传感器技术与应用教案

《传感器技术及应用》课程教案学习情境一

续上表

任务１教学过程

（2）测量及测量方法

（3）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

等形式进

行讲解

实物演示

讨论完

成任务

的方案

根据任务要求，提出解决任务的具体实现方案讨论法

引导文法

测量数据

分析及处

理

小组讨论

代表发言

40分

钟

成果检

查

在整个过程中依据教师提供的评价标准，检查

本小组数据测量是否符合要求地完成了工作任

务

教师检查

成果

测量数据

分析及处

理

学生互相

检查

20分

钟

评价

（学生

互评、

教师点

评）

（1）小组中一位成员分析测量结果，小组给出

自评成绩。

（2）根据学习过程按任务要求独立完成的情况

以及项目报告的完成情况等，由教师与学生共

同评价小组的工作情况，并根据每人完成的准

确程度给以点评

教师重点

讲解

教师点评

测量数据

分析及处

理

小组讨论

代表发言

10分

钟总结（1）本课程重点教师讲解多媒体课学生提问10分

任务2教学过程

讲解相

关知识

（1）传感器的定义与组成

（2）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。

2）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。

3）按传感器能量转换情况可分为能量变换型（发电

型）和能量控制型（参量型）两种。

4）按传感器工作原理可分为结构型传感器和物性型

传感器等。

（3）传感器的基本特性

传感器的基本特性：对传感器的输出量与输入量之间

对应关系的描述就称为传感器的特性。它分为静态特

性和动态特性两种。

1.传感器的静态特性

1）灵敏度

2）线性度

3）迟滞性

4）重复性

（4）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、

线性度、精度等指标，动态响应特性包括稳定性、快

速性等指标。教师通过

问题引导

等形式进

行讲解

多媒体课

件

实物演示

学生边学

边练

70分

钟

讨论完成任务的方案

在本任务中，要实时监测一个加热炉的温

度，在选择温度传感器时，主要从技术指标

和成本两个方面进行考虑。

讨论法

引导文法

温度传感

器

实物演示

小组讨论

代表发言

10分

钟

技术指标分析技术指标以测量精度为主要因素，分别计算

各自的最大相对误差，然后进行比较。

教师重点

讲解

温度传感

器

学生查阅

资料

学生动手

实际测量

20分

钟

综合分析与选择从成本考虑，量程为0～500℃、精度等级为

0.2级的温度传感器在测量80℃时，灵敏度

较小，且0.2级精度的仪器价格较高。综合

以上分析，选用量程为0～100℃、精度等级

为1.0级的温度传感器比较合适。

教师重点

讲解

温度传感

器

学生查阅

资料

学生动手

分析

15分

钟

任务3教学过程

并提出改进措施。

任务分

解

将任务分解成小单元，对小单元必须

用到传感器知识和技能，在后面教学

过程中，通过教师讲解，学生边学边

练，学习传感器的相关知识和技能，

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

讲解相

关知识

1.3.1电桥电路

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。

根据电桥的供电电源不同，可分为直流电桥和交流电

桥两种。

教师通过

问题引导

等形式进

行讲解

多媒体课

件

实物演示

学生边学

边练

80

分钟步骤学习内容教学方法教学手段学生活动

时间

分配讲解相

关知识

1.直流电桥

1）直流电桥平衡条件

由此式可见：若R1R3=R2R4，则输出电压Uo为零，

称为电桥处于平衡状态，所以把R1R3 =R2R4或R1/R2=

R4/R3称为直流电桥的平衡条件。这说明欲使电桥平

衡，其相对两臂电阻的乘积相等，或相邻两臂电阻的

比值应相等。

2）单臂电桥

3）双臂电桥

4）四臂电桥

上述三种工作方式中，全桥四臂工作方式的灵敏度最

高，双臂半桥次之，单臂半桥灵敏度最低。采用四臂

全桥（或双臂半桥）还能实现温度自补偿。

2．交流电桥

教师通过

问题引导

等形式进

行讲解

多媒体课

件

实物演示

学生边学

边练