传感器技术与应用教案

传感器技术与应用传感器技术与应用1《传感器技术及应用》课程教案检测技术根底的应用教学班级检测技术根底的应用教学班级教学学时12教学场所实训室教学目标力量〔技能〕目标学问目标能够进展测量数据的处理能够依据实际要求选用传感器能够依据需要设计适宜的测量电路生疏测量的根本概念与测量的方法把握测量的根本误差与分析方法把握传感器的定义、组成及类型了解传感器的根本特性与性能指标把握电桥电路的工作原理及应用力量训练任务本任务主要就是争论如何将被测量是电阻3电阻电桥电路设计4任务编号任务名称任务描述学时安排16下数据(单位为cm)：27。774，27。778，1测量数据处理4776，27.775，27.777，27.777，27。779。计算出该零件的长度.50802传感器认知及选用13它们的量程分别是0～500℃,0～300℃,40～1000.20510感器.将测量所得数据与理论计算值相比得到误学业评价：

评价表。续上表学习情境一学业评价表1.“小组合作学习”学习表现评价表〔1〕组别： 评价主体：说明：监控:监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率。4”表示行为总是发生3“”表示行为很少发生1.明确学习目标和任务后，马上争论制定学习打算12342.小组成员中设计任务分工明确12343。小组成员留意倾听并考虑别人的观点12344.大家共享信息资源12345。完成任务过程能认真争论遇到的问题并主动思考解决方法12346。完成任务时乐观，小组成员之间主动合作12347。完成任务时感兴趣，小组成员乐观参与12348。完成任务时有目的性，小组成员之间相处融洽12349.完成任务时布满激情，小组成员之间主动沟通123410。按任务要求独立开展学习与工作123411.小组成员献计献策制订较优化的系统设计方案123412。小组成员对仪器仪表操作标准,符合要求123413.小组成员能合理选择元器件123414.按时完成设计报告并汇报在团队中的设计任务123415.完成的电路能实现设计所要求效果并有创123416。完成的掌握系统设计后,工作台面干净1234续上表2组别： 评价主体:说明：监控：监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率.评价:〔〕表示4〕表示3〔2〕表示2〔1〕表示1分。1。猎取与处理信息的力量〔1)能够从教科书和课堂获得所需信息。(2〕能够利用学校的信息源获得所需信息。能够从群众媒体和全部渠道获得所需信息。能够开拓制造的信息渠道；从日常生活和工作中随时捕获有用的信息。2。工作与学习的方法力量〔1〕能够回忆、再现学习内容。(2〕能够在肯定的时间范围内独立学习。(3〕能够独立确定学习的时间、方法；能解决调试过程消灭的问题。〔4〕能够生疏自己的缺陷并准时补救；独立打算学习进度和制定设计方案。3。打算组织与执行力量能够解释工作过程；依据教师制定的标准检查工作任务是否完成。能够依据给定的工作打算较敏捷地完成设计任务；独立评估成果。能够娴熟运用所学学问技能独立制定工程工作打算。(4)能够对简单任务进展模块化设计并独立解决问题。4.沟通与合作力量能够参与争论；完成小组给定的软硬件设计任务。能够在争论中提出自己的见解;适应小组工作方式。(3〕在小组工作中态度友好，富有创性。〔4〕能够代表本专业与其他同学合作；在工作小组中活动自如。5。心理承受力能够在教师监视下完成任务和自我评估成果；胜任较低心理要求的工作。能够胜任中等心理要求的工作。责任心更加常常化、自觉化;由于自信念等缘由，能胜任较高要求。〔4)能够自觉对小组和工程负责;有完成重大任务的心理预备。续上表3。小组“口头汇报”行为表现评价表组别： 汇报人:汇报内容: 评价主体：说明：监控：监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率；;“3“2”表示行为很少发生“1”A。身体表现a。站直,面对观众4321b.面部表情随着表达内容的变化而变化4321c。保持与观众眼神的沟通4321d。适当的手势B.声音表现a.说话节奏平稳，语速适当44332211b。用声调变化强调重点c.声音足够大,每一位听众都能够听清楚d。发音正确，吐字清楚444333222111C.语言表达a.表达时用词恰当准确4321b4321c.语言简练，不罗嗦4321d.表达流畅，语意完整4321e。能正确答复教师提问4321f。答复以下问题准时4321续上表4.技能作品评价表组别： 汇报人：汇报内容: 评价主体：说明：监控:监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率；”表示行为总是发生”表示行为常常发生；“2”表示行为很少发生“1“表示行为没有发生。A.工程设计报告a。小组成员能正确完整写明试验内容4321b。小组成员正确画出掌握系统的原理图4321c.测试结果与分析符合要求4321d.流程图和程序的设计简洁模块清楚4321e.报告文档版面清楚,格式完整4321f。报告文档是否表达学问拓展模块的设计4321g.报告文档最终写出学习小结，分析存在差距的缘由4321B。实物作品展现a.小组成员能够操作演示并有明显的效果4321b.掌握系统设计符合学习要求，能实现根本功能4321c。掌握系统的美观程度4321d.掌握系统的设计效果有创意 4 3 2 1传感器技术与应用任务１教学过程

测量数据处理4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室对某一零件长度等精度测量16cm277277827771，27。780,27.772，27。777，27.773，27.775，27.774，27。772,27。774，27。776，27.775，27。777，27。777,27.779.假定该测量数据不存在固定的系统误差，请计算出该零件的长度。学习目标生疏测量的根本概念与测量的方法把握测量的根本误差与分析方法能够进展测量数据的处理教学过程设计步骤 学习内容1616下达任务多媒体课件、板书学生提问5分钟78027.77227777,277732777527.774，27772,27.77427.7762777527777,27.777，27。779。假定该测量数据不存在固定的系统误差，请计算出该零件的长度。将任务分解成小单元，对小单元必需用到测量教师讲解多媒体课件学生提问5分钟讲解，学生边学边练，学习测量数据的相关知识和技能,完成该任务.测量工具演示

教学方法

教学手段

时学生活 间动 分配任务分解讲解相关学问

〔1〕检测及自动检测系统教师通过多媒体课学生边学80问题引导等形式进件实物演示边练钟行讲解〔2〕 测量及测量方法7传感器技术与应用测量误差及分析1〕系统误差2)随机误差3〕粗大误差〔4〕测量数据处理依据任务要求，提出解决任务的具体实现方案争论法依据任务要求，提出解决任务的具体实现方案争论法测量数据小组争论40引导文法分析及处理代表发言钟在整个过程中依据教师供给的评价标准，检查教师检查测量数据学生相互20本小组数据测量是否符合要求地完成了工作任成果分析及处检查钟务理〔1〕小组中一位成员分析测量结果，小组给出教师重点测量数据小组争论10自评成绩.讲解分析及处代表发言钟〔2)依据学习过程按任务要求独立完成的状况以及工程报告的完成状况等，由教师与学生共教师点评理确程度给以点评本课程重点操作留意事项教师讲解多媒体课件学生提问学生总结10钟〔3〕分析问题和解答问题布置学生课外作业教师讲解板书学生记录3传感器认知及选用教师讲解学生记录7分查阅资料钟8成果检查评价〔学生互评、教师点评)总结作业布置任务传感器技术与应用2任务名称 传感器认知及选用教学学时 4学习任务

教学场所

传感器技术实训室要实时监测一个加热炉的温度:测量温度范围大约为50～80℃，检测结果的精度要求到达1℃30～500℃，0～300℃，0~1000。20.51.0器。学习目标把握传感器的定义、组成及类型了解传感器的根本特性与性能指标能够依据实际要求选用传感器教学过程设计时间步骤 学习内容

