传感器课程设计

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传感器的课程设计

传感器的课程设计

传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的基本概念、原理及分类。

2. 学生能够掌握传感器在实际应用中的选用原则和使用方法。

3. 学生能够了解传感器在生活中的广泛应用及其重要性。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确组装、调试简单的传感器装置。

2. 学生能够运用传感器进行数据采集、处理和分析,解决实际问题。

3. 学生能够通过查阅资料、合作交流,提高传感器应用的创新能力和实践能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,培养主动探究科学技术的热情。

2. 学生通过学习传感器知识,认识到科技发展对社会进步的推动作用,增强社会责任感和使命感。

3. 学生在团队合作中,学会尊重他人、倾听意见、分享成果,培养良好的团队合作精神。

课程性质:本课程属于科学课程,以实践性和探究性为主要特点,旨在培养学生的动手能力、创新能力及科学素养。

学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理基础,好奇心强,喜欢动手操作,但需引导培养合作意识和解决问题的能力。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和合作交流,提高学生的科学素养和创新能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 传感器的基本概念与原理- 传感器的定义、功能及分类- 常见传感器的原理介绍(如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)2. 传感器的选用与使用方法- 传感器的选用原则- 传感器连接电路的搭建与调试- 传感器在实际应用中的注意事项3. 传感器在生活中的应用案例- 自动门控制系统- 温湿度监测系统- 火灾报警系统4. 数据采集、处理与分析- 传感器数据采集的方法与设备- 数据处理与分析的基本步骤- 数据可视化展示5. 传感器创新实践- 设计简单的传感器应用项目- 制作传感器装置,解决实际问题- 团队合作、交流与分享教学内容安排与进度:第一课时:传感器基本概念与原理,介绍教材相关章节内容第二课时:传感器的选用与使用方法,结合教材实例进行分析第三课时:传感器在生活中的应用案例,参观或观看相关视频资料第四课时:数据采集、处理与分析,实践操作与讨论第五课时:传感器创新实践,分组进行项目设计与实施三、教学方法本课程将采用以下多元化的教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高教学效果:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,讲解传感器的基本概念、原理、选用原则等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。

传感器课程设计要求

传感器课程设计要求

传感器课程设计要求一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、性能和应用方法。

通过本课程的学习,学生应能理解传感器的概念,了解各种传感器的结构、工作原理和特性,掌握传感器的选用、安装和调试方法,并能运用传感器解决实际问题。

具体来说,知识目标包括:1.理解传感器的定义、分类和作用。

2.掌握各种传感器的结构、工作原理和特性。

3.了解传感器在自动化系统和物联网中的应用。

技能目标包括:1.学会选用、安装和调试传感器。

2.能够运用传感器进行数据采集和处理。

3.具备传感器故障分析和解决问题的能力。

情感态度价值观目标包括:1.培养学生对传感器的兴趣,激发学生创新思维。

2.培养学生团队合作精神,提高学生动手实践能力。

3.使学生认识到传感器在现代科技发展中的重要性,培养学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本原理、性能和应用。

具体安排如下:1.传感器概述:介绍传感器的定义、分类和作用,使学生对传感器有初步的认识。

2.电阻式传感器:讲解应变片、热电阻等电阻式传感器的工作原理、特性和应用。

3.电容式传感器:介绍电容式传感器的结构、工作原理和应用,如电容式微位移传感器、电容式湿度传感器等。

4.电感式传感器:讲解电感式传感器的原理、特性和应用,如电感式接近传感器、电感式电流互感器等。

5.光电传感器:介绍光电传感器的工作原理、特性和应用,如光敏电阻、光耦合器、光电二极管等。

6.磁电传感器:讲解磁电传感器的工作原理、特性和应用,如霍尔传感器、磁敏二极管等。

7.传感器信号处理:介绍传感器信号的处理方法,如放大、滤波、线性化等。

8.传感器的选用、安装和调试:讲解如何根据实际需求选用传感器,以及传感器的安装和调试方法。

9.传感器在自动化系统和物联网中的应用:介绍传感器在自动化系统和物联网中的典型应用案例。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

传感器相关的课程设计

传感器相关的课程设计

传感器相关的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握常见传感器的特点及应用场景。

2. 使学生了解传感器在智能控制系统中的作用,掌握传感器信号的采集、处理和传输方法。

3. 帮助学生掌握传感器相关的基础电路,如信号放大、滤波和线性化等。

技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建的能力。

2. 培养学生分析传感器性能和选用合适传感器解决实际问题的能力。

3. 提高学生动手实践能力,学会使用传感器相关仪器和设备。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的兴趣和求知欲,激发创新意识。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合。

3. 增强学生的团队合作意识,学会在团队中分工合作、共同解决问题。

课程性质:本课程为学科拓展课程,以实践为主,理论联系实际,注重培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生处于初中或高中阶段,具备一定的物理知识和实验技能,对新技术和新事物充满好奇。

教学要求:结合传感器技术发展趋势,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,培养学生解决问题的能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,充分调动学生的积极性,鼓励学生主动探究、创新实践。

通过本课程的学习,使学生能够掌握传感器相关知识,具备初步的智能控制系统设计能力。

二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义、分类和工作原理- 常见传感器(如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等)的特点及应用场景2. 传感器在智能控制系统中的应用- 传感器信号采集、处理和传输方法- 传感器与微控制器的接口技术3. 传感器相关电路- 信号放大、滤波和线性化电路- 传感器信号处理电路的设计与搭建4. 实践操作- 使用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建- 分析传感器性能,选用合适传感器解决实际问题5. 教学案例与拓展- 结合教材中的实例,进行传感器应用案例分析- 介绍传感器技术的发展趋势和新兴应用领域教学大纲安排:第一周:传感器基础知识学习第二周:常见传感器特点及应用场景分析第三周:传感器信号采集、处理和传输方法学习第四周:传感器相关电路设计与搭建第五周:实践操作(数据采集与智能控制系统搭建)第六周:教学案例与拓展,总结与反思教学内容与教材关联性:本教学内容与教材中传感器相关章节紧密关联,涵盖传感器的定义、分类、工作原理以及应用等方面,旨在帮助学生系统地掌握传感器知识,提高实际操作能力。

