。其他___________

作業(yè)題目線上測(cè)試

雙語(yǔ)教學(xué)

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目1傳感器與自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)處理一、情景設(shè)計(jì)：信

息化教學(xué)+投影

任務(wù)L1傳感器的認(rèn)知

二、方法設(shè)計(jì)：

任務(wù)驅(qū)動(dòng)+問(wèn)題引導(dǎo)+

☆本次任務(wù)：傳感器的認(rèn)知分組討論+練習(xí)法

☆任務(wù)提出：傳感器技術(shù)是測(cè)量和控制技術(shù)的基礎(chǔ)，廣泛使用，例如自

三、過(guò)程設(shè)計(jì)：

動(dòng)化生產(chǎn)線由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生

第一部分：課前準(zhǔn)備

產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，傳感器在其中是什么作用？

第二部分：課堂實(shí)施

☆擬解決問(wèn)題：1、幫助學(xué)生了解傳感器的使用，定義及組成。①?gòu)?fù)習(xí)+導(dǎo)入

2、幫助學(xué)生了解傳感器的分類(lèi)。②提出任務(wù)

③分析討論

第一部分：課前準(zhǔn)備④解決任務(wù)

⑤總結(jié)評(píng)價(jià)

教師線上提出問(wèn)題：第三部分：課后拓展

1）你見(jiàn)過(guò)傳感器嗎？

2）同學(xué)對(duì)傳感器有哪些認(rèn)識(shí)？

3）傳感器有什么應(yīng)用？教師利用網(wǎng)教平臺(tái)課

學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)等進(jìn)行學(xué)習(xí)，尋找答案

前發(fā)布問(wèn)題

第二部分：課堂實(shí)施

☆提出任務(wù)：學(xué)生利用微課、電子

自動(dòng)化生產(chǎn)線由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)圖書(shū)、網(wǎng)教平臺(tái)等各

化，傳感器在其中是什么作用？種網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)

拓展學(xué)習(xí)空間，提高

☆分析討論：

學(xué)習(xí)興趣

問(wèn)題1：傳感器在自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)中有什么作用？

感官視頻、圖片展示傳感考

外

界的應(yīng)用

對(duì)

象學(xué)生討論傳感器的作

用，認(rèn)識(shí)傳感器

1-1人體與自動(dòng)控制系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

人們把電子計(jì)算機(jī)比作人的大腦，把傳感器比作人的五種感覺(jué)器官,執(zhí)介紹黃大年"地球深

行器比作人的四肢。盡管傳感器與人的感覺(jué)器官相比還有許多不完善的地方，但部探測(cè)儀器”激發(fā)學(xué)

傳感器在諸如高溫、高濕、深井、高空等環(huán)境及觴度、高可靠性、遠(yuǎn)距離、超紐生愛(ài)國(guó)情懷'甘于奉

獻(xiàn)，敬業(yè)精神

微等方面所表現(xiàn)出來(lái)的能力是人的感官所不能代替的。傳感器的作用包括信息的收

集、信息數(shù)據(jù)的交換及控制信息的采集三大內(nèi)容。

問(wèn)題2：傳感的應(yīng)用

(1)傳感器在工業(yè)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

(2)傳感器在汽車(chē)中的應(yīng)用

(3)傳感器在家用電器中的應(yīng)用

(4)傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用

通過(guò)大量案例引導(dǎo)學(xué)

傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

生討論總結(jié)什么是傳

(6)傳感器在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

(7)傳感器在航空航天中的應(yīng)用

(8)傳感器在遙感技術(shù)中的應(yīng)用

(9)傳感器在軍事方面的應(yīng)用

問(wèn)題3：傳感器的定義及組成1、

傳感器的定義

根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB7665-1987),傳感器是能夠感受規(guī)定的

