《传感器原理及应用》教案.docx

1、传感器技术及应用课程教案课题测量方法的分类授课人2课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解测量方法的分类范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握不同测量对象采取相应的方法过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点理解四种测量方法的技巧难点掌握测量的方法学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容1. 测量方法的分类（1）按测量手续分类直接测量 直接测量就是用预先标定好的测量仪表直接读取被测量的测量结果。例如用万用表测量电压、电流、电阻等。这种测量方法的优点是简单而迅速，缺点是精度一般不高。但这种测量方法在工

2、程上广泛采用。间接测量 间接测量就是利用被测量与某中间量的函数关系， 先测出中间量，然后通过相应的函数关系计算出被测量的数值。在这种测量过程中，手续较多，花费时间较长，有时可以得到较高的测最精值。间接测量多用于科学实验中的实验室测量。联立测量 联立测量又叫组合测量。如果被测量有多个，而且被测量又与某些可以通过直接或间接测量得到结果的其他量存在一定的函数关系，则可先测量这几个量，再求解函数关系组成的联立方程组，从而得到多个被测量的数值。显然，它是一种兼用直接测量和间接测量的方式(2) 按测量时是否与被测对象接触分类接触式测量 传感器直接与被测对象接触，承受被测参数的作用，感受其变化，从而获得信号

3、，并测量其信号大小的方法，称为接触测量法。例如用体温计测体温等。非接触式测量 传感器不与被测对象直接接触，而是间接承受被测参数的作用，感受其变化，从而获得信号，并测量其信号大小设计意图时间教学方法10多媒体讲解分钟的方法，称为非接触测量法。例如用辐射式温度计测量温度，用光电转速表测量转速等。非接触测量法不干扰被测对象，既可对局部点检测，又可对整体扫描。特别是对于运动对象、腐蚀性介质及危险场合的参数检测，它更方便、安全和准确。(3) 按被测信号的变化情况分类静态测量 静态测量是测量那些不随时间变化或变化很缓慢的物理量。如超市中物品的称重属于静态测量，温度计测气温也属于静态测量。动态测量 动态测量

4、是测量那些随时间而变化的物理量。如地震仪测量振动波形则属于动态测量。(4) 按输出信号的性质分类模拟式测量 模拟式测量是指测量结果可根据仪表指针在标尺上的定位进行连续读取的方法，如模拟式电压表测电压。数字式测量 数字式测量是指以数字的形式直接给出测量结果的方法，如光电脉冲编码器的测量。2. 测量误差的分类系统误差在相同测量条件下多次测量同一物理量，其误差大小和符号保持恒定或按某一确定规律变化，此类误差称为系统误差。系统误差表征测量的准确度。随机误差在相同测量条件下多次测量同一物理量，其误差没有固定的大小和符号，呈无规律的随机性，此类误差称为随机误差。通常用精密度表征随机误差的大小。准确度和精密

5、度的综合称为精确度，简称精度。粗大误差 明显偏离约定真值的误差称为粗大误差。它主要是由于测量人员的失误所致，如测错、读错或记错等。含有粗大误差的数值称为坏值，应予以剔除。在测量中，若误差大于极限误差 C ，即为粗大误差。如压力传感器的准确度等级分别为0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0 等；我国电工仪表的准确度等级分别为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。70图解分析分钟10分钟教学反思传感器技术及应用课程教案课题传感器的组成和特性授课人9课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解传感器的组成范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二.

6、掌握传感器的组成和特性过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点传感器的组成难点掌握传感器的特性学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。传感器的作用可包括信息的收集、信息数据的交换及控制信息的采集三大内容。通过传感器对自然界的各种物质信息进行采集。如图所示,人们把传感器比作人的五种感觉器官，但在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面是人的感官所不能代替的。传感器的应用领域如图 1-2

7、所示,传感器是任何一个自动控制系统必不可少的环节。如今，传感器的应用领域已涉及到科研、各类制造业、农业、汽车、智能建筑、家用电器、安全防范、机器人、人体医学、环境保护、航空航天、遥感技术、军事等各个方面，人们已经离不开各种各样的传感器了。设计意图时间教学方法10视频播放分钟图解分析传感器的分类1）按输入量(被测对象)分类输入量即被测对象，按此方法分类，传感器可分为物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器三大类。例如，物理量传感器又可分为温度传感器、压力传感器、位移传感器等等。这种分类方法给使用者提供了方便。2）.按转换原理分类从传感器的转换原理来说，通常分为结构型、物性型和复合型三大类。结构型