传感器实验课程设计

传感器实验课程设计

传感器实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能够掌握常见传感器(如温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)的使用方法和应用场景;3. 学生能够了解传感器在智能控制系统中的作用和重要性。

技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行实验操作,并熟练读取、分析实验数据;2. 学生能够运用所学知识,设计简单的传感器控制系统,解决实际问题;3. 学生能够通过实验,培养观察、分析、解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到传感器技术在现实生活中的广泛应用,增强对科学的兴趣和好奇心;2. 学生能够通过实验,培养合作、探究、创新的精神,提高自主学习能力;3. 学生能够关注传感器技术的发展,意识到科技对社会进步的重要影响,树立正确的价值观。

课程性质:本课程为实验课程,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和创新思维。

学生特点:初中生,对新鲜事物充满好奇,具有一定的认知能力和动手能力,但需引导和激发。

教学要求:教师应充分准备实验器材,确保实验安全;注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践能力。

同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导。

通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。

二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材相关章节,组织以下教学内容:1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理;- 常见传感器(温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)的原理及特点。

2. 传感器实验操作:- 实验器材的认识与使用方法;- 传感器实验操作步骤及注意事项;- 实验数据的读取、记录与分析。

3. 传感器应用案例:- 温度传感器在智能家居中的应用;- 光敏传感器在自动照明系统中的应用;- 压力传感器在工业生产中的应用。

4. 传感器控制系统设计:- 简单传感器控制系统的设计原理;- 控制系统的搭建与调试;- 解决实际问题的方法与技巧。

传感器的课课程设计

传感器的课课程设计

传感器的课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握传感器的基本概念、原理和应用,能够理解不同类型传感器的特点和作用,并能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。

具体来说,知识目标包括:1.了解传感器的基本概念、原理和分类。

2.掌握常见传感器的特点、工作原理和应用领域。

3.理解传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势。

技能目标包括:1.能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。

2.能够分析传感器输出信号的特点,并进行相应的处理和分析。

3.能够结合其他电子元件,设计简单的传感器应用系统。

情感态度价值观目标包括:1.培养学生对科学探究的兴趣和热情,提高学生的创新意识。

2.培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。

3.培养学生关注现代科技发展,增强学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括传感器的基本概念、原理和分类,以及常见传感器的特点、工作原理和应用领域。

具体安排如下:1.传感器的基本概念、原理和分类:介绍传感器的定义、作用、基本原理和分类方法。

2.常见传感器的特点、工作原理和应用领域:介绍温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等常见传感器的特点、工作原理和应用领域。

3.传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势:分析传感器在现代科技中的重要作用,介绍传感器的发展趋势和前景。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体方法如下:1.讲授法:通过讲解传感器的基本概念、原理和分类,使学生掌握传感器的基本知识。

2.讨论法:学生分组讨论常见传感器的特点、工作原理和应用领域,促进学生思考和交流。

3.案例分析法:分析实际应用中的传感器案例,使学生更好地理解传感器的工作原理和应用价值。

4.实验法:安排学生进行传感器实验,培养学生的动手能力,提高学生对传感器应用的深入理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用符合教学目标的传感器教材,为学生提供系统、科学的学习材料。

传感器课程设计教程

传感器课程设计教程

传感器课程设计教程一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、常见传感器的特性和应用方法。

通过本课程的学习,学生应能理解传感器的概念,了解各种传感器的结构、工作原理和特性,掌握传感器的应用方法,能够根据实际需要选择合适的传感器,并能够对传感器系统进行简单的故障排除和维护。

具体来说,知识目标包括:1.理解传感器的概念和作用。

2.掌握常见传感器的结构、工作原理和特性。

3.了解传感器在自动化系统和智能化设备中的应用。

技能目标包括:1.能够使用传感器进行基本的数据采集和分析。

2.能够根据实际需要选择合适的传感器。

3.能够对传感器系统进行简单的故障排除和维护。

情感态度价值观目标包括:1.培养学生对科学探究的兴趣和热情。

2.培养学生的问题解决能力和创新精神。

3.培养学生的团队合作意识和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本原理、常见传感器的特性和应用方法。

具体的教学大纲如下:第1章传感器概述1.1 传感器的概念和作用1.2 传感器的分类和性能指标1.3 传感器的发展趋势第2章电阻式传感器2.1 应变片传感器2.2 热敏电阻传感器2.3 光敏电阻传感器第3章电容式传感器3.1 电容式传感器的原理和特性3.2 电容式传感器的应用第4章电感式传感器4.1 电感式传感器的原理和特性4.2 电感式传感器的应用第5章磁电式传感器5.1 霍尔传感器5.2 磁敏传感器第6章光电传感器6.1 光敏二极管传感器6.2 光电晶体管传感器6.3 光电耦合器传感器第7章超声波传感器7.1 超声波传感器的基本原理7.2 超声波传感器的应用第8章传感器系统的应用8.1 传感器在自动化系统中的应用8.2 传感器在智能化设备中的应用三、教学方法为了达到本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等。

通过这些教学方法的综合运用,我们将能够更好地激发学生的学习兴趣,提高学生的主动性和参与度。

大专传感器课程设计

大专传感器课程设计

大专传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 掌握不同传感器在工程领域的应用,如温度、湿度、压力传感器等;3. 学会分析传感器电路,并运用相关知识解决实际问题;4. 了解传感器技术的发展趋势及其在现代工程技术中的地位。

技能目标:1. 能够正确选择和使用传感器进行数据采集;2. 培养阅读传感器技术手册、 datasheet 的能力,并根据需求进行传感器选型;3. 掌握传感器信号处理方法,具备对传感器信号进行分析和处理的能力;4. 能够运用传感器设计简单的自动控制系统,具备实际操作和调试的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的兴趣,激发学习热情,形成自主学习的习惯;2. 增强学生的团队合作意识,培养在团队中沟通、协作解决问题的能力;3. 使学生认识到传感器技术在工程领域的重要性,提高对现代工程技术的认识;4. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,为我国工程技术发展贡献自己的力量。