被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。對(duì)此定義需要明確

以下幾點(diǎn)：

(1)傳感器是一種能夠檢測(cè)被測(cè)量的器件或裝置；

(2)被測(cè)量可以是物理量、化學(xué)量或生物量等；

(3)輸出信號(hào)要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等，一般是電參量；

(4)輸出信號(hào)要正確地反映被測(cè)量的數(shù)值、變化規(guī)律等，即兩者之間要有

確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，且應(yīng)具有一定的精確度。

2、傳感器的組成

傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路組成。如圖1-4所示。

被測(cè)最------------------------------------電參量

敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路

圖1-4傳感器的組成框圖

(1)敏感元件

敏感元件是直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的其他物理量的元件。

如后續(xù)章節(jié)要介紹的對(duì)力敏感的電阻應(yīng)變片、對(duì)光敏感的光敏電阻、對(duì)

溫度敏感的熱敏電阻等。簡(jiǎn)單介紹傳感器分類(lèi)

（2）轉(zhuǎn)換元件告訴學(xué)生學(xué)習(xí)本課程

轉(zhuǎn)換元件也叫傳感元件，是將敏感元件的輸出量轉(zhuǎn)換成電參量（電阻、電容等）方法：按照被測(cè)物理

的元件。有些傳感器的敏感元件和轉(zhuǎn)換元件合二為一，它感受被測(cè)量并直接輸出電量項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。

參量，如熱電偶等：有些傳感器，轉(zhuǎn)換元件不止一個(gè)，要經(jīng)過(guò)若干次轉(zhuǎn)換。

（3）轉(zhuǎn)換電路

轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換為電壓、電流或電頻率的電路。如

果轉(zhuǎn)換元件的輸出已經(jīng)是電壓、電流或電頻率，則不需要轉(zhuǎn)換電路。

問(wèn)題4：傳感器的傳感器的分類(lèi)

（1）按照被測(cè)量分類(lèi)

（2）按照測(cè)量原理分類(lèi)

☆解決任務(wù)：

傳感器就像人的眼睛、耳朵等感覺(jué)器官，是自動(dòng)線的檢測(cè)元件，能檢測(cè)到規(guī)定根據(jù)以上所學(xué)知識(shí)，

的被測(cè)量并將其轉(zhuǎn)換成符合工程技術(shù)要求的電信號(hào)。自動(dòng)線上常使用的傳感器有電學(xué)生分組討論，學(xué)生

感式傳感器、電容式傳感器、光纖式傳感器、干簧管、編碼器等。每種傳感器的使用代表講解傳感器的作

場(chǎng)合與要求不同，檢測(cè)距離、安裝方式、輸出接口電器特性不同，在安裝調(diào)試中，用

需要與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器等設(shè)備綜合考慮。教師點(diǎn)評(píng)并指出改進(jìn)

的方向。

☆總結(jié)評(píng)價(jià)：

學(xué)習(xí)小結(jié)

強(qiáng)調(diào)本次課重點(diǎn)

（1）傳感器的認(rèn)識(shí)

1）傳感器的概念

2）傳感器的組成

（2）傳感器的分類(lèi)

學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)在線

第三部分：課后拓展測(cè)減展學(xué)習(xí)，提高能

力

1.生活中還有哪些地方使用傳感器？

2.總結(jié)自己所接觸到的傳感器都有哪些？

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程教案首頁(yè)

授課教師班級(jí)學(xué)時(shí)2授課日期

項(xiàng)目--傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)C多媒體教室。企業(yè)

主題或任務(wù)課型專(zhuān)業(yè)課授課地點(diǎn)0專(zhuān)業(yè)教室。實(shí)訓(xùn)室

任務(wù)一檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)處理

（從知識(shí)、技能、素質(zhì)三方面說(shuō)明）1.

掌握傳感器的基本特性知識(shí)

教學(xué)目標(biāo)

2.會(huì)用基本特性進(jìn)行傳感器的選擇

3.教育學(xué)生誠(chéng)實(shí)守信

1.傳感器的基本特性

2.傳感器的標(biāo)定重1.傳感器靜態(tài)特性七個(gè)指標(biāo)的含義

點(diǎn)

學(xué)習(xí)內(nèi)容

難

點(diǎn)

素

C理論講授。卜組討論。目教學(xué)C文本素材O實(shí)物展示。PPT幻燈片

材

教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)Ce發(fā)提問(wèn)教學(xué)O模擬教學(xué)。音頻素材C視頻素材C動(dòng)畫(huà)素材