教学方法教学手段学生活动安排布置任务

13器，它们的量程分别是0～5000~300℃，0～1000。20。5级、1.0

任务

件、板书

10钟的传感器。任务分解

教师讲解 多媒体课学生提问 10分件 钟实物演示讲解相关学问

关学问和技能，完成该任务.传感器的定义与组成 讲解

件实物演示

边练

70钟传感器的种类1)按被测量分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、压力、流量、流速等传感器。9传感器技术与应用传感器技术与应用10按测量原理分为电阻、电容、电感、光栅、热电偶、超声波、激光、红外、光导纤维等传感器.按传感器能量转换状况可分为能量变换型〔发电型)和能量掌握型〔参量型〕两种。4)按传感器工作原理可分为构造型传感器和物性型传感器等。传感器的根本特性性和动态特性两种。传感器的静态特性1〕灵敏度2)线性度迟滞性重复性传感器的选用选择传感器主要考虑其静态特性、动态响应特性和测量方式等方面的问题，而静态特性又包括灵敏度、争论完成任务的方案技术指标分析综合分析与选择成果检查

速性等指标。在本任务中，要实时监测一个加热炉的温和本钱两个方面进展考虑。各自的最大相对误差，然后进展比较。0～100℃、精度等级1。0

争论法讲解讲解成果

器实物演示器器器

资料实际测量资料分析检查

10钟20钟15钟10钟系统是否能准确供给数据〔学〔1〕小组中一位成员出示测量结果，小组生互评、

小组争论

15分教师点评〕

给出自评成绩。小组一位成员介绍一下完本钱次任务

讲解 器教师点评

代表发言 钟的思路和需要用到的理论学问的思路和需要用到的理论学问,并答复教师的提问。依据学习过程按任务要求独立正确的完成的简单程度给以点评。总结(1〕本课程重点教师讲解10分〔2〕操作留意事项件钟〔3〕分析问题和解答问题作业布置学生课外作业教师讲解板书学生记录5分钟布置任务电阻电桥电路设计教师讲解5分件查阅资料钟3

电阻电桥电路设计4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室本任务主要就是争论如何将被测量是电阻的输入信号转化成电压进展输出自选桥路电压，进展调零，分别进展单臂、双臂和全桥工作方式的输出测量，将测量所得数据与理论计算值相比得到误差，分析误差产生的缘由，并提出改进措施。学习目标把握电桥电路的工作原理及应用了解调制电路、滤波电路的工作原理及作用能够依据需要设计适宜的测量电路教学过程设计时间步骤 学习内容

教学方法教学手段学生活动安排

本任务主要就是争论如何将被测

演示、下

多媒体课

小组争论5分务 量是电阻的输入信号转化成电压进展输出.争论电桥电路在各种输出状态下，输入电阻与输出电压之间的关系要求用四个电位器组成一电阻电桥，自选桥路电压，进展调零，分别进展单臂、双臂和全桥工作方式的输出测量，将测量所得数据与理论计算值相比得到误差，分析误差产生的缘由，并提出改进措施。

达任务

件、板书代表发言钟解

将任务分解成小单元，对小单元必需用到传感器学问和技能，在后面教学过程中,通过教师讲解，学生边学边练，学习传感器的相关学问和技能，完成该任务。

教师讲解多媒体课件实物演示

学生提问5分钟关学问

1。3。1电桥的主要作用是把被测的非电量或者电量转换成电阻、电感、电容的变化,再变成电流或电压的变化.桥两种。

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练

钟传感器技术与应用续上表步骤学习内容步骤学习内容教学方法教学手段学生活动安排讲解相1.直流电桥 教师通过多媒体课学生边学关学问 1〕直流电桥平衡条件 问题引导等形式进展讲解件实物演示边练由此式可见：假设RR=RR，则输出电压Uo13 24为电桥处于平衡状态RR=RR或R/RR/R13 24 1 2 4 3相对两臂电阻的乘积相等,或相邻两臂电阻的比值应相等。单臂电桥双臂电桥四臂电桥全桥〔或双臂半桥)还能实现温度自补偿。沟通电桥由图可导出沟通电桥的平衡条件是：1.3.2把缓慢变化的信号先变成频率适当的沟通信号，样的变化过程称为信号的调制与解调13传感器技术与应用步骤 学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排关学问

调制是指利用被测缓变信号来掌握或转变位)，使其按被测信号的规律变化，以利于的幅值，则称为调幅〔AM；假设掌握量是高(FM)或调相(PM〕.

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练一般把掌握高频振荡波的缓变信号称为调制波,载送缓变信号的高频振荡波称为依据调制原理不同,分别称为调幅波、调频波，如下图。解调是对已调波进展鉴别以恢复缓变的测量信号1.3。3用的方法.滤波技术分为硬件滤波和软件滤波。硬件滤波器是一种选频电路，它的功能其余频段的信号加以抑制或使其极大地衰算法对传感器信号进展处理.是滤除噪声,另一方面是分别各种不同的信号。依据滤波器处理信号的频带，滤波器可带阻滤波器等四种14传感器技术与应用步骤 学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排的方案

电阻电桥设计承受四共性能全都的1KΩ周密电位器组9V状态将电位器调整在中间，各桥臂阻值为500Ω。

争论法引导文法实训电路板

小组争论5分代表发言钟作

500Ω，再插接在面包板上组成桥路,接好电源线和输出电极。接入9V量电桥的输出电压了。

教师重点讲解个别指导

实训电路板

学生查阅资料学生动手实际制作

钟能测试

到电压表就可开头电桥输出性能的测试。时调整两个，全桥时四个电位器同时调整.〔3)调邻边电阻时方向要相反，使一变电阻增大，另一边电阻减小；而调对边时则要使变化方向一样。点进展记录，并对误差进展分析。

个别指导实训电路板

学生动手实践

钟查

是否在正常误差范围内。

教师检查成果

实训电路板

学生相互检查

钟评价学

小组中一位成员展现制作完成的电路，教师重点

实训电路

小组争论20生互评、评〕

小组给出自评成绩。小组一位成员介绍一下电路制作的思问.结合小组所提交的设计工程，依据学习过程按任务要求独立完成的状况以及设价小组的工作状况。

讲解 板教师点评

代表发言钟15传感器技术与应用传感器技术与应用16时间时间步骤学习内容教学方法教学手段学生活动安排总结(1〕本课程重点〔2)操作留意事项〔3〕分析问题和解答问题教师讲解多媒体课件学生提问学生总结钟作业布置学生课外作业教师讲解板书学生记录2分钟任务重量检测教师讲解多媒体课件学生记录查阅资料3分钟学习情境二压力检测教学班级教学目标力量(技能〕目标

教学学时 12 教学场所学问目标

感器实训室能够依据需要选择适宜的压力传感器进展压力测量电路设计学会压力测量系统的制作与调试

了解压力测量的根本方法和力传感器类型;理解压阻式传感器的工作原理和类型性和构造类型把握压电式传感器的工作原理,等效电路和常用构造形式参数力量训练任务任务编号 任务名称 任务描述本任务要求利用电阻应变片设计1 重量检测 称重仪,技术要求：量程0～2kg，精度0。001kg。本任务主要利用压阻式压力计来