本课程针对大专学生,注重理论与实践相结合,旨在提高学生对传感器知识的掌握和应用能力。

通过本课程的学习,使学生能够在实际工作中熟练运用传感器技术,为工程技术领域的发展做出贡献。

同时,培养学生具备良好的情感态度和价值观,为我国工程技术人才培养奠定基础。

二、教学内容1. 传感器概述- 传感器的定义、分类和工作原理- 传感器在工程领域的应用与发展趋势2. 常用传感器原理与应用- 温度传感器:热敏电阻、热电偶、集成电路温度传感器- 湿度传感器:湿敏电阻、电容式湿度传感器- 压力传感器:应变片式、电容式、压电式压力传感器- 光电传感器:光敏电阻、光敏二极管、光电开关3. 传感器电路分析与设计- 传感器信号处理方法:放大、滤波、线性化处理- 传感器与微控制器接口技术- 传感器应用电路设计实例4. 传感器技术手册与选型- 传感器技术手册阅读方法- Datasheet 解读与传感器选型- 传感器在实际应用中的注意事项5. 传感器实验与实训- 实验室传感器设备认识与操作- 传感器信号采集与处理实验- 简单自动控制系统设计与调试教学内容按照教学大纲安排,循序渐进地展开,使学生能够系统地掌握传感器知识。

传感器课课程设计样板

传感器课课程设计样板

传感器课课程设计样板一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解传感器的概念、原理和应用,掌握常见传感器的使用方法和调试技巧,培养学生的动手能力和团队协作精神,提高学生对科技创新的兴趣和认识。

具体来说,知识目标包括:1.了解传感器的定义、分类和作用;2.掌握常见传感器的原理和使用方法;3.了解传感器在现实生活中的应用。

技能目标包括:1.能够正确选用和安装传感器;2.能够调试传感器,获取准确的数据;3.能够利用传感器进行简单的创新实验。

情感态度价值观目标包括:1.培养学生对科技创新的兴趣和好奇心;2.培养学生勇于尝试、积极进取的精神;3.培养学生团队协作、共同解决问题的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.传感器的定义、分类和作用;2.常见传感器的原理和使用方法,如温度传感器、光线传感器、红外传感器等;3.传感器在现实生活中的应用案例分享;4.传感器创新实验的设计与实践。

教学大纲安排如下:1.第一课时:介绍传感器的基本概念、分类和作用;2.第二课时:讲解常见传感器的原理和使用方法;3.第三课时:分享传感器在现实生活中的应用案例;4.第四课时:学生进行传感器创新实验。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:讲解传感器的基本概念、原理和应用;2.案例分析法:分享现实生活中的传感器应用案例,激发学生的兴趣;3.实验法:学生进行传感器创新实验,培养学生的动手能力;4.讨论法:鼓励学生在课堂上提问、发表见解,培养学生的思考能力和团队协作精神。

四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:传感器相关教材,为学生提供理论知识的学习;2.参考书:提供丰富的传感器相关资料,帮助学生深入理解;3.多媒体资料:制作课件、视频等,直观展示传感器的工作原理和应用;4.实验设备:准备传感器实验器材,如温度传感器、光线传感器等,供学生进行实践操作。

传感器做课程设计

传感器做课程设计

传感器做课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的基本工作原理,掌握不同类型传感器的功能与应用。

2. 学生能够描述传感器在生活中的应用,并分析其工作过程。

3. 学生能够运用物理知识解释传感器转换信号的过程。

技能目标:1. 学生通过小组合作,能够设计并制作一个简单的传感器应用作品。

2. 学生能够运用所学知识,解决实际生活中与传感器相关的问题。

3. 学生能够运用信息技术手段,收集、处理和分析传感器数据。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对传感器技术的兴趣,激发探究未知世界的热情。

2. 学生通过课程学习,认识到传感器技术在生活中的重要性,增强社会责任感。

3. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养团队合作精神和沟通能力。

课程性质:本课程为实践性较强的综合实践活动课程,结合物理知识和实际应用,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生为八年级学生,具备一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢动手操作。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与,关注学生的个体差异,提高学生的实践能力和综合素质。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 传感器基础知识:介绍传感器的定义、分类和工作原理,重点讲解力敏传感器、光敏传感器、热敏传感器等常见类型。

教材章节:《物理》八年级下册,第十章《传感器》。

2. 传感器应用实例:分析生活中传感器应用的实例,如自动门、温度控制器、烟雾报警器等,使学生了解传感器在实际生活中的重要作用。

教材章节:《物理》八年级下册,第十章《传感器》中的应用实例部分。

3. 传感器制作实践:指导学生设计并制作一个简单的传感器应用作品,如温湿度计、光线控制灯等,培养学生的动手能力和创新能力。

教材章节:《物理》八年级下册,第十章《传感器》实践活动部分。

4. 传感器数据采集与处理:介绍传感器数据的采集、处理和分析方法,引导学生运用信息技术手段进行数据收集和处理。

大学传感器课程设计

大学传感器课程设计

大学传感器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、种类、特性及应用,培养学生进行传感器设计和应用的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解传感器的定义、分类和作用;(2)掌握各种常见传感器的原理、特性及应用领域;(3)熟悉传感器信号的处理方法及其在自动化系统中的应用。

2.技能目标:(1)能够分析实际问题,选择合适的传感器进行解决方案设计;(2)具备传感器参数的计算和调整能力;(3)能够运用传感器进行实验设计和数据分析。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对传感器技术的兴趣和好奇心,激发学生主动学习的动力;(2)培养学生具备创新精神和团队合作意识;(3)使学生认识到传感器技术在现代社会中的重要性,提高学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.传感器的基本概念、分类和作用;2.各种常见传感器的原理、特性及应用领域,如光电传感器、磁电传感器、热敏传感器等;3.传感器信号的处理方法,包括信号放大、滤波、线性化等;4.传感器在自动化系统中的应用,如PLC、机器人等;5.传感器实验设计及数据分析。

三、教学方法为了实现课程目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解传感器的基本原理、特性及应用,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生针对实际问题进行讨论,培养学生的创新思维和团队合作意识;3.案例分析法:分析具体案例,使学生更好地理解传感器在实际应用中的作用;4.实验法:引导学生进行传感器实验设计,提高学生的实践操作能力。