資

。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。演示教學(xué)。其他_______C圖形/圖像素材C網(wǎng)絡(luò)資源。其他

源

課前準(zhǔn)備1）傳感器的基本特性

教師提出問(wèn)題，學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)

2）傳感器靜態(tài)特性各指標(biāo)含義

絡(luò)課程平臺(tái)等進(jìn)行學(xué)習(xí)，尋找答案

3）傳感器的分類(lèi)

課堂實(shí)施

3.解決任務(wù)

教學(xué)設(shè)計(jì)1.提出任務(wù)

同學(xué)分組討論，發(fā)言解釋傳特性指標(biāo)作用

怎樣去判斷信號(hào)是否準(zhǔn)確

的作用，教師根據(jù)發(fā)言進(jìn)行歸納

2.答疑解惑

課后拓展

師生共同討論學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：

學(xué)生進(jìn)行線上自測(cè)，鞏固知識(shí)，提高能力

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)a亍為表現(xiàn)。課堂作業(yè)e≡驗(yàn)測(cè)試。制作作品。其他___________

作業(yè)題目線上測(cè)試

雙語(yǔ)教學(xué)傳感器(TranSdUCer/Sensor)

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目1傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)

一、情景設(shè)計(jì)：

任務(wù)1.2檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)處理信息化教學(xué)+投影

第一部分：課前準(zhǔn)備二、方法設(shè)計(jì)：任

教師線上提出問(wèn)題：務(wù)驅(qū)動(dòng)+問(wèn)題引導(dǎo)+

分組討論+練習(xí)法

D傳感器的輸入輸出應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件？

2）傳感器特性是指什么？

三、過(guò)程設(shè)計(jì)：第

學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)等進(jìn)行學(xué)習(xí)，尋找答案

一部分：課前準(zhǔn)備

第二部分：課堂實(shí)施第二部分：課堂實(shí)

施

☆提出任務(wù)：

①?gòu)?fù)習(xí)+導(dǎo)入

傳感器所要測(cè)量的信號(hào)可能是恒定量或緩慢變化的量，也可能隨時(shí)間變化較

②提出任務(wù)

快，無(wú)論哪種情況，使用傳感器的目的都是使其輸出信號(hào)能夠準(zhǔn)確地反映被測(cè)量的數(shù)

③分析討論

值或變化情況。怎樣去判斷信號(hào)是否準(zhǔn)確？④解決任務(wù)

☆分析討論：⑤總結(jié)評(píng)價(jià)

第三部分：課后拓

問(wèn)題1：傳感器的基本特性

展

傳感器的特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系，它有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)之分。靜特性

是指當(dāng)輸入量為常量或變化極慢時(shí)，即被測(cè)量各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸入輸出關(guān)

系。動(dòng)態(tài)特性是描述傳感器在被測(cè)量隨時(shí)間變化時(shí)的輸出和輸入的關(guān)系。對(duì)于加速度

教師利用網(wǎng)教

等動(dòng)態(tài)測(cè)量的傳感器必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性的研究,通常是用輸入正弦或階躍信號(hào)時(shí)傳感平臺(tái)課前發(fā)布問(wèn)

器的響應(yīng)來(lái)描述的，即傳遞函數(shù)和頻率響應(yīng)?這里僅介紹傳感器靜特性的一些指標(biāo)。題學(xué)生利用微課、

1.線性度電子圖書(shū)、網(wǎng)教平臺(tái)

傳感器的靜態(tài)特性是在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下，利用一定等級(jí)的校準(zhǔn)設(shè)備對(duì)傳感器進(jìn)等各種網(wǎng)絡(luò)資

源自學(xué)