8、传感器是利用机械构件 (如金属膜片等)在动力场或电磁场的作用下产生变形或位移，将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量，它是利用物理学运动定律或电磁定律实现转换的。物性型传感器是利用材料的固态物理特性及其各种物理、化学效应（即物质定律，如虎克定律、欧姆定律等）实现非电量的转换。它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。例如： 电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、热敏、气敏、湿敏、磁敏等等。70分钟PPT 讲述10分钟复合型传感器是由结构型传感器和物性型传感器组合而成动画放影并的，兼有两者的特征。讲述这种分类方法清楚地指明了传感器的原理，便于学习和研究。3）.按输出信号

9、的形式分类按输出信号的形式，传感器可分为开关式、模拟式和数字式。4）.按输入和输出的特性分类按输入和输出特性，传感器可分为线性和非线性两类。5）.按能量转换的方式分类按转换元件的能量转换方式，传感器可分为有源型和无源型两类。有源型也称能量转换型或发电型，它把非电量直接变成电压量、电流量、电荷量等，如磁电式、压电式、光电池、热电偶等。无源型也称能量控制型或参数型，它把非电量变成电阻、电容、电感等量。教学反思传感器技术及应用课程教案课题传感器中的弹性敏感元件授课人课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解弹性敏感元件的特性范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握应变力的计算过程与

10、方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解弹性敏感元件的特性难点掌握应变力的计算学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容1. 应力2. 应变3. 胡克定律与弹性模量 = E = G式中，E 为弹性模量或称杨氏模量，单位为Nm2；设计意图时间教学方法10分钟多媒体教学G 为剪切模量或称刚性模量；为切应力。1. 弹性敏感元件的特性说明弹性元件受力(或力矩、压力)与其相应的位移(线位移，角位移) 之间的关系II. 弹性敏感元件的材料图解分析70分钟III. 弹性敏感元件的类型1. 变换力的弹性敏感元件10分钟2. 变换压力的弹性元

11、件教学反思传感器技术及应用课程教案课题传感器的应用授课人课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解传感器应用的范围范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握如何选择相应的传感器过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解传感器应用的范围难点掌握掌握如何选择相应的传感器学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将 其转换成可用输出信号的器件或装置。在有些学科领域， 传感器又称为敏感元件、检测器、转换器等。这些不同提法，反映了在不同的技术领域中，只是根据器件用途对同一类

12、型的器件使用着不同的技术术语而已。现如今应用最为广泛。 在工业生产中的应用越来越重要。 在军工设备仪器中占据的位置越来越重。 在医疗设备中有广泛的应用。 在日常生活中，检测设备也非常重要的应用。设计意图时间教学方法多媒体教学10分钟动画演示航空航天宇宙飞船飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动测量；“阿波罗 10”飞船对 3295 个参数进行检测，其中：温度传感器 559 个压力传感器 140 个信号传感器 501 个遥控传感器 142 个师生共同讨论70分钟10分钟教学反思传感器技术及应用课程教案课题传感器的发展趋势授课人课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解传感器

13、的发展趋势范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握传感器应用的环境过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解传感器的发展趋势难点掌握传感器应用的环境学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容 、 开发新型传感器传感器的工作机理是基于各种效应和定律，由此启发人们进一步探索具有新效应的敏感功能材料，并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器件，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。结构型传感器发展得较早，目前日趋成熟。结构型传感器，一般说它的结构复杂，体积偏大，价格偏高 。物性型传感器大致与之相反

14、，具有不少诱人的优点，加之过去发展也不够。世界各国都在物性型传感器方面投入大量人力、物力加强研究， 从而使它成为一个值得注意的发展动向。（1）采用新原理（2）填充传感器空白（3）仿生传感器二、开发新材料传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学的进步， 人们在制造时，可任意控制它们的成分，从而设计制造出用于各种传感器的功能材料。用复杂材料来制造性能更加良好的传感器是今后的发展方向之一。设计意图时间教学方法10分讲授法钟多媒体教学三 、新工艺的采用在发展新型传感器中，离不开新工艺的采用。新工艺的含义范围很广，这里主要指与发展新型传感器联系特别密切的微细加工技术。该技术又称微机械加工技术，是近