学时安排4汽车发动机吸气压2力检测

完成发动机进气量检测电路的设计和 4制作。本任务利用压电传感器来检测大大气压检测 气压力的变化，从而预没天气变化趋 4学业评价：实行多评价主体参与的学习全过程综合考核制度，考核依据寻常训练和综合训练相结境二学业评价表。续上表学习情境二学业评价表〔1〕组别: 评价主体：说明：监控：监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率。“表示行为总是发生“”表示行为很少发生1。明确学习目标和任务后，马上争论制定学习打算12342。小组成员中软硬件设计任务分工明确12343。小组成员留意倾听并考虑别人的观点12344.大家共享信息资源12345。完成任务过程能认真争论遇到的问题并主动思考解决方法12346。完成任务时乐观，小组成员之间主动合作12347。完成任务时感兴趣,小组成员乐观参与12348。完成任务时有目的性，小组成员之间相处融洽12349。完成任务时布满激情,小组成员之间主动沟通123410。按任务要求独立开展学习与工作123411.小组成员献计献策制订较优化的系统设计方案123412.小组成员对仪器仪表操作标准，符合要求123413。小组成员能合理选择元器件123414。按时完成设计报告并汇报在团队中的设计任务123415。完成的电路能实现设计所要求效果并有创123416。完成的掌握系统设计后，工作台面干净1234续上表2组别： 评价主体：说明：监控：监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率。评价：(〕表示4332〕表示2(11分。1。猎取与处理信息的力量〔1〕能够从教科书和课堂获得所需信息。〔2)能够利用学校的信息源获得所需信息。〔3〕能够从群众媒体和全部渠道获得所需信息.(4〕能够开拓制造的信息渠道；从日常生活和工作中随时捕获有用的信息。工作与学习的方法力量能够回忆、再现学习内容。能够在肯定的时间范围内独立学习。(3〕能够独立确定学习的时间、方法；能解决调试过程消灭的问题。〔4〕能够生疏自己的缺陷并准时补救；独立打算学习进度和制定设计方案。打算组织与执行力量能够解释工作过程；依据教师制定的标准检查工作任务是否完成.能够依据给定的工作打算较敏捷地完成设计任务;独立评估成果.能够娴熟运用所学学问技能独立制定工程工作打算。能够对简单任务进展模块化设计并独立解决问题。沟通与合作力量〔1〕能够参与争论；完成小组给定的软硬件设计任务.(2〕能够在争论中提出自己的见解；适应小组工作方式。〔3〕在小组工作中态度友好,富有创性。(4)能够代表本专业与其他同学合作；在工作小组中活动自如.心理承受力〔1)能够在教师监视下完成任务和自我评估成果;胜任较低心理要求的工作。能够胜任中等心理要求的工作.责任心更加常常化、自觉化；由于自信念等缘由，能胜任较高要求.(4〕能够自觉对小组和工程负责；有完成重大任务的心理预备.续上表3。小组“口头汇报”行为表现评价表组别： 汇报人：汇报内容: 评价主体：说明：监控：监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率;”表示行为总是发生”表示行为常常发生；“2”表示行为很少发生“1”表示行为没有发生。A。身体表现a。站直,面对观众4321b。面部表情随着表达内容的变化而变化4321c.保持与观众眼神的沟通4321d。适当的手势4321B。声音表现a。说话节奏平稳，语速适当4321b。用声调变化强调重点4321c.声音足够大，每一位听众都能够听清楚4321d.发音正确，吐字清楚4321C.语言表达a.表达时用词恰当准确4321b4321c。语言简练,不罗嗦4321d.表达流畅，语意完整4321e。能正确答复教师提问4321f。答复以下问题准时4321续上表4。技能作品评价表组别： 汇报人：汇报内容： 评价主体：说明:监控：监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率;”表示行为总是发生“3“2”表示行为很少发生“1”表示行为没有发生。A。工程设计报告a。小组成员能正确完整写明试验内容 4 3 2 1b.小组成员正确画出掌握系统的硬件原理图 4 3 2 1c。小组成员正确画出掌握系统的软件流程图4321d.测试结果与分析符合要求4321e.流程图和程序的设计简洁模块清楚4321f.报告文档版面清楚,格式完整g.报告文档是否表达学问拓展模块的设计44332211h.报告文档最终写出学习小结，分析存在差距的缘由4 3 2 1B.实物作品展现a.小组成员能够操作演示并有明显的效果4321b.掌握系统设计符合学习要求，能实现根本功能4321c。掌握系统的美观程度4321d.掌握系统能够播放符合设计要求的音乐4321e.掌握系统能够实现外部触发f。掌握系统的设计效果有创意44332211任务１教学过程

重量检测教学场所 多媒体教室、传感器实训室本任务要求利用电阻应变片设计称重仪，技术要求：量程0～2kg，精度0。001kg。学习目标(1〕了解压力测量的根本方法和力传感器类型；把握电阻应变式传感器的工作原理、根本特性和构造类型能够依据需要选择适宜的压力传感器进展压力测量电路设计学会压力测量系统的制作与调试教学过程设计步骤布置任务任务分解讲解相关学问

学习内容教学方法教学手段学生活动时间安排演示、下教学方法教学手段学生活动时间安排演示、下多媒体课小组争论10达任务件、板书代表发言分钟教师讲解多媒体课件实物演示学生提问10分钟教师通过多媒体课学生边学70问题引导等形式进展讲解件实物演示边练分钟将任务分解成小单元，对小单元必需用到传感器学问和技能，在后面教学过程中，通过教师讲解，学生边学边练，学习传感器的相关学问和技能，完成该任务。2。1。1电阻应变片的原理及类型应变效应电阻应变片的工作原理是基于应变效应,即在金属导体产生气械变形时，它的电阻值相应发生变化.LRS截面积相应减小ΔS,电阻率将因晶格发生变Δρ，故引起电阻值相对变化量为:RLSR L S 应变片的构造类型和半导体电阻应变片。2。1。2应变片的主要特性应变片几何尺寸灵敏度系数传感器技术与应用续上表步骤

时间学习内容 教学方法教学手段学生活动安排讲解相关学问

横向效应机械滞后，零漂及蠕变温度效应

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练争论完成任务的方案

依据任务要求，提出解决任务的具体实现方案

争论法 实训电路引导文法板

小组争论 10代表发言 分钟电路设计与制作

依据电路的具体要求来选择适合的电阻应变片，其常态阻值为350Ω。将应变片承受合理的粘贴方法粘贴在称重仪的桥臂中心位变形全都，提高测量的准确性.电阻应变式称重仪电路原理如下图。

教师重点讲解个别指导

实训电路板

学生查阅 20资料 分钟学生动手实际制作电路调试

各一。其过程如下:教师重点实训电路教师重点实训电路学生查阅15讲解板资料分钟个别指导学生动手设计〔2〕首先在称重托盘无负载时调整R，使P1显示器准确显示零；(3〕再调整R，使托盘担当满量程重量〔本P22kg〕时显示满量程值;显示器是否显示1.000，如有偏差，可调R1。000；P3(5〕重进展2(4〕求为止;〔6〕R、R的电阻值，并用P2 P3固定周密电阻予以代替。RP1

可引出表外调R，使显示器回零。P123传感器技术与应用传感器技术与应用24步骤步骤学习内容时间教学方法教学手段学生活动安排成果检查在整个过程中依据教师供给的评价标教师检查实训电路学生相互 15准，检查本小组设计作品是否符合要成果板检查分钟求地完成了工作任务，用最终完成的系统板进展功能演示和说明，分析各局部功能的完成状况和小组的创意情况。〔学生互评、教师点评〕〔1)小组中一位成员展现制作完成的教师重点实训电路小组争论 15小作品,小组给出自评成绩；讲解教师点评板代表发言分钟总结作业布置任务〔2〕小组一位成员介绍一下小作品制作的思路和需要用到的理论学问，并答复教师的提问；〔3〕结合小组所提交的设计工程，按任务要求独立完成的状况;本任务的本课程重点操作留意事项分析问题和解答问题教师讲解多媒体课件学生提问学生总结10分钟布置学生课外作业教师讲解板书学生记录2分钟汽车发动机吸气压力检测教师讲解多媒体课件学生记录查阅资料3分钟2

汽车发动机吸气压力检测4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室本任务主要利用压阻式压力计来完成发动机进气量检测电路的设计和制作。学习目标〔1)了解压力测量的根本方法和力传感器类型;理解压阻式传感器的工作原理和类型能够依据需要选择适宜的压力传感器进展压力测量电路设计(4)学会压力测量系统的制作与调试教学过程设计时间步骤 学习内容

教学方法教学手段学生活动安排布置任务

本任务主要利用压阻式压力计来完成发动机进气量检测电路的设计和制作。

演示、下达任务

多媒体课小组争论10件、板书代表发言钟任务分解 将任务分解成小单元，对小单元必需用到传感器学问和技能,在后面教学过程中，通过教师讲解，学生边学边练,学习传感器的相关学问和技能,完成该任务.