行往復(fù)循環(huán)測(cè)試，得出輸出-輸入特性（列表或曲線）。實(shí)際曲線與其兩個(gè)端點(diǎn)連

拓展學(xué)習(xí)空間，提

線（擬合曲線）之間的偏差稱(chēng)為傳感器的非線性誤差。取其最大偏差與理論滿(mǎn)量

高學(xué)習(xí)興趣

程之比作為評(píng)價(jià)線性度（或非線性誤差）的指標(biāo)。

2.遲滯

舉例引出特性的

傳感器在正向行程（輸入量增大）反向行程（輸入量減小）中輸出輸入曲

重要性

線不重合稱(chēng)為遲滯，

產(chǎn)生遲滯的原因是：傳感器的機(jī)械部分、結(jié)構(gòu)材料方面存在不可避免的弱

點(diǎn)，如軸承摩擦、間隙等。

3.重復(fù)性

重復(fù)性是指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓堪赐环较蜃兓?，作全量程連續(xù)多次測(cè)量時(shí)所

得到的曲線不一致的程度。通過(guò)圖例引導(dǎo)學(xué)

4.靈敏度生討論總結(jié)個(gè)指

傳感器輸出的變化量Ay與引起該變化量的輸入量變化?x之比即為其靜標(biāo)含義。

態(tài)靈敏度。表達(dá)式為

K=包

?,r

即傳感器的靈敏度就是校準(zhǔn)曲線的斜率。介紹部分企業(yè)

線性傳感器特性曲線的斜率處處相同，靈敏度K是常數(shù)。以擬合直線作為其特環(huán)保數(shù)據(jù)造假，傳

性的傳感器，也可認(rèn)為其靈敏度為一常數(shù)，與輸入量的大小無(wú)關(guān)。非線性傳感器的靈感器探頭加濾

敏度不是常數(shù)，應(yīng)以dy/dx表示。紙或調(diào)低靈敏度，

5.分辨力和閾值使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)。弓I

分辨力是指?jìng)鞲衅髂軝z測(cè)到的最小的輸入增量。分辨力可用絕對(duì)值表示，導(dǎo)學(xué)生做人要

也可用與滿(mǎn)量程的百分?jǐn)?shù)表示。遵紀(jì)守法，做良

當(dāng)一個(gè)傳感器的輸入從零開(kāi)始極緩慢地增加，只有達(dá)到了某一最小值后，才心企業(yè)。

能測(cè)出輸出變化，這個(gè)最小值就稱(chēng)為傳感器的閾值。事實(shí)上閾值是傳感器在零點(diǎn)附

近的分辨力。

分辨力說(shuō)明了傳感器可測(cè)出的最小可測(cè)出的輸入變量，而閾值則說(shuō)明了傳

感器的可測(cè)出的最小輸入量。

6.穩(wěn)定性

穩(wěn)定性有短期穩(wěn)定性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性之分。傳感器常用長(zhǎng)期穩(wěn)定性描述其穩(wěn)定

性，它是指在室溫條件下，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間間隔，如一天、一月或一年，傳感

器的輸出與起始標(biāo)定時(shí)的輸出之間的差異。通常又用其不穩(wěn)定性來(lái)表征其輸出的穩(wěn)

定程度。

7.漂移

漂移指在一定時(shí)間間隔內(nèi)，傳感器輸出量存在著與被測(cè)輸入量無(wú)關(guān)的、不

需要的變化。漂移包括零點(diǎn)漂移與靈敏度漂移。

零點(diǎn)漂移或靈敏度漂移又可分為時(shí)間漂移（時(shí)漂）和溫度漂移（溫漂）時(shí)

漂是指在規(guī)定條件下，零點(diǎn)或靈敏度隨時(shí)間的緩慢變化；溫漂為周?chē)鷾囟茸兓?/p>

的零點(diǎn)或靈敏度漂移。

☆解決任務(wù)：

根據(jù)以上所學(xué)知

傳感器使用過(guò)程中，選擇的傳感器要滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求，保證測(cè)試能夠準(zhǔn)

識(shí)，

確順利完成。

學(xué)生分組討論，學(xué)

☆總結(jié)評(píng)價(jià)：

生代表講解傳感器

1?學(xué)習(xí)小結(jié)

的特性指標(biāo)可以反

（1）傳感器的特性映輸入輸出關(guān)系。

1）靜態(tài)特性教師點(diǎn)評(píng)并指出

2）動(dòng)態(tài)特性改進(jìn)的方向。

（2）靜態(tài)特性個(gè)指標(biāo)含義

2.學(xué)生評(píng)價(jià)再次強(qiáng)調(diào)本次課

第三部分：課后拓展重點(diǎn)