15、年来随着集成电路工艺发展起来的，它是离子束、电子束、分子束、激光束和化学刻蚀等用于微电子加工的技术，目前已越来越多地用于传感器领域。113新工艺的采用例如利用半导体技术制造出压阻式传感器，利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏、湿敏传感器，日本横河公司利用各向异性腐蚀技术进行高精度三维加工，在硅片上构成孔、沟棱锥、半球等各种开头，制作出全硅谐振式压力传感器。四 、集成化、多功能化集成化 :为同时测量几种不同被测参数，可将几种不同的传感器元件复合在一起，作成集成块。例如一种温、气、湿三功能陶瓷传感器已经研制成功。把多个功能不同的传感元件集成在一起，除可同时进行多种参数的测量外，还可对这些参数的测量结果

16、进行综合处理和评价，可反映出被测系统的整体状态。多功能化:同一功能的多元件并列化，即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上排列起来，如 CCD 图像传感器。多功能一体化，即将传感器与放大、运算以及温度补偿等环节一体化，组装成一个器件。五 、智能化对外界信息具有检测、数据处理、逻辑判断、自诊断和自适应能力的集成一体化多功能传感器，这种传感器具有与主机互相对话的功能，可以自行选择最佳方案，能将已获得的大量数据进行分割处理，实现远距离、高速度、高精度传输等。70分钟10分讨论法钟教学反思传感器技术及应用课程教案课题温度传感器基础知识授课人课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解温度的

17、基础知识范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握温度的相关概念过程与方法：一体化教学重点了解温度的基础知识难点掌握温度的相关概念学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容1.1 温度定义温度（temperature）是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。两个不同温度相接触的物体将会产生热交换在国际单位制中，以热力学温标为基本温标，它定义的温度为热力学温度T，单位为开尔文，符号为K。热力学温度单位开尔文（k）是国际单位制基本单位之一。其它的基本单位还有米、千克、秒、安培、摩尔和坎德拉等，用符号 K 表示。1.2

18、温标分类温标定义：用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度读数起点（零点）和测量温度的基本单位。温标分类：目前国际上用得较多的温标有： 华氏温标(F)摄氏温标（C） 热力学温标(K)国际实用温标1.3 温标特点（1） 摄氏温标把在标准大气压下冰的熔点定为零度（C），把水的沸点定为 100设计意图时间教学方法10分钟多媒体教学度，两个温度点间划分100 份，每份为 1 摄氏度。符号为t，单位为C 。（2） 华氏温标70把在标准大气压下冰的熔点定为 32F，水的沸点定为 212F，两温度点划分 180 份，每份为 1 华氏度。符号为。它与华氏度的关系分为q / F = (1.8t / C +

19、 32)钟（3） 热力学温标热力学温标以水的三相点平衡共存时的温度为基本定点，并规定其温度为 273.15K。三相点是指在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相） 共存的一个温度和压力的数值。开氏温度计上的一度等于摄氏温度计上的一度，水的冰点摄氏温度计为 0C，开氏温度计为 273.15K。（4） 国际实用温标为解决国际上温度标准的统一及实用问题，国际上协商决定， 建立一种既能体现热力学温度（即能保证一定的准确度），又使用方便、容易实现的温标，即国际实用温标，又称国际温标。1968 年国际实用温标规定热力学温度是基本温度，用t表示，10其单位是开尔文，符号为 K。1K 定义为水三相点热力

20、学温度的1/273.16，水的三相点是指纯水在固态、液态及气态三项平衡时的分温度，热力学温标规定三相点温度为273.16 K，这是建立温标的唯一基准点。钟教学反思传感器技术及应用课程教案课题温度传感器分类与特点授课人课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解温度传感器分类范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握温度传感器的特点过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解温度传感器分类难点掌握温度传感器的特点学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容1.1 温度传感器定义温度传感器是一种将温度变化转换为电量

21、变化的传感器，它利用感温元件的电参量随温度变化的特性，通过测量电路电信号变化来检测温度。具体来说，就是将温度变化转化为电路变化并输出的装置。例如， 将温度变化转化为电阻、电势、磁导等变化，再通过适当的测量电路就可以将这些点参数的变化来表达所测温度的变化。1.2 温度传感器要求作为温度传感器应满足的条件如下：l 特性与温度之间的关系要适中，并容易检测和处理，且随温度呈线性变化；l 除温度以外，特性对其它物理量的灵敏度要低；l 特性随时间变化要小；l 重复性好，没有滞后和老化；l 灵敏度高，坚固耐用，体积小，对检测对象的影响要小；l 机械性能好，耐化学腐蚀，耐热性能好；l 能大批量生产，价格便宜；