教师讲解多媒体课件实物演示

学生提问10钟讲解相关学问

2。2.1半导体材料的压阻效应对一块半导体沿某一轴向施加肯定的的变化，这种现象称为半导体的压阻效应.压阻式传感器电阻的变化表示为：

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练

钟R

ER l l2。2.2压阻式传感器的构造与特性压阻式传感器构造薄膜型和集中型三种。压阻式传感器特性应变-电阻特性电阻-温度特性2.2。3压阻式传感器的测量电路传感器技术与应用1．恒流源供电电桥UU0 BD1I(RRR

)1I(RRR)2 T 2 TIR可见，电桥的输出电压与电阻变化成正因此测量不受温度的影响。2．零点与灵敏度温度补偿争论完成任务的方案电路设计与制作

随温度的变化而变化.争论法实训电路争论法实训电路小组争论10引导文法板代表发言钟教师重点实训电路学生查阅20讲解个别指导板资料学生动手实际制作钟额定压力范围为0~0.5kg/cm2或0~1kg/cm22〕,外加基1.5mA100±30mV3mV，压阻传感器电4700Ω±30%。本任务中承受的压阻式传感器位于进气道2-202—212—20传感器布置简图2—20传感器布置简图26传感器技术与应用传感器技术与应用27步骤 学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排电路调试

〔1〕2—21〔考虑到是试验器的作用来模拟发动机进气系统进气量的检测；

教师重点讲解个别指导

实训电路板

学生查阅资料学生动手设计

钟U

与毫伏表连3

OUT成果检查

REF由于力敏传感器的核心是在一块圆形膜片上安装着4个阻值相等的半导体电阻构成电力差，4个电阻阻值发生变化,电桥失去平衡,输出相应电压，毫伏表有指示，说明电路正确在整个过程中依据教师供给的评价标准,检查本小组设计作品是否符

教师检查成果

实训电路板

学生相互检查

钟合要求地完成了工作任务。〔学〔1〕小组中一位成员展现制作完成的生互评、教师点 小作品,小组给出自评成绩。评〕〔2〕小组一位成员介绍一下小作品制作的思路和需要用到的理论学问,并答复教师的提问.

教师重点仿真器讲解 计算机教师点评实训电路板

小组争论15代表发言钟〔3)结合小组所提交的设计工程，根据学习过程按任务要求独立完成的状况报告的完成状况等，由教师与学生共同评价小组的工作状况。总结〔1)本课程重点〔2)操作留意事项〔3〕分析问题和解答问题作业 布置学生课外作业

教师讲解多媒体课件教师讲解板书

学生提问10钟学生记录2分钟布置任务

大气压检测 教师讲解多媒体课件

学生记录3分查阅资料钟3

大气压检测4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室本任务利用压电传感器来检测大气压力的变化,从而预没天气变化趋势,对预报天气等有格外重要的意义。学习目标把握压电式传感器的工作原理，等效电路和常用构造形式把握压电材料的类型、特性和应用主要特性参数能够依据需要选择适宜的压力传感器进展压力测量电路设计学会压力测量系统的制作与调试教学过程设计步骤布置任务任务分解讲解相关学问

学习内容教学方法教学手段学生活动时间教学方法教学手段学生活动时间安排演示、下多媒体课小组争论10达任务件、板书代表发言钟教师讲解多媒体课件实物演示学生提问钟教师通过多媒体课学生边学70问题引导等形式进展讲解件实物演示边练钟将任务分解成小单元,对小单元必需用到传感器学问和技能，在后面教学过程中，通过教师讲解，学生边学边练，学习传感器的相关学问和技能，完成该任务。2。3。1压电传感器工作原理压电效应现象称为压电效应。压电效应机理石英晶体具有以下构造特性：〔1〕X轴、Y轴方向作用力时，可产生Z轴方向施力，无压电效应。(2〕不管沿XY轴方向作用力，X轴的两平面上。〔3〕沿Y轴方向作用拉力与沿X轴方向作用压力,晶胞构造变形一样，因而产生的电荷极性一样。步骤 学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排讲解相关学问

2。3.2压电材料压电材料的主要特性参数有：〔1d：是衡量材料压电效应强弱的参数,它直接关系到压电输出的灵敏度。温度称为居里点温度。介电常数而改善压电传感器的低频特性.高、线性范围宽、动态性能好.压电材料不同，它们的特性就不一样，所以用途也不一样。压电晶体主要用于试验室基准传感器；压电陶瓷价格廉价、灵敏度而高分子压电材料多用于定性测量。2。3。3压电传感器测量电路电压放大器(阻抗变换器〕用于压电元件的力为静态力〔ω=0置放大器的输出电压等于零，由于电荷会通过放大器输入电阻和传感器本身漏电阻漏掉，所以压电传感器不能用于静态力的测量.电荷放大器

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练电荷放大器的输出电压UO

只取决于输入电CCqf c成正比，这是电荷放大器的最大特点.依据任务要求，提出解决任务的具体成正比，这是电荷放大器的最大特点.依据任务要求，提出解决任务的具体争论法实训电路小组争论15实现方案引导文法板代表发言钟一个标准大气压〔atm)相当101.325教师重点仿真器学生查阅15kPa。因此，对大气压力的测量可承受满量HS20型压电式压力传感器,工作电压为5V，它能讲解个别指导计算机实训电路板资料学生动手实际制作钟将气压的变化直接转换为输出电压的变化，并且具有温度漂移小和使用便利的优点.传感器技术与应用步骤 学习内容HS20电路组成

时间教学方法教学手段学生活动安排电路调试

〔12-38到试验板上,并检查正确性；

教师重点讲解

实训电路板

学生查阅资料

钟IC2

2、3

个别指导

学生动手

，使ICP1 2

输出电压≈0； 设计R，成果检查

P2使电路的输出符合图2-37所示关系曲线。在整个过程中依据教师供给的评价标准,检查本小组设计作品是否符合要求地完成了工作任务,用最终完成的系统板进展功能演示和说明，分析各局部功能的完成状况和小组的创

教师检查成果

实训电路板

学生相互检查

钟意状况。〔学〔1)小组中一位成员展现制作完成的生互评、小作品，小组给出自评成绩。教师点

教师重点仿真器讲解 计算机

小组争论15代表发言钟评〕 〔2〕小组一位成员介绍一下小作品制作的思路和需要用到的理论学问，并答复教师的提问。〔3)结合小组所提交的设计工程，依据学习过程按任务要求独立完成的状况报告的完成状况等，由教师与学生共

教师点评实训电路板30传感器技术与应用传感器技术与应用31总结总结作业布置任务同评价小组的工作状况，并依据每人完成的简单程度及创程度给以鼓舞。本课程重点操作留意事项分析问题和解答问题教师讲解多媒体课件学生提问学生总结钟布置学生课外作业教师讲解板书学生记录2分钟电机转轴直径的检测教师讲解多媒体课件学生记录查阅资料3分钟学习情境三位移检测教学班级教学目标力量〔技能〕目标

教学学时 12 教学场所 多媒体教室传感器实训室学问目标〔1)能够依据需要选择适宜的位移传感器进展测量电路设计;(2〕学会位移测量系统的制作与调试.

了解位移测量的根本方法和位移传感器类型;型;把握电感式传感器的测量电路及应用；电路和典型应用；和典型应用.力量训练任务任务编号

任务名称

任务描述

学时安排电机转轴直径的检1测金属外表镀膜厚度2测量

本任务中主要利用电感式传感器来完成电4机转轴直径检测电路的设计和制作。在承受镀膜技术对零部件外表进展处理在X射线、超声、电涡流等众多方法中，4电涡流检测技术以其安全、便利快捷、精度高获得了广泛应用。数控机床实际加工现场,通常存在很多变量直接或间接地影响加工精度，如工件毛坯、余量及其误差等。为提高数控机床的加工精度,数控机床工作台位3移检测

