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《传感器与检测技术》课程教案首页教学内容教学设计项目I传感器与自动检测数据处理任务L1传感器的认知☆本次任务传感器的认知☆任务提出传感器技术是测量和控制技术的基础，广泛使用，例如自动化生产线由工件传送系统和控制系统组成，实现产品生产过程的自动化，传感器在其中是什么作用？☆拟解决问题
1、帮助学生了解传感器的使用，定义及组成
2、帮助学生了解传感器的分类第一部分课前准备教师线上提出问题1）你见过传感器吗？2）同学对传感器有哪些认识？3）传感器有什么应用？学生利用互联网、网络课程平台等进行学习，寻找答案第二部分课堂实施☆提出任务自动化生产线由工件传送系统和控制系统组成，实现产品生产过程的自动化，传感器在其中是什么作用？☆分析讨论问题1:传感器在自动化系统和机器人技术中有什么作用？
一、情景设计信息化教学+投影
二、方法设计任务驱动+问题引导+分组讨论+练习法
三、过程设计第一部分课前准备第二部分课堂实施
①复习+导入
②提出任务
③分析讨论
④解决任务
⑤总结评价第三部分课后拓展教师利用网教平台课前发布问题学生利用微课、电子图书、网教平台等各种网络资源自学拓展学习空间，提高学习兴趣视频、图片展示传感器的应用学生讨论传感器的作用，认识传感器介绍黄大年“地球深行器比作人的四肢尽管传感器与人的感觉器官相比还有许多不完善的地方但传感器在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面所表现出来的能力是人的感官所不能代替的传感器的作用包括信息的收集、信息数据的交换及控制信息的采集三大内容问题2传感的应用1传感器在工业检测和自动控制系统中的应用2传感器在汽车中的应用3传感器在家用电器中的应用4传感器在机器人中的应用5传感器在医学中的应用6传感器在环境保护中的应用7传感器在航空航天中的应用8传感器在遥感技术中的应用9传感器在军事方面的应用问题3传感器的定义及组成
1、传感器的定义根据中华人民共和国国家标准GB7665—1987传感器是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置对此定义需要明确以下几点1传感器是一种能够检测被测量的器件或装置；2被测量可以是物理量、化学量或生物量等；3输出信号要便于传输、转换、处理、显示等，一般是电参量；4输出信号要正确地反映被测量的数值、变化规律等，即两者之间要有确定的对应关系，且应具有一定的精确度
2、传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路组成如图1-4所示1敏感元件敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他物理量的元件如后续章节要介绍的对力敏感的电阻应变片、对光敏感的光敏电阻、对温度敏感的热敏电阻等2转换元件转换元件也叫传感元件，是将敏感元件的输出量转换成电参量电阻、电容等的元件有些传感器的敏感元件和转换元件合二为一，它感受被测量并直接输出电参量，如热电偶等；有些传感器，转换元件不止一个，要经过若干次转换3转换电路转换电路将转换元件输出的电参量转换为电压、电流或电频率的电路如果转换元件的输出已经是电压、电流或电频率，则不需要转换电路问题4传感器的传感器的分类按照被测量分类按照测量原理分类☆解决任务传感器就像人的眼睛、耳朵等感觉器官，是自动线的检测元件，能检测到规定的被测量并将其转换成符合工程技术要求的电信号自动线上常使用的传感器有电感式传感器、电容式传感器、光纤式传感器、干簧管、编码器等每种传感器的使用场合与要求不同，检测距离、安装方式、输出接口电器特性不同，在安装调试中，需要与执行机构、控制器等设备综合考虑☆总结评价学习小结1传感器的认识1传感器的概念2传感器的组成2传感器的分类第三部分课后拓展.生活中还有哪些地方使用传感器？.总结自己所接触到的传感器都有哪些？《传感器与检测技术》课程教案首页点，如轴承摩擦、间隙等.重复性重复性是指传感器的输入量按同一方向变化，作全量程连续多次测量时所得到的曲线不一致的程度.灵敏度传感器输出的变化量Ay与引起该变化量的输入量变化根之比即为其静态灵敏度表达式为Ax即传感器的灵敏度就是校准曲线的斜率线性传感器特性曲线的斜率处处相同，灵敏度K是常数以拟合直线作为其特性的传感器，也可认为其灵敏度为一常数，与输入量的大小无关非线性传感器的灵敏度不是常数，应以dy/dx表示.分辨力和阈值分辨力是指传感器能检测到的最小的输入增量分辨力可用绝对值表示，也可用与满量程的百分数表示当一个传感器的输入从零开始极缓慢地增加，只有达到了某一最小值后，才能测出输出变化，这个最小值就称为传感器的阈值事实上阈值是传感器在零点附近的分辨力分辨力说明了传感器可测出的最小可测出的输入变量，而阈值则说明了传感器的可测出的最小输入量.稳定性稳定性有短期稳定性和长期稳定性之分传感器常用长期稳定性描述其稳定性，它是指在室温条件下，经过相当长的时间间隔，如一天、一月或一年，传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异通常又用其不稳定性来表征其输出的稳定程度.