22、l 无危险性，无公害等。1.3 温度传感器分类温度传感器种类繁多，分类方法各异，通常情况下：设计意图时间教学方法多媒体教学10分钟图片展示接触式温度传感器特点：传感器直接与被测物体接触，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度，特别是被测物体热容量较小时，测量精度较低。例如：热电阻、热敏电阻、热电偶等。非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线，从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度却较低。优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象的温度70场；例如：辐射高温计、辐射高温计等。1.3 温度传感器分类分钟1.4 温度传感器特性10分钟教学反思119传

23、感器技术及应用课程教案课题热敏电阻授课人课程类型班级上课时间专业课知识与技能：范围及性质课时上课地点学校2 课时一. 了解电阻式温度传感器的概念教学目标二. 掌握主要参数过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解电阻式温度传感器的概念难点掌握主要参数学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容设计意图时间教学方法1.1 电阻式温度传感器10定义：利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质而工作的。用仪分表测量出热电阻的阻值变化，经过查表换算即可得到与电阻值对应的温度值。多媒体教学钟分类：1.2 热敏电阻定义与分类定义：热

24、敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的,属于半导体测温元件。分类：热敏电阻的种类很多，按阻值与温度关系特性可分为：图解分析701.4热敏电阻主要参数热敏电阻主要参数包括：分(1) 标称电阻 R25（冷阻）标称电阻值是热敏电阻在 250.2时的阻值。钟(2) 电阻温度系数（%/）热敏电阻的温度变化 1 时电阻值的变化率。(3) 最高工作温度 Tmax热敏电阻器在规定技术条件下长期连续工作所允许最高温度：T0环境温度；PE环境温度为 T0 时的额定功率；H耗散系数(4) 转变点温度 Tc热敏电阻器的电阻一温度特性曲线上的拐点温度，主要指正电阻温度系数热敏电阻和临界温度热敏电

25、阻。(5) 额定功率 PE热敏电阻器在规定的条件下，长期连续负荷工作所允许的消耗功率。在此功率下,它自身温度不应超过 Tmax。(6) 测量功率 P0热敏电阻器在规定的环境温度下,受到测量电流加热而引起的电阻值变化不超过 0.1时所消耗的功率(7) 工作点电阻 RG在规定的温度和正常气候条件下，施加一定的功率后使电阻器自热而达到某一给定的电阻值。教学反思讨论法10分钟传感器技术及应用课程教案课题电阻应变片传感器授课人课程类型班级上课时间专业课知识与技能：范围及性质课时上课地点学校2 课时一. 了解电阻应变片传感器原理结构教学目标二. 掌握工作原理过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严

26、密的抽象思维能力重点了解电阻应变片传感器原理结构难点掌握工作原理学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容设计意图时间教学方法电阻式传感器电阻式传感器是一种能把非电量（如力、压力、位移、湿度等）转换成与之有对应关系的电阻值，再经过测量电桥把电阻值转换图解分析10成便于传送和记录的电压（电流）信号的装置。电阻式传感器的种类很多，主要有电阻应变式、电位器式、热分电阻式、气敏、湿敏等类型。导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其钟电阻值也将随着发生变化，这种现象称为应变效应。多媒体教学70分钟10金属丝式与箔式应变片的区别金属丝式应变片蠕变（固

27、体材料在保持应力不变的条件下，分应变随时间延长而增加的现象）较大，金属丝易脱胶，逐渐被箔讨论式所取代。但金属丝式应变片价格便宜，多用于大批量、一次性钟试验。箔式应变片中的箔栅是金属箔通过光刻、腐蚀等工艺制成的。箔式应变片与片基的接触面积大得多，散热条件较好，在长时间 测量时的蠕变较小，一致性较好，目前广泛用于电子秤等各种应 变式传感器中。半导体应变片以半导体材料（N 型和P 型硅）为基底，利用扩散、外延和薄膜工艺制成的。主要优点是灵敏度比金属应变片高很多。缺点是：灵敏度的一致性差、温漂大、电阻与应变间非线性严重。在使用时，需采用半桥、全桥温度补偿及非线性补偿措施。教学反思传感器技术及应用课程教