有必要为其配备在线测量装置。光栅输出信号为数字量,数据不受温度、时间的影响,抗干扰 4及改进长度计量仪器的重要配件。学业评价：学业评价：实行多评价主体参与的学习全过程综合考核制度，考核依据寻常训练和综合训练相结学习”学习表现、关键力量表现、实物作品展现、工程报告和辩论结果来确定。详见学习任务三学业评价表。续上表学习情境三学业评价表1〔1)组别： 评价主体：说明:监控：监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率。4”表示行为总是发生“1”表示行为没有发生。1.明确学习目标和任务后，马上争论制定学习打算12342.小组成员中软硬件设计任务分工明确12343.小组成员留意倾听并考虑别人的观点12344.大家共享信息资源12345.完成任务过程能认真争论遇到的问题并主动思考解决方法12346.完成任务时乐观,小组成员之间主动合作12347。完成任务时感兴趣,小组成员乐观参与12348。完成任务时有目的性，小组成员之间相处融洽12349。完成任务时布满激情，小组成员之间主动沟通123410.按任务要求独立开展学习与工作123411.小组成员献计献策制订较优化的系统设计方案123412。小组成员对仪器仪表操作标准,符合要求123413.小组成员能合理选择元器件123414。按时完成设计报告并汇报在团队中的设计任务123415.完成的电路能实现设计所要求效果并有创123416.完成的掌握系统设计后,工作台面干净1234续上表2组别： 评价主体：说明:监控:监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率.评价：(4〕43〕3〔2)21〕11。猎取与处理信息的力量〔1)能够从教科书和课堂获得所需信息。能够利用学校的信息源获得所需信息。能够从群众媒体和全部渠道获得所需信息.能够开拓制造的信息渠道；从日常生活和工作中随时捕获有用的信息。2.工作与学习的方法力量〔1)能够回忆、再现学习内容。能够在肯定的时间范围内独立学习。能够独立确定学习的时间、方法;能解决调试过程消灭的问题.能够生疏自己的缺陷并准时补救；独立打算学习进度和制定设计方案。3。打算组织与执行力量〔1)能够解释工作过程；依据教师制定的标准检查工作任务是否完成.〔2)能够依据给定的工作打算较敏捷地完成设计任务；独立评估成果。能够娴熟运用所学学问技能独立制定工程工作打算。能够对简单任务进展模块化设计并独立解决问题。4.沟通与合作力量能够参与争论；完成小组给定的软硬件设计任务。能够在争论中提出自己的见解；适应小组工作方式。在小组工作中态度友好,富有创性。〔4)能够代表本专业与其他同学合作；在工作小组中活动自如。5。心理承受力〔1)能够在教师监视下完成任务和自我评估成果；胜任较低心理要求的工作。(2〕能够胜任中等心理要求的工作。责任心更加常常化、自觉化;由于自信念等缘由，能胜任较高要求.能够自觉对小组和工程负责；有完成重大任务的心理预备.续上表3。小组“口头汇报”行为表现评价表组别: 汇报人：汇报内容： 评价主体：说明:监控：监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率;评价:“4“表示行为总是发生;“3”表示行为常常发生；“2“表示行为很少发生;“1”表示行为没有发生.A.身体表现a.站直，面对观众4321b。面部表情随着表达内容的变化而变化4321c.保持与观众眼神的沟通4321d。适当的手势4321B.声音表现a.说话节奏平稳，语速适当4321b.用声调变化强调重点4321c.声音足够大，每一位听众都能够听清楚4321d.发音正确，吐字清楚4321C.语言表达a。表达时用词恰当准确4321b4321c。语言简练,不罗嗦4321d.表达流畅，语意完整4321e.能正确答复教师提问4321f。答复以下问题准时4321续上表4。技能作品评价表组别： 汇报人：汇报内容： 评价主体：说明：监控：监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率；4”表示行为常常发生；“2”表示行为很少发生“1”表示行为没有发生。A.工程设计报告a。小组成员能正确完整写明试验内容4321b。小组成员正确画出掌握系统的硬件原理图4321c。小组成员正确画出掌握系统的软件流程图4321d.测试结果与分析符合要求4321e.流程图和程序的设计简洁模块清楚4321f。报告文档版面清楚，格式完整4321g.报告文档是否表达学问拓展模块的设计4321h.报告文档最终写出学习小结，分析存在差距的缘由4321B。实物作品展现a.小组成员能够操作演示并有明显的效果4321b.掌握系统设计符合学习要求，能实现根本功能4321c。运算结果是否准确4321d.数码管能否显示数值4321e.键盘设计连线是否正确、合理4321f.掌握系统的设计效果有创意4321传感器技术与应用任务１教学过程

电机转轴直径的检测4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室学习目标了解位移测量的根本方法和位移传感器类型；把握电感式传感器的工作原理、根本特性和构造类型；把握电感式传感器的测量电路及应用能够依据需要选择适宜的位移传感器进展测量电路设计；学会位移测量系统的制作与调试。教学过程设计时间步骤 学习内容

教学方法教学手段学生活动安排布置 本任务中主要利用电感式传感器

演示、下

多媒体课

小组争论 10任务 来完成电机转轴直径检测电路的设计和制作。

达任务

件、板书代表发言 分钟任务将任务分解成小单元，对小单元必需用分解到传感器学问和技能，在后面教学过程中，通过教师讲解，学生边学边练,学习传感器的相关学问和技能，完成该任务。

教师讲解多媒体课件实物演示

学生提问 10分钟讲解 3.1。1自感式传感器相关 自感式传感器又称为变磁阻式传感学问 器由线圈、铁芯和衔铁三局部组成.

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课学生边学 70件 边练 分钟实物演示38传感器技术与应用续上表时教学方传感器技术与应用续上表时教学方教学手学生活间法段动分配讲解相当线圈匝数WL仅仅是教师通体关学问磁路中磁阻Rm的函数,转变δ或A0均可导过问题课件学边练致电感变化，因此变磁阻式传感器又可分为变气隙厚度δ的传感器和变气隙面积A0引形导式等进示演的传感器，假设线圈中放入圆形衔铁，则又可变为螺管型电感传感器。变气隙型电感传感器(b)变面积型电感传感器〔c)螺管型电感传感器1．变气隙型电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相冲突，因此变气隙型电感式传感器适用于测量微小位移的场合。为了减小非线性误差,实际测量中广泛承受差动变气隙型电感传感器。2。变面积型传感器在无视气隙磁通边缘效应的条件下，输出特性呈线牲，因此可望得到较大的线性范围。与变气隙型相比较，其灵敏度较低。欲提高灵敏度,需减小气隙厚度δ和增加线圈匝数W，但同样受到工艺和构造的限制，气隙长度δ的选取与变气隙型一样。3.通过以上三种形式的单线圈电感式传感器的分析，可得到：大，量程必需限制在较小的范围内，通常为气隙厚度δ01/5配比较困难；②变面积型：灵敏度较变气隙型低,线性较好,量程较大，制造装配比较便利；③螺管型：灵敏度较变面积型还低，量程大、线性较好，构造简洁易于制作和批量生产。4〕差动式自感传感器39

行讲解传感器技术与应用比较单线圈和差动两种变气隙型电感传感器的特性，可以得到如下结论：①差动式比单线圈式的灵敏度高一倍；②差动式的非线性项等于单线圈非线性项〈<1，所以，差动式的线性度得到明显改善；③温度变化，电源波动，外界干扰等对传感器精度的影响,由于能相互抵消而减小，测量精度提高；④电磁吸力对测力变化的影响也由于能相互抵消而减小。3。1。2差动变压器式传感器将被测的非电量变化转换为线圈互感M变化的传感器称为互感式传感器。差动变压器就属于互感式传感器，它依据变压器的根本原理制成的,并且次级绕组器。理论和实践证明，以当

随x

21 22着衔铁位移

也必将随x变化。0因此，通过差动变压器输出电动势的大小和相位可以知道衔铁位移量的大小和方向。2．测量电路〔1)相敏检波电路40传感器技术与应用教师通体过问题课件学边练引导等演形式进示讲解相 上述相敏检波电路输出电压u0教师通体过问题课件学边练引导等演形式进示极性则反映了位移Δx的方向。争论完依据任务要求，提出解决任务的具体实现成任务方案的方案

行讲解争论法法

路板

小组讨10发言钟电路设计与制作

电感测微器是电感式直径分选装置的关键部件,其内部主要由差动变压器式传感器组成，依据电路的具体要求来选择适DX-1型电感测微仪，其传感器的重复精度最高可达0.03μm。本任务中承受的电感测微器电路图如3—14敏检波电路及放大电路等组成.其中差动变压器的鼓励电源由A4组成正弦波振荡A6合器PC构成负反响，即自动增益掌握(AGC)电路，进一步稳幅，A7VT1、VT2组成升压电路。

点讲解导

路板

学生查20阅资料分制作电路调试

〔1〕3-14接到试验板上，并检查正确性〔考虑到是试验室模拟测试，可在A3放大器输出TP6端连接数字万用表；〔2〕调整RP2，使观看到的与振荡频率一样的沟通重量最小,这时万用表上应显0V0VLM14967的沟通波形；(3〕此时略微移动差动变压器的衔铁，万用表显示正负直流电压信号,则电路工作正常。41

点讲解导

路板

学生查15阅资料分手设计传感器技术与应用传感器技术与应用42步骤 学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排成果检查

在整个过程中依据教师供给的评价标准，检查本小组设计作品是否符合要求地完成了工作任务.