如何選用傳感器？

學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)

在線測(cè)試拓展學(xué)

習(xí)，賞能力

《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程教案首頁(yè)

授課教師班級(jí)學(xué)時(shí)2授課日期

項(xiàng)目力的）險(xiǎn)測(cè)

餞媒體教室。企業(yè)

主題或任務(wù)任務(wù)——物體重直1檢測(cè)

課型C業(yè)課授課地點(diǎn)O專(zhuān)業(yè)教室O實(shí)訓(xùn)室

（電阻應(yīng)變式傳感i器測(cè)力）

知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)

1）掌握應(yīng)變片的使用技能

教學(xué)目標(biāo)1）理解電阻應(yīng)變片原理1）培養(yǎng)分析能力嚴(yán)謹(jǐn)工程素養(yǎng)

2）分析電阻應(yīng)變式傳感器

2）會(huì)計(jì)算轉(zhuǎn)換電路2）加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)職業(yè)道德意識(shí)

的應(yīng)用

1）電阻應(yīng)變式傳感器測(cè)力的工作原理重點(diǎn)：

重

2）電阻應(yīng)變片原理1）電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理

點(diǎn)

學(xué)習(xí)內(nèi)容3）轉(zhuǎn)換電路的算法和應(yīng)用2）電橋測(cè)量電路的作用及分析

難難點(diǎn)：

點(diǎn)

電阻應(yīng)變片測(cè)力的工作原理

素

C理論講授。卜組討論C?目教學(xué)0文本素材彼物展示。PPT幻燈片

材

教學(xué)方法0任務(wù)驅(qū)動(dòng)OB發(fā)提問(wèn)教學(xué)礴擬教學(xué)0音頻素材砌頻素材Q?畫(huà)素材

資

C啟發(fā)提問(wèn)教學(xué)0演示教學(xué)。其他________C圖形/圖像素材C網(wǎng)絡(luò)資源。其他

源

課前準(zhǔn)備1）電阻應(yīng)變傳感器測(cè)力原理

教師提出問(wèn)題，學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)2）電阻應(yīng)變片原理

絡(luò)課程平臺(tái)等進(jìn)行學(xué)習(xí)，尋找答案3）轉(zhuǎn)換電路的算法和應(yīng)用

課堂實(shí)施3.解決任務(wù)

教學(xué)設(shè)計(jì)1.提出任務(wù)同學(xué)分組討論，發(fā)言解釋電子稱(chēng)進(jìn)行稱(chēng)重

引入案例，提出電子稱(chēng)如何進(jìn)行稱(chēng)重的原理，教師根據(jù)發(fā)言進(jìn)行歸納

的任務(wù)課后拓展

2.答疑解惑教師提出課后拓展題目，學(xué)生鞏固知識(shí)，

師生共同討論學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：提高能力

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)C行為表現(xiàn)嗨堂作業(yè)C≡驗(yàn)測(cè)試。制作作品。其他____________

作業(yè)題目線上測(cè)試

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目2力的檢測(cè)

一、情景設(shè)計(jì)：信

任務(wù)2.1物體重量檢測(cè)息化教學(xué)+投影

(電阻應(yīng)變式傳感器測(cè)量力)

二、方法設(shè)計(jì)：

復(fù)習(xí)+導(dǎo)入任務(wù)驅(qū)動(dòng)+問(wèn)題引導(dǎo)+

.上一任務(wù)：任務(wù)1.1傳感器認(rèn)識(shí)、任務(wù)1.2傳感器特性分析分組討論+練習(xí)法

?任務(wù)描述：傳感器的定義、組成、分類(lèi)及應(yīng)用；傳感器的基本特性、標(biāo)

定。三、過(guò)程設(shè)計(jì)：

?待解決問(wèn)題：1、什么是傳感器？有哪些應(yīng)用？第一部分：課前準(zhǔn)備

2、傳感器有哪幾部分組成？如何分類(lèi)？第二部分：課堂實(shí)施

3、傳感器的基本特性是什么？如何標(biāo)定？①?gòu)?fù)習(xí)+導(dǎo)入

☆本次任務(wù)：電阻應(yīng)變式傳感器測(cè)量力②提出任務(wù)