漂移漂移指在一定时间间隔内，传感器输出量存在着与被测输入量无关的、不需要的变化漂移包括零点漂移与灵敏度漂移零点漂移或灵敏度漂移又可分为时间漂移（时漂）和温度漂移（温漂）时漂是指在规定条件下，零点或灵敏度随时间的缓慢变化；温漂为周围温度变化引起的零点或灵敏度漂移☆解决任务传感器使用过程中，选择的传感器要满足技术指标要求，保证测试能够准确顺利完成☆总结评价.学习小结1传感器的特性1静态特性2动态特性2静态特性个指标含义.学生评价第三部分课后拓展如何选用传感器？学生利用网络在线测试拓展学习提高能力授课教师班级学时2授课日期主题或任务项目一一传感器与检测技术基础任务一一传感器的认知课型专业课授课地点0）多媒体教室O企业专业教室O实训室教学目标（从知识、技能、素质三方面说明）.认识传感器.掌握传感器的基本知识.培养学生爱国情怀、敬业精神学习内容.传感器的基本认识.传感器的定义、组成.传感器的分类、应用重点难点重点、难点
1.传感器的定义、组成教学方法0）理论讲授G）小组讨论项目教学0）任务驱动参观教学模拟教学实验实训0启发提问教学其他素材资源◎文本素材实物展示PPT幻灯片音频素材◎视频素材
①动画素材Q图形/图像素材◎网络资源其他教学设计课前准备教师提出问题，学生利用互联网、网络课程平台等进行学习，寻找答案课堂实施.提出任务引入案例，例如自动化生产线由工件传送系统和控制系统组成，实现产品生产过程的自动化传感器在其中是什么作用？.答疑解惑师生共同讨论学习以下内容1）传感器的基本认识2）传感器的定义、组成3）传感器的分类
3.解决任务同学分组讨论，发言解释传感器的作用，教师根据发言进行归纳课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价行为表现O课堂作业测验测试O制作作品其他作业题目线上测试双语教学授课教师班级学时2授课日期主题或任务项目——传感器与检测技术基础任务一一检测系统与信号处理课型专业课授课地点
①多媒体教室企也专业教室实训室教学目标（从知识、技能、素质三方面说明）.掌握传感器的基本特性知识.会用基本特性进行传感器的选择.教育学生诚实守信学习内容
1.传感器的基本特性
2.传感器的标定重点难点
1.传感器静态特性七个指标的含义教学方法0）理论讲授0）小组讨论项目教学任务驱动启发提问教学模拟教学实验实训演示教学其他素材资源O文本素材实物展示QPPT幻灯片音频素材0视频素材0）动画素材图形/图像素材
①网络资源其他教学设计课前准备教师提出问题，学生利用互联网、网络课程平台等进行学习，寻找答案课堂实施L提出任务怎样去判断信号是否准确
2.答疑解惑师生共同讨论学习以下内容1）传感器的基本特性2）传感器静态特性各指标含义3）传感器的分类
3.解决任务同学分组讨论，发言解释传特性指标作用的作用，教师根据发言进行归纳课后拓展学生进行线上自测，巩固知识，提高能力学习评价0）行为表现课堂作业测验测试制作作品其他作业题目线上测试双语教学传感器Transducer/Sensor教学内容教学设计项目1传感器与检测技术基础任务
1.2检测系统与信号处理第一部分课前准备教师线上提出问题1）传感器的输入输出应该满足什么条件？2）传感器特性是指什么？学生利用互联网、网络课程平台等进行学习，寻找答案第二部分课堂实施☆提出任务传感器所要测量的信号可能是恒定量或缓慢变化的量，也可能随时间变化较快，无论哪种情况，使用传感器的目的都是使其输出信号能够准确地反映被测量的数值或变化情况怎样去判断信号是否准确？☆分析讨论问题1:传感器的基本特性传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系，它看静态、动态之分静特性是指当输入量为常量或变化极慢时，即被测量各个值处于稳定状态时的输入输出关系动态特性是描述传感器在被测量随时间变化时的输出和输入的关系对于加速度等动态测量的传感器必须进行动态特性的研究，通常是用输入正弦或阶跃信号时传感器的响应来描述的，即传递函数和频率响应这里仅介绍传感器静特性的一些指标.线性度传感器的静态特性是在静态标准条件下，利用一定等级的校准设备对传感器进行往复循环测试，得出输出-输入特性（列表或曲线）实际曲线与其两个端点连线（拟合曲线）之间的偏差称为传感器的非线性误差取其最大偏差与理论》茜量程之比作为评价线性度（或非线性误差）的指标.迟滞传感器在正向行程（输入量增大）反向行程（输入量减小）中输出输入曲线不重合称为迟滞，产生迟滞的原因是传感器的机械部分、结构材料方面存在不可避免的弱
一、情景设计信息化教学+投影
二、方法设计任务驱动+问题引导+分组讨论+练习法
三、过程设计第一部分课前准备第二部分课堂实施
①复习+导入
②提出任务
③分析讨论
④解决任务
⑤总结评价第三部分课后拓展教师利用网教平台课前发布问题学生利用微课、电子图书、网教平台等各种网络资源自学拓展学习空间，提高学习兴趣举例引出特性的重要性。
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