四、教学资源为了支持课程的顺利进行,我们将准备以下教学资源:1.教材:《传感器原理与应用》;2.参考书:国内外相关传感器技术论文及书籍;3.多媒体资料:PPT、视频、图片等;4.实验设备:各种传感器、实验板、数据分析软件等。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量作业,评估学生的理解和掌握程度;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力;4.考试:期末进行闭卷考试,全面测试学生的知识掌握和应用能力。

大学传感器课程设计

大学传感器课程设计

大学传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握传感器的基本概念、分类和工作原理;2. 学生能够了解传感器在工程领域的应用及其重要性;3. 学生能够掌握传感器性能参数的测试方法,并理解其影响传感器性能的因素;4. 学生能够运用所学的知识,分析并解决实际工程问题。

技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行数据采集,并进行简单的数据处理;2. 学生能够根据实际需求,选择合适的传感器及其配套设备;3. 学生能够运用传感器相关软件进行数据采集、处理和分析;4. 学生能够通过团队协作,完成传感器应用项目的实践操作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术及其应用的兴趣,激发学生的学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和可靠性;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与协作能力;4. 培养学生具备创新意识,能够从实际应用中发现问题、解决问题;5. 增强学生的环保意识,了解传感器在环保领域的应用。

本课程旨在让学生通过理论学习和实践操作,全面掌握传感器技术的基本知识和应用技能,培养学生在工程领域的实际操作能力,以及在实际工作中所需的专业素养和团队协作精神。

课程目标紧密联系课本内容,注重实用性,旨在提高学生的专业素养和工程实践能力。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 传感器基本概念:传感器定义、分类、特点及应用领域;- 教材章节:第一章 传感器概述2. 传感器工作原理:电阻式、电容式、电感式、压电式等传感器的工作原理;- 教材章节:第二章 传感器工作原理3. 传感器性能参数及测试方法:灵敏度、精度、线性度、重复性等参数的测试方法;- 教材章节:第三章 传感器性能参数与测试方法4. 传感器在工程领域的应用:介绍传感器在工业、医疗、环保等领域的具体应用案例;- 教材章节:第四章 传感器应用实例5. 传感器选型与配套设备:根据实际需求,选择合适的传感器及其配套设备;- 教材章节:第五章 传感器选型与配套设备6. 数据采集与处理:传感器数据采集、处理和分析的方法;- 教材章节:第六章 数据采集与处理7. 传感器实践操作:开展团队协作,完成传感器应用项目的实践操作;- 教材章节:第七章 传感器实践操作教学内容安排和进度:1. 前四章节内容,共计12学时,进行理论教学;2. 第五、六章节内容,共计6学时,进行实践操作教学;3. 第七章节内容,共计6学时,开展团队协作项目实践。

传感器简易课程设计

传感器简易课程设计

传感器简易课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解传感器的定义、分类和工作原理;2. 掌握常见传感器(如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)的使用方法和应用场景;3. 理解传感器在智能控制系统中的作用和重要性。

技能目标:1. 学会正确使用传感器进行数据采集和简单控制;2. 能够分析传感器在具体应用场景中的优缺点;3. 能够运用传感器解决实际问题,设计简单的智能控制系统。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的好奇心和探究精神;2. 增强学生对科技创新和社会责任感,认识到传感器在生活中的广泛应用和价值;3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力,提高学生的实践操作能力和问题解决能力。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和创新思维。

学生特点:学生具备一定的物理知识和实验操作技能,对新技术和新事物充满好奇。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提供丰富的实践机会,引导学生主动探究和解决问题。

在教学过程中,注重培养学生的问题分析能力、动手实践能力和团队合作精神。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和未来工作中。

二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理;- 常见传感器(温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)的原理和特性。

2. 传感器应用与操作:- 传感器在智能控制系统中的应用场景;- 传感器的选型、安装和调试方法;- 传感器数据采集与处理的基本方法。

3. 实践项目:- 设计简单的温度控制系统;- 设计光控开关和声音控制灯;- 结合传感器制作一个简易的智能机器人。

教学大纲:第一周:传感器基础知识学习,了解传感器的工作原理和分类;第二周:学习常见传感器的原理和特性,进行传感器选型分析;第三周:实践操作,学习传感器的安装、调试和数据采集方法;第四周:分组进行实践项目设计,完成项目制作和调试;第五周:展示与评价,各小组展示作品,进行交流与评价。

传感器有关的课程设计

传感器有关的课程设计

传感器有关的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能够掌握传感器在现实生活中的应用,如温度、湿度、光强等物理量的检测;3. 学生能够了解传感器在物联网技术中的重要作用。

技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行数据采集,并进行简单的数据处理;2. 学生能够运用所学的传感器知识,设计简单的自动控制系统;3. 学生能够通过实验操作,培养观察、分析和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到传感器技术在科技发展中的重要性,增强对科技创新的兴趣;2. 学生能够体会到传感器技术在生活中的广泛应用,提高社会责任感和环保意识;3. 学生能够在合作学习中培养团队精神和沟通能力,树立勇于探索、积极进取的人生态度。

课程性质:本课程为科学课程,结合物理知识和实践操作,让学生在掌握基本理论知识的同时,提高实践能力。

学生特点:六年级学生具有一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢探索未知事物,但注意力容易分散,需要结合实际操作和趣味性教学。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,运用生动形象的语言和实验,引导学生主动参与,培养学生的学习兴趣和动手能力。

同时,关注学生的个体差异,因材施教,使每个学生都能在课程中收获知识、提高能力。

通过分解课程目标,为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、作用和分类;- 常用传感器的工作原理及其特点。