28、案课题课程类型班级上课时间应变片的粘贴方法授课人专业课范围及性质课时上课地点知识与技能：一. 了解应变片的粘贴的原理学校2 课时教学目标二. 掌握应变片的粘贴方法过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解应变片的粘贴的原理难点掌握应变片的粘贴方法学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容1） 检查阻值设计意图时间教学方法10多媒体教学分钟2） 在选定贴应变片的位置划出十字线3） 再用细砂纸精磨（45 度交叉纹）70分4） 用棉纱或脱脂棉花沾丙酮清洁结构表面，擦几遍后，不可再用手接触表面。钟图解分析5） 用透明胶带将应变片

29、与构件在引脚处临时固定，移动胶带位置使应变片达到正确定位。10分钟6） 在应变片的反面涂上一滴快干胶水，视应变片面积而定，胶水量不宜过多。7） 将塑料薄膜盖在应变片上，用大拇指按压挤出多余胶水,按压时间一般 1 分钟，室温低时适当延长。2238） 为了使胶水可靠固化，可用电吹风微加热处理（注意距离和均匀），用万用表测量应变片绝缘电阻值，应大于 20M。9） 将应变片引线焊接在接线片上，焊点要光滑牢固。引线不能绷紧，需形成弧线与接线片相连。10） 将连接应变仪的导线焊接在接线片上（焊接时间尽量短） ,把导线用绝缘胶带固定在构件上，再一次检查应变片质量。11） 在应变片周围涂上软硅胶(防潮、防损伤

30、）。12） 硅胶固化后,应变片粘贴工作完毕。但要再次检查应变片的阻值和绝缘情况。13） 固定粘贴、焊接后，用胶布将引线和被测对象固定在一起，防止拉动引线和应变片。教学反思传感器技术及应用课程教案课题课程类型班级上课时间电阻应变片传感器电路原理专业课知识与技能：授课人范围及性质课时上课地点学校2 课时一. 了解电阻应变片传感器电路原理教学目标二. 掌握电阻应变片传感器电路的参数运算过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解电阻应变片传感器电路原理难点掌握掌握电阻应变片传感器电路的参数运算学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程

31、与内容非平衡电桥的结构非平衡电桥由四个电阻 R1、R2、R3、R4 组成一个四边形的回路，每一边称作电桥的“桥臂”。有 4 个结点a、b、c、d。在 a、c 结点之间接入电源 Ui，而另一对结点（b、d）之间的电压差作为输出电压 Uo 端。b、d 点对负极（a 点）的电压相等时称作 “电桥平衡”；反之，b、d 两点电位差不为零时称作“电桥不平衡”。非平衡电桥的输出电压设计意图时间教学方法10分钟电桥平衡的条件IR1 / R: =Rm3 或R1 Rl =jR, 飞 ）4个桥踌电阻的比例谦常不可能完全相224同 因此必须设宣“ 讷笭电位器”涸节RP,; 民终 可以使R 户凡IR / R4RP 70

32、（ 冗卫 、 R2， 是 R、R, 并 联RP 后的 等效电阻）， 电 桥 趋于 平 衡 ， 丛？皮预调到幸分钟位， 这过程称为闾枣图中的r ，的作用是哉小调节范囡 也称限凉电阻，非平衡电桥可以分为单竺、单臂半桥：匹个桥背中， 只 有 个 电 阻的电阻可变， R l 为应变片 R乌、 R众虹为固定电阻（低温潠呐话合金 电阻）桥 扰的植出电压为：u一u , .1. Rlu。 =K t: 4R ,4双酋半桥飞 R已为应变片， Ra 气 R山为固定电阻（低温湮的盓合金电阻） ， 应空片R , R，愍受到 虳应 变 g 广 行2相反， 产 生的 电 阻造莹正负号相反， 可 以 使 箱出 电压lJ心成倍