☆擬解決問(wèn)題：1、使學(xué)生了解電阻應(yīng)變式傳感器的組成、工作原理。③分析討論

④解決任務(wù)

2、使學(xué)生了解測(cè)量電路的原理。

⑤總結(jié)評(píng)價(jià)

3、使學(xué)生了解電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用。

第三部分：課后拓展

第一部分：課前準(zhǔn)備

教師利用網(wǎng)教平臺(tái)課

前發(fā)布問(wèn)題

教師線上提出問(wèn)題：

1)稱(chēng)重有哪些方法？

學(xué)生利用微課、電子

2)有哪些種類(lèi)的電子稱(chēng)？

3)電子稱(chēng)可以在哪些地方使用？圖書(shū)、網(wǎng)教平臺(tái)等各

4)電子稱(chēng)使用什么傳感器？種網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)

學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)等進(jìn)行學(xué)習(xí)，尋找答案拓展學(xué)習(xí)空間，提高

學(xué)習(xí)興趣

第二部分：課堂實(shí)施

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

【知識(shí)目標(biāo)】

(1)理解電阻應(yīng)變片原理(2)會(huì)計(jì)算轉(zhuǎn)換電路

【技能目標(biāo)】

(1)掌握應(yīng)變片的使用技能(2)分析電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用

【素養(yǎng)目標(biāo)】

(1)培養(yǎng)分析能力及嚴(yán)謹(jǐn)工程素養(yǎng)(2)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)及職業(yè)道德意識(shí)

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：

(1)電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理(2)電橋測(cè)量電路的作用及分析

學(xué)習(xí)難點(diǎn)：

電阻應(yīng)變片測(cè)力的工作原理

☆提出任務(wù)：

常見(jiàn)的電子秤使用電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)化部分商販電子稱(chēng)缺斤

短兩，引導(dǎo)學(xué)生做人

為電阻應(yīng)變片電阻值的變化,進(jìn)而通過(guò)電路變成電壓或電流信號(hào)輸出的一類(lèi)傳感器。

要誠(chéng)信

☆分析討論：

問(wèn)題1：電阻應(yīng)變式傳感器如何稱(chēng)重？

電阻應(yīng)變式傳感器利用的是應(yīng)變效應(yīng)，通過(guò)應(yīng)變片和彈性元件將機(jī)械構(gòu)件

的應(yīng)變或應(yīng)力轉(zhuǎn)換為電阻的變化再進(jìn)行電量測(cè)量的裝置。

務(wù)雌動(dòng)迺演丕引導(dǎo)

學(xué)生分組討論電阻應(yīng)

變式傳感器測(cè)力的原

彈性ε電阻應(yīng)變

F-理

P敏感元件應(yīng)變片電橋U

引導(dǎo)復(fù)習(xí)知識(shí)：

電

F與ε的關(guān)系

阻應(yīng)變式傳感器原理框圖

電阻應(yīng)變式傳感器是通過(guò)彈性敏感元件將外部的應(yīng)力轉(zhuǎn)換成應(yīng)變3再根據(jù)F

ε=

電阻應(yīng)變效應(yīng)，由電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻值的微小變化△1?,通過(guò)測(cè)量電橋AE

提問(wèn)：ε與Δ7?的關(guān)

轉(zhuǎn)換成電壓或電流的輸出。

系？

問(wèn)題2:工作原理分析？引導(dǎo)學(xué)生理解電阻應(yīng)

1、金屬電阻應(yīng)變效應(yīng)變式傳感器測(cè)力的原

理

導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值也相應(yīng)地發(fā)生變化，這一

物理現(xiàn)象稱(chēng)為電阻應(yīng)變效應(yīng)。

2、金屬電阻應(yīng)變片工作原理

金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度、截面積和溫度有關(guān)。在溫度一定時(shí)，其

播放實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫(huà)