2. 传感器在实际应用中的案例分析:- 温度传感器在恒温控制器中的应用;- 湿度传感器在智能家居系统中的作用;- 光强传感器在自动照明系统中的应用。

3. 传感器在物联网技术中的应用:- 物联网基本概念介绍;- 传感器在物联网数据采集、传输和处理中的作用;- 传感器网络在智能城市、智能家居等领域的应用案例。

4. 传感器实验操作:- 使用温度传感器进行温度监测实验;- 使用湿度传感器进行湿度检测实验;- 使用光强传感器进行光照强度检测实验。

江苏大学传感器课程设计

江苏大学传感器课程设计

江苏大学传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解传感器的定义、分类及其在工程领域的应用;2. 掌握传感器的工作原理,如电阻式、电容式、电感式传感器等;3. 学会分析传感器输出信号的特点,并理解其与被测物理量的关系;4. 掌握传感器的选型原则,能够根据实际需求选择合适的传感器。

技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的传感器电路;2. 学会使用相关仪器设备进行传感器实验,并对实验数据进行分析;3. 能够解决传感器在实际应用中出现的问题,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的兴趣,激发学生探索未知、勇于创新的科学精神;2. 增强学生的团队合作意识,提高学生在团队中的沟通与协作能力;3. 培养学生严谨、务实的学术态度,树立正确的价值观。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握传感器基础知识的基础上,提高实际应用能力,培养学生的创新意识和团队协作精神。

通过本课程的学习,学生将能够具备解决实际工程问题的能力,为将来的职业生涯打下坚实基础。

二、教学内容1. 传感器概述:介绍传感器的定义、分类、应用领域及发展现状;- 教材章节:第一章 传感器概述2. 传感器工作原理:讲解电阻式、电容式、电感式等传感器的原理及特点;- 教材章节:第二章 传感器工作原理3. 传感器输出信号处理:分析传感器输出信号的特点,介绍信号处理方法;- 教材章节:第三章 传感器输出信号处理4. 传感器选型与应用:阐述传感器选型原则,分析典型应用案例;- 教材章节:第四章 传感器选型与应用5. 传感器实验:设计实验项目,包括传感器电路搭建、数据采集与分析;- 教材章节:第五章 传感器实验6. 传感器新技术与发展趋势:介绍传感器技术的发展动态及未来趋势;- 教材章节:第六章 传感器新技术与发展趋势教学内容按照以上安排进行,共计16学时。

在教学过程中,要注重理论与实践相结合,引导学生通过实验和案例分析,加深对传感器知识的理解和应用。

关于传感器的课程设计

关于传感器的课程设计

关于传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的定义、分类及其工作原理;2. 使学生掌握传感器在生活中的应用实例,如温度传感器、光敏传感器等;3. 引导学生了解传感器在科学探究和工程技术领域的作用。

技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力;2. 培养学生通过实际操作,学会使用传感器解决简单问题的方法;3. 提高学生的实验操作技能和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术的兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 引导学生关注传感器技术在生活中的应用,提高其学以致用的意识;3. 培养学生具有良好的科学素养,认识到传感器技术对社会发展的意义。

课程性质:本课程属于科学探究领域,旨在让学生通过学习传感器的基本知识和实际操作,提高科学素养和动手能力。

学生特点:本课程面向初中生,学生具有一定的物理知识和实验操作基础,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调学生的主体地位,采用启发式教学,提高学生的参与度和积极性。

通过课程学习,使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。

在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 传感器的基本概念与分类- 传感器的定义、作用及分类- 常见传感器的原理介绍(温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)2. 传感器的工作原理与应用- 温度传感器的工作原理及在生活中的应用- 光敏传感器的工作原理及在自动化控制中的应用- 压力传感器的工作原理及在工程技术领域的应用3. 传感器的使用与数据处理- 传感器数据采集、处理与分析的方法- 实验操作步骤与注意事项- 传感器数据的可视化与解读4. 传感器实验与实践活动- 设计简单传感器实验,如温度传感器测量温度、光敏传感器控制灯光等- 分析实验数据,总结传感器的工作特点与应用场景- 团队协作完成传感器创新设计项目教学内容安排与进度:第一课时:传感器的基本概念与分类,介绍教材相关章节内容,让学生对传感器有初步了解。

传感器的课程设计

传感器的课程设计

传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能掌握传感器在日常生活和科技领域的应用;3. 学生能了解传感器在数据采集、处理和传输中的作用。

技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行数据采集,并分析数据;2. 学生能够根据实际需求选择合适的传感器,设计简单的传感器应用电路;3. 学生能够运用传感器解决实际问题,提高动手操作能力和团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,培养科技创新意识;2. 学生能够认识到传感器在现实生活中的重要性,增强学以致用的观念;3. 学生在团队协作中,培养沟通、交流和分享的积极态度。

课程性质:本课程为科普性与实践性相结合的课程,旨在让学生了解传感器的基本知识,培养实际操作能力。

学生特点:六年级学生具有一定的物理知识和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心,喜欢实践操作。

教学要求:结合学生的特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力、创新能力和团队协作能力。

通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

为实现这些目标,教师应采用生动有趣的教学方法,激发学生的学习兴趣,引导他们主动探索和解决问题。

同时,课程结束后,对学生的学习成果进行评估,以确保课程目标的达成。

二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义与作用- 传感器的分类及特点2. 传感器工作原理及性能参数- 常见传感器的工作原理- 传感器的性能参数及影响3. 传感器应用案例- 日常生活及工业领域的应用案例- 科技创新中的传感器应用4. 传感器实验操作- 实验器材介绍与使用方法- 实验步骤及注意事项5. 传感器创新设计- 设计传感器应用电路- 解决实际问题的创新设计教学内容安排与进度:第一课时:传感器基础知识,介绍传感器的定义、作用和分类;第二课时:传感器工作原理及性能参数,分析常见传感器的工作原理和性能参数;第三课时:传感器应用案例,展示传感器在日常生活、工业和科技创新中的应用;第四课时:传感器实验操作,学生动手实践,熟悉传感器使用方法;第五课时:传感器创新设计,分组进行创新设计,解决实际问题。

传感器方面的课程设计

传感器方面的课程设计

传感器方面的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握传感器的基本概念、分类和工作原理,理解传感器在工程和日常生活中的应用。