33、地堵大：双艺、全桥Uug10分I.,凸钟uU 。= i (1R l Ru .2） 土K ( e1 - g z )4 .R ,R, . 4u.,四臂全桥全桥的四个桥宫都为应安片如果 设法唗试 件受力后 ， 应交片R, - R 产 生的电 沮堰昼（或呼 翌到的应变叮 气） 正 负号相间就可以使稽出电压u拉 倍地培大蓿出电压扫u 口 24（沪 立江 十 三 乌）R I.R 二R R 4教学反思单营、双 臂半杭全桥工作方式中喟种灵敏度呆高？ 曙刁 中灵敏度呆低？传感器技术及应用课程教案课题电阻应变片的应用授课人225课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解电阻应变片的原理范围及性质课时上课地点

34、学校2 课时教学目标二. 掌握电阻应变片的应用过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解电阻应变片的原理难点掌握电阻应变片的应用学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容电子秤人体秤电子人体秤中，四个角都装了电阻应变片，四角接成全桥，由单片 机 测 量 桥 路 电 压 ， 并 换 算 出 被 称 量 的 体 重 。设计意图时间教学方法10多媒体教学分钟226恨目携 式案秤的原理框图吊钩秤70分钟应变式荷三传感器外形及受力位茧原理分析F10分图解分析钟外壳基睦应变式加速度传感器 在加速度变化时，质量块受力 F=ma。梁产生

35、变形，质量一定，梁的变形（基应变片变形） 正比于加速度。从而通过应变测得加速度。教学反思应变片弹谤片传感器技术及应用课程教案课题电位器式传感器授课人229课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解电位器式传感器的概念范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握电位器式传感器的工作原理过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解电位器式传感器的概念难点掌握电位器式传感器的工作原理学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容电位器式传感器是一种把机械的 线位移 或 角位移 输入量转换为与它成一定函数关系的电阻或电压

36、输出的传感元件。设计意图时间教学方法10多媒体教学分钟电位器式传感器 分类薄膜电位器薄膜电位器通常有两种：一种是碳膜电位器，另一种是金属膜电位器。碳膜电位器是在绝缘骨架表面喷涂一层均匀的电阻液，经烘干聚合制成电阻。电阻液由石墨、碳膜、树脂材料配合而成。金属膜电位器是在绝缘基体上用高温蒸镀或电镀方法，涂上一层金属膜而制成。金属膜为合金锗铑、铂铜、铂铑锰等。导电塑料电位器导电塑料电位器由塑料粉和导电材料（合金、石墨、碳黑等）压制而成，它又称为实心电位器。该电位器耐磨性较好、寿命长、电刷容许的接触 压力较大，适用于振动、冲击等恶劣工作环境，能承受较大功率。但温度影响较大，接触电阻大，精度不高。光电电

37、位器主要由电阻体、光电导层和导电电极等组成。是一种非接触式电位器，用光束代替电刷。具有耐磨性好，精度、分辨率高，寿命长（可达亿万次循环）、可靠性好等优点。光电电位器的制作过程是：先在基体上沉积一层硫化镉或硒化镉的光导电层，然后在光导电层上再沉积一条电阻体和一条导电电极。在电阻体和导电电极之间留有一个狭窄的间隙。平时无光照时， 电阻体和导电电极之间由于光电导层阻值很大而呈绝缘状态。当光束照射部位和导电电极导通， 于是光电电位器的输出端便有电压输出，输出电压的大小与光束位移照射到的位置有关，从而实现了将光束位移换为电压输出，输出电压的大小与光束位移照射到的位置有关，即实现了将光束位移换为电压信号输

38、出。70图解分析分钟10分钟共同讨论教学反思传感器技术及应用课程教案课题2.3 热电阻式传感器 1授课人230课程类型班级上课时间专业课知识与技能：一. 了解温度测量的基本概念范围及性质课时上课地点学校2 课时教学目标二. 掌握温度传感器的种类及特点过程与方法：一体化教学情感态度价值观：培养学生严密的抽象思维能力重点了解温度测量的基本概念难点掌握温度传感器的种类及特点学情分析学生基础差，以实例为主教学方法讲授、视频分析教学准备案例、多媒体教学过程与内容温度测量的基本概念温度标志着物质内部大量分子（或原子）无规则运动的剧烈程度。温度越高，表示物体内部分子（或原子）的热运动越剧烈。测温传感器分类按测量方法可分为接触式和非接触式；按工作原理可分为膨胀式、电阻式、热电式、辐射式等。温度传感器的种类及特点n 接触式温度传感器n 非接触式温度传感器接触式温度传感器：传感器直接与被测物体接触进行温度测量， 由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度，因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条