教师检实训电查成果 路板

学生相互15检查 分钟〔学生互评、教师点

小组中一位成员展现制作完成的教师重点实训电路小作品,小组给出自评成绩。 讲解 板小组一位成员介绍一下小作品制

小组争论 15代表发言 分钟评〕作的思路和需要用到的理论学问，小组各成员答复教师的提问,教师做记录总结，并将结果反响给学生。(3〕教师结合小组所提交的设计工程，依据学习过程按任务要求独立正确的完成；以及工程报告的完成状况等对工程完成的成果进展评价，并将评价过程记录到下面表格。(1〕本课程重点(2〕操作留意事项(1〕本课程重点(2〕操作留意事项〔3)分析问题和解答问题教师讲解多媒体课件学生提问学生总结10分钟布置学生课外作业教师讲解板书学生记录2分钟

教师点评作业布置任务

金属外表镀膜厚度测量 教师讲解多媒体课件

学生记录 3分查阅资料 钟2

金属外表镀膜厚度测量4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室实时准确的镀膜厚度检测对于提高过程掌握质量和零部件在线检测与修理效率具有重要意义。在X射线、超声、电涡流等众多方法中，电涡流检测技术以其安全、便利快捷、精度高和本钱低等优点在多层导电构造厚度检测方面获得了广泛应用。学习目标把握电涡流式传感器的工作原理、主要特性、测量电路和典型应用;能够依据需要选择适宜的位移传感器进展测量电路设计;学会位移测量系统的制作与调试.教学过程设计步骤 学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排布置任

实时准确的镀膜厚度检测对于提

演示、下

多媒体课

小组争论10务高过程掌握质量和零部件在线检测与X射线、超声、电涡流等众多方法中，电涡流检测技术以其安全、便利快捷、精度高和本钱低等优点在多层导电构造厚度检测方面获得了广泛应用。

达任务

件、板书代表发言钟任务分解讲解相关学问

将任务分解成小单元，对小单元必需用到传感器学问和技能，在后面教学过程中,通过教师讲解，学生边学边练，学习传感器的相关学问和技能，完成该任务.依据法拉第电磁感应原理，当块状金属导体放置在一变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡那样在导体内转圈，称之为电涡流或涡流，这种现象就称为涡流效应。3.2.1电涡流式传感器在金属导体上产生的涡流，其渗透深度与传感器线圈的励磁电流的频率有关.涡流传感器主要可分为高频反射和低频透射两类3.2。2电涡流传感器测量电路

教师讲解多媒体课件教师通过多媒体课教师通过多媒体课学生边学70问题引导件边练钟等形式进实物演示行讲解

学生提问10钟续上表步骤讲解相关学问

学习内容(1〕电桥由电涡流传感器的工作原理可知,当被测对象变化可引起涡流式传ZL和品质因QZ、LQ就可求出被测量参数的变化。转换电路的作用就是将ZLQ转换为电压或Z的转换电路一般L的转换电路一般用谐振电路，又可以分为调幅法和调频法两种.〔2〕调幅式电路当金属导体远离或去掉时，LC并联谐振回路谐振频率即为石英振荡频f0，回路呈现的阻抗最大，谐振回路上的输出电压也最大;当金属导体靠近传感器线圈时，线圈的等效电感L发生变化，导致回路失谐,从而使输出电压降低,L的数值随距离x的变化x而变化。输出电压经放大、检波后，由指示仪表直接显示出x的大小。〔3)调频式电路LC振荡回路,当传感器与被测导体距离x转变时,在涡流影响下，传感器的〔阻抗〕致振荡频率的变化，该变化的频率是xf=L〔x〕,该频率可由数字频率计直接测量,或者通过F—V变换，用数字电压表测量对应的

时间安排教师通过安排教师通过多媒体课学生边学问题引导等形式进行讲解件实物演示边练电压。依据任务要求，提出解决任务的具体电压。依据任务要求，提出解决任务的具体争论法实训电路小组争论10实现方案引导文法板代表发言钟ED300型涡流式测教师重点实训电路学生查阅20厚仪，主要用于测量非磁性金属基体外表的氧化膜或涂层厚度,其测量范0~150μm,测量精度为±3％。讲解个别指导板资料学生动手实际制作钟传感器技术与应用2。测量电路设计时间安排教师重点实训电路学生查阅讲解个别指导安排教师重点实训电路学生查阅讲解个别指导板资料学生动手设计电路设计与制作

金属氧化膜的涡流测量电路如图3—30VT110kHz器，其输出通过6000Ω：600Ω的变TRP1、RP2、RP3、R1、C6L组成，适当RP1、RP2RP3，可使电桥在金属物外表无氧化膜时接近平衡，几乎无沟通信号从电桥输出。假设此时金属物外表有氧化膜时，传感器产生的感应电流使电桥失去平衡，A点就会输出检测信号.电路调试成果检查

〔1〕3-30〔考虑到是试验室模拟测试，可在输出A端连接万用表)；教师重点实训电路学生查阅15讲解板资料钟个别指导教师重点实训电路学生查阅15讲解板资料钟个别指导学生动手设计〔3〕0V，电压值随着膜厚变化而变化，则电路工作正常。检查电路的设计方案是否满足题目教师检查实训电路学生相互15要求，电路的布线是否合理，设计能成果板检查钟否实现既定功能,测量数据是否否正正常误差范围内。45传感器技术与应用传感器技术与应用46〔学生互评、教师点评〕

〔1)小组中一位成员展现制作完成的作品，小组给出自评成绩。〔2〕小组一位成员介绍一下小作品制作的思路和需要用到的理论学问，小组各成员答复教师的提问,教师做记录总结,并将结果反响给学生.

教师重点讲解 实训电路教师点评板

小组争论15代表发言钟步骤学习内容步骤学习内容时间教学方法教学手段学生活动安排〔学生互评、教师点评)(3〕教师结合小组所提交的设计工程，教师重点实训电路小组争论依据学习过程按任务要求独立正确的讲解板代表发言完成；以及工程报告的完成状况等对工程完成的成果进展评价,并将评价过程记录到下面表格。教师点评总结〔1〕本课程重点教师讲解多媒体课学生提问10〔2〕操作留意事项件钟〔3〕分析问题和解答问题作业布置学生课外作业教师讲解板书学生记录2分钟布置任务数控机床工作台位移检测教师讲解多媒体课学生记录3分件 查阅资料钟任务名称教学学时学习任务数控机床工作台位移检测任务名称教学学时学习任务数控机床工作台位移检测4教学场所多媒体教室、传感器技术实训室量，数据不受温度、时间的影响，抗干扰力量强，它是一种定值式传感器，测量精度取决于进长度计量仪器的重要配件.学习目标能够依据需要选择适宜的位移传感器进展测量电路设计；学会位移测量系统的制作与调试。了解光栅式传感器的工作原理、主要特性、测量电路和典型应用.教学过程设计步骤学习内容时间教学方法教学手段学生活动安排布置任务任务分解实际加工现场,通常存在很多变演示、下多媒体课小组争论10量直接或间接地影响加工精度，如工达任务件、板书代表发言钟机床的加工精度，有必要为其配备在数据不受温度、时间的影响，抗干扰精度取决于光栅刻线的准确性，能够动态而高精度地测量直线位移,是改造旧机床、装备机床以及改进长度计量仪器的重要配件.将任务分解成小单元,对小单元必需用到传感器学问和技能，在后面教师讲解多媒体课件学生提问10钟教学过程中，通过教师讲解，学生边实物演示学边练，学习传感器的相关学问和技传感器技术与应用讲解相关学问续上表