2. 使学生了解不同类型传感器的特点,如温度传感器、压力传感器、光敏传感器等,并能阐述其工作原理及用途。

3. 引导学生掌握传感器输出信号的处理方法,学会运用简单的电路对传感器信号进行读取和分析。

技能目标:1. 培养学生能够运用所学知识,进行传感器选型、连接和使用,解决实际问题。

2. 提高学生的动手操作能力,能够设计简单的传感器应用电路,进行数据采集和处理。

3. 培养学生的团队协作能力,通过小组合作完成传感器的实际应用项目。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术及其应用的兴趣,激发学生的学习热情和探究精神。

2. 增强学生的环保意识,认识到传感器在节能减排和环境保护方面的重要作用。

3. 引导学生树立正确的价值观,认识到科技发展对人类社会的积极影响,培养社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的实际应用能力。

学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,善于合作学习。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,鼓励学生动手实践和思考,提高学生的实际应用能力。

在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、功能与分类- 传感器的工作原理与性能参数- 传感器在工程和日常生活中的应用案例2. 常见传感器介绍:- 温度传感器:热敏电阻、热电偶等- 压力传感器:应变片式、压电式等- 光敏传感器:光敏电阻、光电管等- 其他传感器:湿度传感器、声音传感器等3. 传感器信号处理:- 传感器信号的读取与转换方法- 简单电路的设计与搭建:放大电路、滤波电路等- 传感器输出信号的数据分析与处理4. 传感器应用实例:- 实例分析:智能家居、环境监测等- 传感器选型、连接与使用方法- 设计简单的传感器应用电路,进行数据采集与处理5. 实践活动:- 小组合作完成传感器应用项目- 动手制作简单的传感器装置,如温度控制器、光线报警器等- 分析实验结果,撰写实验报告教学内容根据课程目标和教学要求,参考教材相关章节进行组织。

简单的传感器课程设计

简单的传感器课程设计

简单的传感器课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解简单的传感器的组成、工作原理和应用,掌握使用简单的传感器进行数据采集和分析的方法,培养学生的动手能力和创新能力。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:使学生了解传感器的概念、分类和基本工作原理,理解传感器在现实生活中的应用,掌握简单的传感器使用方法。

2.技能目标:培养学生使用简单的传感器进行数据采集、处理和分析的能力,提高学生的动手实践能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生对科学技术的兴趣和好奇心,增强学生运用科学知识解决实际问题的意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下三个方面:1.传感器的基本概念:介绍传感器的定义、分类和作用,使学生了解传感器在科技领域的地位和重要性。

2.传感器的工作原理:讲解各种传感器的原理,如光电传感器、温度传感器等,让学生理解传感器是如何将非电学量转换为电学量的。

3.传感器的应用:介绍传感器在现实生活中的应用实例,如自动门、智能家居等,让学生感受传感器技术在日常生活中的重要作用。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解传感器的基本概念、工作原理和应用,引导学生掌握相关知识。

2.案例分析法:通过分析现实生活中的实例,使学生了解传感器技术的实际应用。

3.实验法:让学生动手操作简单的传感器,体验传感器的工作原理和应用,培养学生的实践能力。

4.讨论法:鼓励学生就传感器技术的相关问题进行讨论,激发学生的创新思维。

四、教学资源为了支持教学,本节课将准备以下教学资源:1.教材:提供传感器相关知识的教材,为学生提供学习参考。

2.参考书:推荐学生阅读的传感器技术相关书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,直观展示传感器的工作原理和应用。

4.实验设备:准备简单的传感器设备,让学生动手实践,加深对知识的理解。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课将采用以下几种评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和理解程度。

传感器技术课程设计

传感器技术课程设计

传感器技术 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解传感器技术的基本概念、分类和工作原理;2. 使学生掌握传感器技术在生活中的应用,如温度、湿度、光照等;3. 引导学生了解传感器技术在物联网领域的地位和作用。

技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力;2. 提高学生设计简单传感器应用电路的能力;3. 培养学生运用传感器技术解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 引导学生关注传感器技术在生活中的应用,提高其社会责任感和环保意识;3. 培养学生团队协作精神,提高其沟通能力和表达能力。

本课程针对初高中年级学生,结合传感器技术学科特点,注重理论与实践相结合。

课程目标既包括基础知识的学习,又强调技能的培养和情感态度价值观的塑造。

通过本课程的学习,学生能够掌握传感器技术的基本原理,提高实际应用能力,培养科学素养和创新能力,为后续学习打下坚实基础。

同时,课程目标具体、可衡量,有助于教师进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 传感器技术基本概念:介绍传感器的定义、分类和功能;教材章节:第一章 传感器技术概述2. 传感器工作原理:讲解各种类型传感器的工作原理,如电阻式、电容式、电感式传感器;教材章节:第二章 传感器工作原理3. 传感器技术应用:分析温度、湿度、光照等传感器在实际生活中的应用;教材章节:第三章 传感器技术应用4. 传感器数据采集与处理:学习如何使用传感器进行数据采集、处理和分析;教材章节:第四章 传感器数据采集与处理5. 传感器技术在物联网中的应用:探讨传感器技术在物联网领域的发展前景;教材章节:第五章 传感器技术在物联网中的应用6. 传感器实验与制作:动手实践,设计简单传感器应用电路,进行数据处理和分析;教材章节:第六章 传感器实验与制作教学内容按照传感器技术的基本概念、工作原理、应用、数据采集与处理、物联网应用和实验制作的顺序进行安排,注重理论与实践相结合,旨在使学生系统掌握传感器技术知识,提高实际操作能力。

用传感器做课程设计

用传感器做课程设计

用传感器做课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握其在日常生活中的应用。

2. 学生能够运用所学的传感器知识,设计简单的电路,实现特定功能。

3. 学生了解传感器在课程项目中的重要性,能够结合实际需求选择合适的传感器。

技能目标:1. 学生能够独立操作传感器,进行简单的数据采集、处理和分析。

2. 学生具备团队协作能力,能够与组员共同设计、实施和优化课程项目。

3. 学生能够运用所学知识解决实际问题,提高创新能力和实践能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对传感器产生浓厚的兴趣,激发探索科学技术的热情。

2. 学生在课程项目中养成积极思考、主动探究的良好习惯。

3. 学生认识到传感器在生活中的广泛应用,增强环保意识和科技责任感。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,注重理论知识与实际操作的相结合。