電阻定律為提問(wèn)：①電阻絲電阻

R=Pl如何變化？②公式是

S什么？

引導(dǎo)學(xué)生討論理解電

式中，偽導(dǎo)體的電阻值；/為導(dǎo)體的長(zhǎng)度；陶導(dǎo)體的截面積；P為導(dǎo)體的

阻應(yīng)變效應(yīng)

電阻率。

當(dāng)沿金屬絲的長(zhǎng)度方向均勻受力時(shí)，上式的3S、p都將發(fā)生變化，從而導(dǎo)實(shí)用角度不推過(guò)程直

致電阻值R發(fā)生變化。利用材料力學(xué)的知識(shí)，通過(guò)理論上的公式推導(dǎo)，并經(jīng)過(guò)大量接給結(jié)果

的實(shí)驗(yàn)證明，可以得到：電阻絲電阻的相對(duì)變化A研與益的關(guān)系在很大范圍內(nèi)

是線性的，即（提問(wèn)：￡與

△R的關(guān)系？）

—=Ke

--得到答案

式中KS是一個(gè)與材料固有特性有關(guān)的一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為電阻單絲的靈敏

度。

3、結(jié)論：應(yīng)變與電阻變化率呈線性關(guān)系。

問(wèn)題3:理解金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)？

1、應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)

如圖所示，有絲式、箔式和薄膜式。

電阻應(yīng)變片由基底、敏感柵、覆蓋層、引出線等組成，它的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖片展示電阻應(yīng)變片

的結(jié)構(gòu)

學(xué)生講解結(jié)構(gòu)

1電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)

多媒體圖片擴(kuò)充知識(shí)

I-引線；2一覆蓋層；3一敏感柵；4一基底

面

基底一保持電阻絲固定的形狀、尺寸和位置。一般為紙或膠片物質(zhì)，厚度b為

O.02~0.04mm。

敏感柵一一實(shí)現(xiàn)應(yīng)變（長(zhǎng)度的相對(duì)變化）電阻轉(zhuǎn)換的敏感元件。其電阻值一

般在100Ω以上。

落至且田幺Hl膠做成覆蓋在電阻絲上的保護(hù)層，起防潮、防蝕、防損等作

用。

引線一一它起著敏感柵與測(cè)量電路之間的過(guò)渡連接和引導(dǎo)作用。

根據(jù)敏感柵材料的不同，應(yīng)變片主要分為金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大

類(lèi)。

2、應(yīng)變片的主要參數(shù)

（1）電阻值：應(yīng)變片的原始電阻值。

（2）靈敏系數(shù)K

K為金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)，表示應(yīng)變片變換性能的重要參數(shù)。

（3）其它表示應(yīng)變片性能的參數(shù)（工作溫度、滯后、蠕變、零漂以及疲

勞壽命、橫向靈敏度等）

概括性介紹

問(wèn)題4:測(cè)量轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)？

1、直流電橋

圖2-是直流電橋的基本形式。后、用、底用稱(chēng)為橋臂電阻，6為電橋激勵(lì)電壓源。

a

Ed

提問(wèn)：由于機(jī)械應(yīng)變

一般都很小，要方便

、______________1

測(cè)量應(yīng)選什么轉(zhuǎn)換電

路？

圖2直流電橋

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)視頻

當(dāng)電橋輸出端6、d接入輸入阻抗較大的儀表或放大器時(shí),可視為開(kāi)路，輸提問(wèn)：①如何用電路

出電流為零，輸出電壓為α。此時(shí)輸出電壓知識(shí)推導(dǎo)公式驗(yàn)證實(shí)

驗(yàn)？②不同橋式電

LV-R,凡L

E=U-U\='-1E=132aE

路有什么特點(diǎn)？

。噸0dR+RR+R-(R+R)(K+R)'

234/1234

由上式可見(jiàn)，欲使輸出電壓為零，即電橋平衡，應(yīng)滿(mǎn)足

ARS=T^R2

實(shí)際的測(cè)量電橋往往取4個(gè)橋臂的初始電阻相等，即

R]=R2=Ry=R4=R

稱(chēng)為全等臂電橋。此時(shí)可得