能，完成该任务.3。3。1光栅的根本构造1。光栅光栅是在透亮的玻璃上刻有大量相互平行、等宽而又等间距的刻线。这些刻线有透亮的和不透亮，或者是

多媒体课件实物演示

学生边学边练

钟时间步骤 学习内容

教学方法教学手段学生活动安排讲解相

对光反射的和不反射的，刻制的

教师通过多媒体课

学生边学关学问

光栅条纹密度一般为每毫米25、50、问题引导件 边练100、2503-34型长光栅,光栅上的刻线称为栅线,图中ab为缝隙宽度，a+b=W,W称光栅的栅距(也称为光栅常数)，通常a=b=W/22。光栅式传感器的构造光栅副〔主光栅和指示光栅〕和光电接收元件等组成3.3.2光栅传感器工作原理假设把光栅常数相等的主光栅和间隔)，并使两者栅线〔光栅刻线〕之间保持很小夹角θ，在两光栅的刻线重合处，光从缝隙透过，形成亮带，在两光栅刻线的错开处，由于相互挡光作用而形成暗带，于是在近似于垂直栅线的方向上消灭明暗相间的条纹，即在d—d线上形成亮带,在f—f线上形成暗带，这种明暗相间的条纹48

等形式进展讲解

实物演示传感器技术与应用续上表步骤讲解相关学问

称为莫尔条纹。莫尔条纹方向与刻线条纹方向近似垂直，当指示光栅左右移动时，莫尔条纹上下移动变化。2.莫尔条纹的特性位移放大作用。减小误差作用.安排〔3)方向对应与同步性安排〔3)方向对应与同步性教师通过多媒体课学生边学3.3。3光栅辨向及细分1。辨向问题引导等形式进展讲解件实物演示边练

时间教学方法教学手段学生活动争论完成任务的方案电路设计与制作

图辨向规律电路原理图2。细分所谓细分就是在莫尔条纹信号变化一个周期内，发出多个脉冲，以减小脉冲数量值从而提高区分率。常用的电子细分有直接细分法、电阻电桥细分法和电阻链细分法三种依据任务要求,提出解决任务的具体争论法实训电路小组争论10实现方案引导文法板代表发言钟数控机床导轨直线位移检测，依据光教师重点实训电路学生查阅20栅传感器的相关学问，可选用直线光BG—1型光栅传感器，依据运动行程选择相应的长度L0，并依据检测精度要求选择光栅的栅距.讲解个别指导板资料学生动手实际制作钟49传感器技术与应用续上表步骤

学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排成果检查

检查电路的设计方案是否满足题目要求，电路的布线是否合理，设计能否实现既定功能，测量数据是否否正正常误差范围内

教师检查成果

实训电路板

学生相互检查

钟〔学〔1〕小组中一位成员展现制作完成的生互评、教师点 作品，小组给出自评成绩。评〕〔2)小组一位成员介绍一下小作品制作的思路和需要用到的理论学问，小组各成员答复教师的提问，教师做记录总结，并将结果反响给学生。依据学习过程按任务要求独立正确的完成；以及工程报告的完成状况等对

教师重点讲解教师点评

实训电路板

小组争论15代表发言钟工程完成的成果进展评价过程记录到下面表格.工程完成的成果进展评价过程记录到下面表格.,并将评价〔1〕本课程重点(2〕操作留意事项〔3〕分析问题和解答问题教师讲解多媒体课件学生提问学生总结钟布置学生课外作业教师讲解板书学生记录2动感单车速度检测教师讲解多媒体课件学生记录查阅资料3分钟作业布置任务50传感器技术与应用传感器技术与应用51学习情境四速度检测教学班级教学目标

教学学时 12 教学场所 实训室力量(技能〕目标能够依据需要选择适宜的速度传感器进展速度测量电路设计学会速度测量系统的制作与调试

学问目标理解霍尔效应、霍尔传感器的工作原理了解光纤传感器的工作原理生疏霍尔传感器的测量电路生疏光纤传感器类型和应用把握霍尔传感器的构造和主要特性理解光电编码器的工作原理及应用力量训练任务任务编号任务名称任务描述学时安排动感单车是一种结合了音乐、视觉效果等独特的布满活力的室内自行1动感单车速度检测4板和轮子几个局部，与一般自行车不同的是，其车身稳固地联结为一个整体.机床主轴的掌握主要是速度控机床主轴转速检测 制，本任务针对机床主轴的转速检测2 4要求，选用适宜的光电编码器，制定适宜的安装、调试方案等.直流电机的速度检测方法有多速，如3学业评价：

直流电机转速检测

光纤等,本任务要求通过光纤传感器 4测量直流电机的转速。这种方法实现起来简洁、本钱低、测量精度高.实行多评价主体参与的学习全过程综合考核制度学习表现、关键力量表现、实物作品展现、工程报告和辩论结果来确定。续上表

学习情境四学业评价表(1)组别： 评价主体:说明：监控：监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率。4”表示行为总是发生“表示行为常常发生；“11。明确学习目标和任务后,马上争论制定学习打算12342.小组成员中软硬件设计任务分工明确12343。小组成员留意倾听并考虑别人的观点12344.大家共享信息资源12345.完成任务过程能认真争论遇到的问题并主动思考解决方法12346。完成任务时乐观，小组成员之间主动合作12347.完成任务时感兴趣，小组成员乐观参与12348。完成任务时有目的性,小组成员之间相处融洽12349。完成任务时布满激情，小组成员之间主动沟通123410.按任务要求独立开展学习与工作123411.小组成员献计献策制订较优化的系统设计方案123412.小组成员对仪器仪表操作标准，符合要求123413。小组成员能合理选择元器件123414。按时完成设计报告并汇报在团队中的设计任务123415.完成的电路能实现设计所要求效果并有创123416.完成的掌握系统设计后，工作台面干净1234续上表2组别： 评价主体：说明：监控：监控小组在合作完成学习任务时每种行为发生的频率。评价：(〕表示4分；(332〕表示2〔〕表示1分。1。猎取与处理信息的力量能够从教科书和课堂获得所需信息。能够利用学校的信息源获得所需信息.能够从群众媒体和全部渠道获得所需信息。能够开拓制造的信息渠道；从日常生活和工作中随时捕获有用的信息。2。工作与学习的方法力量〔1)能够回忆、再现学习内容.(2〕能够在肯定的时间范围内独立学习.能够独立确定学习的时间、方法；能解决调试过程消灭的问题。能够生疏自己的缺陷并准时补救；独立打算学习进度和制定设计方案。3.打算组织与执行力量能够解释工作过程；依据教师制定的标准检查工作任务是否完成.能够依据给定的工作打算较敏捷地完成设计任务；独立评估成果。(3〕能够娴熟运用所学学问技能独立制定工程工作打算。〔4〕能够对简单任务进展模块化设计并独立解决问题.4。沟通与合作力量〔1〕能够参与争论；完成小组给定的软硬件设计任务。〔2)能够在争论中提出自己的见解；适应小组工作方式。〔3)在小组工作中态度友好，富有创性。〔4)能够代表本专业与其他同学合作;在工作小组中活动自如。5.心理承受力能够在教师监视下完成任务和自我评估成果；胜任较低心理要求的工作。能够胜任中等心理要求的工作。责任心更加常常化、自觉化；由于自信念等缘由,能胜任较高要求。能够自觉对小组和工程负责；有完成重大任务的心理预备.续上表3。小组“口头汇报”行为表现评价表组别: 汇报人：汇报内容： 评价主体：说明：监控：监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率;”表示行为总是发生”表示行为常常发生；“2”表示行为很少发生“1”表示行为没有发生。A.身体表现a.站直，面对观众4321b。面部表情随着表达内容的变化而变化4321c。保持与观众眼神的沟通4321d。适当的手势4321B。声音表现a。说话节奏平稳,语速适当4321b。用声调变化强调重点4321c.声音足够大，每一位听众都能够听清楚4321d.发音正确，吐字清楚4321C。语言表达a。表达时用词恰当准确4321b4321c。语言简练，不罗嗦4321d.表达流畅，语意完整4321e。能正确答复教师提问4321f。答复以下问题准时4321续上表4.技能作品评价表组别: 汇报人:汇报内容: 评价主体：说明：监控：监控小组代表在做口头汇报时每种行为发生的频率;”表示行为常常发生；“2”表示行为很少发生“1“A.工程设计报告a。小组成员能正确完整写明试验内容4321b。小组成员正确画出掌握系统的硬件原理图4321c.小组成员正确画出掌握系统的软件流程图4321d。测试结果与分析符合要求4321e.流程图和程序的设计简洁模块清楚4321f.报告文档版面清楚，格式完整4321g。报告文档是否表达学问拓展模块的设计4321h。报告文档最终写出学习小结,分析存在差距的缘由4321B.实物作品展现a.小组成员能够操作演示并有明显的效果4321b。掌握系统设计符合学习要求，能实现根本功能4321c.能否关闭并行输出，开启串行输出4321d.发送初始化是否正确4321e。一位数据传送完了以后,TI4321f.每位数据的发送和接收是否正确4321g。硬件电路完成是否正确，是否有进展电平转换4321h.通信显示形式是否有创意4321任务１教学过程