学生特点:学生处于好奇心强、动手能力逐渐提高的年级,具备一定的物理知识和电路基础。

教学要求:教师需关注学生的个体差异,提供适当的指导,鼓励学生自主探究和合作学习,确保课程目标的达成。

同时,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理- 传感器在生活中的应用案例2. 常用传感器介绍:- 光电传感器- 温度传感器- 声音传感器- 湿度传感器3. 传感器电路设计:- 传感器与微控制器的连接方式- 电路图的绘制和解读- 传感器信号的采集、处理和分析4. 课程项目实践:- 项目主题:智能环境监控系统- 项目目标:实现温度、湿度、光线和声音的实时监测- 项目实施:分组合作,设计并搭建传感器电路,编写程序,实现功能5. 教学内容安排与进度:- 第一课时:传感器基础知识学习,了解传感器的工作原理和应用- 第二课时:常用传感器介绍,掌握不同类型传感器的特点- 第三课时:传感器电路设计,学习传感器与微控制器的连接方法- 第四课时:课程项目实践,分组进行智能环境监控系统的设计、搭建和调试教材关联:本教学内容与教材中“传感器及其应用”章节相关,涵盖了传感器的原理、分类、应用和电路设计等方面的内容。

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设计题目:结构型压力传感器的设计设计内容:1.设计传感器结构,画出传感器装配图。

2.设计测量转换电路和信号放大电路。

3.用LCD或LED实时显示压力。

4.传感器具备远程数据传送能力,传送方式可以是4∽20mA电流,RS422,RS485或CAN,设计数据远程传送接口。

5.完成必要理论计算。

6.设计软件,画出程序框图,并编制程序部分。

7.编写设计计算说明书,提供系统硬件电路图、元器件清单和程序清单。

具体参数:量程:0~150(Mpa)综合精度:0.1% FS输出信号:4~20 MA(二线制), 0~5V, 1~5V, 0~10V(三线制)供电电压:24DCV(9~36DCV)1方案设计1.1原理简述电阻应变式传感器为本课程设计的主要部件,传感器中的弹性元件感受物体的重力并将其转化为应变片的电阻变化,再利用交流全桥测量原理得到一定大小的输出电压,通过电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,在显示表头中将电压(V)改为质量(kg)即可实现对物品质量的称重。

本次课程设计所测质量范围是0-10kg,同时也将后续处理电路的电压处理为与之对应的0-10V。

由于采用了交流电桥,所以后续电路包括放大电路,相敏检波电路,移相电路,波形变换电路,低通滤波电路(显示电路本次未设计)。

原理框图如图一所示。

图一原理框图1.2应变片检测原理电阻应变片(金属丝、箔式或半导体应变片)粘贴在测量压力的弹性元件表面上,当被测压力变化时,弹性元件内部应力变形,这个变形应力使应变片的电阻产生变形,根据所测电阻变化的大小来测量未知压力,也实现本次设计未知质量的检测。

设一根电阻丝,电阻率为 ,长度为l,截面积为S,在未受力时的电阻值为(质量)压力电阻应变片交流电桥5KHZ交流放大器移相器过零比较器相敏检波低通滤波数显表头R=ρSl----- ①图二 金属丝伸长后几何尺寸变化如图二所示,电阻丝在拉力F 作用下,长度l 增加,截面S 减少,电阻率ρ也相应变化,将引起电阻变化△R ,其值为R R ∆=l l ∆—SS∆+ρρ∆ ----②对于半径r 为的电阻丝,截面面积S=2r π,则有s s ∆=r r ∆2。

令电阻丝的轴向应变为l ∆=ε,径向应变为=∆r r -μεμ-=∆)(l l ,ε由材料力学可知,为电阻丝材料的泊松系数,经整理可得RR∆=(1+2ρρεμ∆+) ----③通常把单位应电所引起的电阻相对变化称为电阻丝的灵敏系数,其表达式为K =ερρμε∆++=∆)21(RR ----④从④可以明显看出,电阻丝灵敏系数K 由两部分组成:受力后由材料的几何尺寸受力引起)21(μ+;由材料电阻率变化引起的1)(_ερρ∆。

对于金属丝材料,1)(_ερρ∆项的值比)21(μ+小很多,可以忽略,故μ21+=K 。

大量实验证明,在电阻丝拉伸比例极限内,电阻的相对变化与应变成正比,即为常数。

通常金属丝的=1.7~3.6。

④可写成RR∆=K ε ----⑤ 1.3弹性元件的选择及设计本次课设对质量的检测是通过对压力的检测实现的,所以弹性元件承受物重也即压力,这就要求弹性元件具有较好的韧性、强度及抗疲劳性,通过查设计手册,决定选取合金结构钢30CrMnSiNi2A ,其抗拉应力是1700Mpa ,屈服强度是1000Mpa ,弹性模量是211Gpa 。

同时本次课设选取弹性元件的形式为等截面梁,其示意图如图三所示图三 等截面梁作用力F 与某一位置处的应变关系可按下式计算:026F =Ebh l ε 式中: ε ——距自由端为0l 处的应变值; l ——梁的长度; E ——梁的材料弹性模量; b ——梁的宽度; h ——梁的厚度。

通过设计,选取l =20mm, 0l =14mm,b=10mm,h=3mm现校核如下:因此,选取是合理的。

1.4应变片的选择及设计-302-3-66F 61001410= = Mpa=93.3Mpa 1000Mpa bh 1010910l σ⨯⨯⨯⨯⨯⨯<<从理论学习中知道,箔式应变片具有敏感栅薄而宽,粘贴性能好,传递应变性能好;散热性好,敏感栅弯头横向效应可以忽略;蠕变,机械滞后小,疲劳寿命长等优点,所以非常适合本次课设的应用。

选择4片箔式应变片(BX120-02AA )阻值为120Ω,其基底尺寸是2.4 2.4⨯(mm mm ⨯)。

同时敏感珊的材料选择铂 因为其灵敏系数达s K =4.6, 且其最高工作温度可以达800多摄氏度,栅长做到0.5mm 。

应变片粘贴在距自由端0l 处,R1和R4粘贴在梁的上方承受正应变,R2和R3则与之对应粘贴在下方承受负应变。

粘贴剂选择环氧树脂粘贴剂。

基底材料选择胶基,厚度为0.03mm-0.05mm 。

引线材料采用直径为0.15-0.18mm 的铬镍金属丝引线。

最后在安装后的应变片和引线上涂上中性凡士林油做防护作用,以保证应变片工作性能稳定可靠。

这样最大应变为:因此是符合的。

且交流电桥的最大输出输入比为:2单元电路的设计2.1电桥电路的设计为了实现对应变片的温度补偿,因此选择全桥电路作为测量电路,将4片应变片接入电桥。

桥路图如图四所示。

其次,考虑到连线导线分布电容的影响及交流电桥的初始平衡性问题(无称重时电桥输出应为零),应在桥路中采取调零电路。

桥路接法如图四所示,R5和C2即是实现调零用的,取C2=1uF ,R5=1.8k Ω。

电桥输出为o i s i RU =U K =U Rε∆-30-4-429-3-66F 61001410= = =4.4101510Ebh 211101010910l ε⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯<(课设条件要求)-4s 2K 4.410 4.6o i U RmVV U Rε∆===⨯⨯≈交流电源频率选择为5KHZ,现使桥路最大输出为10mV ,则电压幅值为:图四 交流电桥2.2放大电路的设计由于传感器输出的电压比较小,因此需对其进行放大使之满足后续电路的处理要求。

鉴于传感器输出可能杂有共模电压,为此,选取具有高共模抑制比的AD620作为放大器来达到净化信号电压和充分节约成本和制造的空间的目的。

电路图如图五所示。

7Vi U =≈图五 放大电路其放大增益为:为了将10mV 的电压放大到10V ,需要放大1000倍,为此选择分配级为5020⨯ 这里放大50倍,因此解得R4=1.008k Ω。

2.3移相器的设计因为电桥电路输出的电压对载波信号有一定的超前角,一般为几度到几十度,因此在把载波信号作为相敏检波的参考电压前需对其进行一定的移相处理 图六为0-90°的移相电路。

U1AD620AR32671854R41.008kΩVCC 5V VEE -5VVEE65VCC49.4k G 1+R4=ΩoutU outU1图六 移相电路若设R12调节后的有效电阻为R ,则移相的推导为:因为ω的数量级为410,所以可以取C3=100uF,这样R (R12)可以设定在500Ω范围,即实现相角在0-90°移动。

上式中10k k=110k +100Ω≈ΩΩ, ()H j 1ω≈。

所以移相电路不改变幅值。

2.4过零比较器的设计在进行相敏检波时,我们更希望参考电压整形为方波,这样便于比较,因此电源电压out()()222222111ioo i j RC U U j RC U kU U U U R C j RC H j U k R C tg RCωωωωωωφω+-+-=+==+==+=&&&&&&&&由设置一个过零比较器LM339实现这一功能。

电路图如图七所示。

图七 过零比较器2.5相敏检波电路的设计由于采用的交流电压不能实现对压力方向的判别,所以要利用相敏检波的鉴相特性达到这一目的。

电路图如图八所示。

outU2outU3U3ALM339AD763112VCC 5VVEE-5V VEE 0VCC1kΩout U1out从图示知道,用JFET 做开关器件,当out U3>0时,其导通,U4A 正极为0电位,信号从负极输入,放大倍数为R11-=-1R8,此时out U1>0;当out U3<0时,JFET 截止,信号从正极输入,放大倍数为1,此时out U1<0。

因此,相敏检波实现了信号的判别,只是与原信号相差一个负号。

2.6低通滤波器的设计由于经过相敏检波后的电压还混有高频载波信号,所以需将其滤掉,又因为相敏检波后输出的电压与原信号差一个负号,所以选择反相一阶有源低通滤波器,这样就可以得到真正反映原信号的直流输出。

低通滤波器截止频率设为40HZ 。

电路图如图九所示。

图九 低通滤波电路若取R10=1k Ω,则由1011=40HZ 2R C 可解得C1=4uF ,另外取R9=50Ω,则此环节实现的放大倍数是R10-=-20R9,则实现了放大倍数的另一级分配,也还原了原始信号的相位。

所以至此,就实现了原始信号的测量处理,即能够通过将质量为0-10kg (也即压力为0-100N )的物体作用于弹性元件(等截面梁)并通过应变片使其电阻发生变化进而使后续相关电路产生对应的0-10V 的电压实现对物体的称重,也即outU4out (接表头显示)1kΩ1kg物体对应1V的电压。

将低通滤波后产生的直流电压接入数显表头就可直观地看出物体质量的大小。

3算法描述数码管显示模块内共阴极LED数码管组成,用P1口进行选位,用CS273进行段选,采用A/D 0809,将压力传感器的输出电压输送到A/D 0809的IN0端口进行模块转换,转换成的数字量通过P0口传递到8051单片机进行处理,程序如下:#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit wr=P2^6;sbit rd=P2^7;sbit adint=P2^5;delay(uint z){uchar w;while(z--){for(w=0;w<125;w++);}}ad_star(){wr=1;wr=0;wr=1;}main(){uchar a;while(1){ad_star();while(adint);rd=0;a=P0;delay(10);rd=1;if(a>0&a<=20){P3=0xc0;}if(a>20&a<=40){P3=0xf9;}if(a>40&a<=60){P3=0xa4;}if(a>60&a<=80){P3=0xb0;}if(a>80&a<=100){P3=0x99;}if(a>100&a<=120){P3=0x92;}if(a>120&a<=140){P3=0x82;}if(a>140&a<160){P3=0xf8;}if(a>160&a<=180){P3=0x80;}if(a>180&a<=200){P3=0x90;}if(a>200&a<=220){P3=0x88;}if(a>220&a<=240){P3=0x83;}if(a>240&a<=255){P3=0xc6;}}}4软件设计软件设计思想:采用汇编语言编写程序,直接将程序在PROTEUS中进行编译调试,然后在实际环境中单机A789S51,加载程序,然后单击全速运行按钮,观察到压力的输出值显示。

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