动感单车速度检测4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室动感单车是一种结合了音乐学习目标理解霍尔效应、霍尔传感器的工作原理生疏霍尔传感器的测量电路把握霍尔传感器的构造和主要特性能够依据需要选择适宜的速度传感器进展速度测量电路设计学会速度测量系统的制作与调试教学过程设计时间步骤 学习内容

教学方法教学手段学生活动安排布置任

演示、下

多媒体课

小组争论10务 效果等独特的布满活力的室内自行车训练、健身设备。动感单车的构造与一般的单车相像，包括车把、车座、蹬板和轮子几个局部与一般自行车不同的是，其车身稳固地联结为一个整体。

达任务

件、板书代表发言钟任务分解

中，通过教师讲解，学生边学边练,学务。

教师讲解多媒体课件实物演示

学生提问10钟讲解相4.1.1关学问1.霍尔效应当把一块金属或半导体薄片垂直放在磁感应强度为B的磁场中,沿着垂直于磁场的方向通以电流I，就会在薄片的另一对侧面间产生电场E2.霍尔元件的构造霍尔元件的构造很简洁,它由霍尔片、引线和壳体组成。

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练

钟传感器技术与应用续上表时间步骤 学习内容 教学方法教学手段学生活动安排讲解相4.1。2关学问

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练4。1.3集成霍尔传感器线性型霍尔集成传感器不合理、环境温度变化等，都会影响霍不合理、环境温度变化等，都会影响霍尔元件的转换精度，带来误差。霍尔元件的主要误差有温度误差和零位误差。争论法实训电路小组争论10现方案引导文法板代表发言钟教师重点实训电路学生查阅20于其体积小、寿命长、安装便利、功耗讲解板资料钟

〔a)单端输出〔b)双端输出开关型霍尔集成传感器4。1.4霍尔元件的误差及其补偿由于制造工艺问题以及其他各种57传感器技术与应用作量中.依据本任务的测量要求，选用一款霍尔集成传感器UGN3020速度测量元件。

个别指导 学生动手实际制作〔a)内部构造图〔b〕工作特性2．测量电路设计数码显示电路组成.检测模块由永久磁铁和开关型霍尔集成器件UGN3020组成。永久磁铁固定在车轮上，UGN3020固定在车轮的叉架上.电路的工作原理为：车轮每旋转一周，磁铁经过电路的工作原理为：车轮每旋转一周，磁铁经过UGN30203单片机AT89C2051的外中断信号;从P3。2口输入单片机测量脉冲信号的个S1还可以始状态下显示的是速度。〔1〕试验室模拟调试时可在直流电机教师重点实训电路学生查阅15铁固定在转盘上，霍尔传感器UGN3020固定在转盘上方的支架上,将永久磁铁SUGN30205mm讲解个别指导板资料学生动手设计钟58传感器技术与应用传感器技术与应用59成果检查评价(学生互评、教师点评〕总结作业布置任务

右。4—17路局部的各元件连接好,并将UGN30203接通电源，使直流电机带动永久化，假设无脉冲信号,则检查永久磁体和UGN3020增大直流电机电压,观看示波器检测到的脉冲信号频率是否随电机转速的增加而加快,并依据频率计算出转速。在整个过程中依据教师供给的评教师检查实训电路学生相互15成果板检查钟要求地完成了工作任务。〔1〕小组中一位成员展现制作完成的教师重点实训电路小组争论15小作品，小组给出自评成绩。讲解板代表发言钟(2)小组一位成员介绍一下小作品制作教师点评的思路和需要用到的理论学问,并答复教师的提问.(3〕结合小组所提交的设计工程,依据学习过程按任务要求独立完成的状况；的完成状况等,由教师与学生共同评价小组的工作状况,并依据每人完成的复杂程度及创程度给以鼓舞。(1〕本课程重点教师讲解多媒体课学生提问10〔2)操作留意事项件学生总结钟〔3)分析问题和解答问题布置学生课外作业教师讲解板书学生记录2分钟机床主轴转速检测教师讲解多媒体课学生记录3分件查阅资料钟2

机床主轴转速检测4 教学场所 多媒体教室、传感器技术实训室电编码器，制定适宜的安装、调试方案等。学习目标理解光电编码器的工作原理及应用能够依据需要选择适宜的速度传感器进展速度测量电路设计学会速度测量系统的制作与调试教学过程设计时间步骤 学习内容 教学方法教学手段学生活动安排布置任

机床主轴的掌握主要是速度掌握，演示、下

多媒体课

小组争论10务 本任务针对机床主轴的转速检测要求，达任务选用适宜的光电编码器制定适宜的安装、调试方案等.

件、板书代表发言钟任务分解

中,通过教师讲解，学生边学边练，学习传感器的相关学问和技能,完成该任务.

教师讲解多媒体课件实物演示

学生提问10钟讲解相关学问

光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成应用最多的传感器,光电编码器由光源、透镜、随轴旋转的码盘、窄缝和光敏元件等组成。光电编码器广泛使用于测量转轴4。2。1增量式光电编码器的构造增量式编码器是指随转轴旋转的码盘

教师通过问题引导等形式进展讲解

多媒体课件实物演示

学生边学边练

钟续上表传感器技术与应用步骤讲解相关学问

时间安排教师通过多媒体课学生边学问题引导等形式进行讲解安排教师通过多媒体课学生边学问题引导等形式进行讲解件实物演示边练计数器对这些脉冲进展加减计数，以此来表示转过的角位移量。增量式编码器的工作原理增量式编码器由主码盘、鉴向盘、主码盘〔光电盘〕周边上刻有节距相等和不透亮区。鉴向盘与主码盘平行,并刻有A、B1/4A、B90°。旋转方向的判别A、BP1P2D触发器的D端和CP端，由于A、B两相脉冲P1和P290°，DFFCP〔P2)的上升沿触发。P1脉冲超前P2DQ=“1”表示正转；当反转时，P2P1D触发器的Q=“0”表示反转。。2确定式编码器61传感器技术与应用续上表步骤

学习内容

时间教学方法教学手段学生活动安排讲解相关学问

确定式编码器是把被测转角通过读取码盘上的图案信息直接转换成相

教师通过问题引导

多媒体课件

学生边学边练应代码的检测元件。编码盘有光电式、等形式进实物演示续上表

接触式和电磁式三种。确定式编码器具有以下特点：〔1〕确定式编码器是依据角度直接进表示出来。当轴旋转时，有与其位置对应的代码〔如二进制码、格雷码、BCD码)输出.从代码大小的变更,即可判别向电路。(2)它有一个确定零位代码，当停电或关机后，再开机重测量时，仍旧可以确的找出零位代码.〔3)0°~360°。标准区分率，用位数2n表示，即360°/2n。当进给数大于一转时，需用减速齿轮将两个以上的编码器连接起来,组成多级检测装置,使其构造简单、本钱高。4.2.31．MM法又称之为测频法，其测速原理是在规定的检测时间