第一篇：傳感器教案中職類重點

《傳感器及應用》 授課班級： 12電信班 周 課 時：

3節正課+1節晚自習上課時間：

2013年4月8日開始 備注：申少勇老師上的前５周 第1課時 教學內容：

2.1 電阻應變式傳感器 教學目標：

熟悉電阻式應變傳感器的概念、構成、工作原理?；居猛竞蛻?。

教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

掌握電阻式應變傳感器的

一、電阻應變式傳感器概述 1.概念：

(1電阻應變式傳感器：利用金屬的電阻應變效應制造的一種測量微小變化量（機械）的傳感器。

(2電阻應變效應：導體或半導體材料在外力作用下產生機械變形時，其電阻值也將發生變化的現象。

2.構成：

彈性敏感元件（敏感元件）與電阻應變片（轉換元件）構成。3.基本原理：

彈性敏感元件在感受被測量時將產生變形，使表面產生應變。而黏結在其表面上的電阻應變片將隨著彈性敏感元件產生應變，使其電阻值也產生相應的變化。這樣，將被測量的變化轉換成傳感器元件電阻值的變化，再經過轉換電路變成電信號輸出。

4.類型：

測量力、壓力、位移、應變、扭矩、加速度等傳感器。5.特點：

(1這類傳感器結構簡單，使用方便，性能穩定、可靠。

(2易于實現測試過程自動化和多點同步測量、遠距測量和遙測。(3靈敏度高，測量速度快，適合靜、動態測量。(4可以測量各種物理量。

因此在航空航天、機械、化工、交通、建筑、醫學、汽車工業等領域有很廣的應用。

課堂小結：

概念 構成 原理 種類 測量電路 應用 課后作業： P73 1 教學反思：

學生對概念掌握比較快，能正確正解其特。第2課時 教學內容：

2.1 電阻應變式傳感器 教學目標：

熟悉電阻式應變傳感器的概念、構成、工作原理。掌握電阻式應變傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

二、電阻應變片的種類及材料 1.金屬絲式應變片（圖２－１）

(1分回線式（較常用，制作簡單、性能穩定、成本低、易粘貼）和短接式（克服了橫向效應）。

(2常用材料：康銅、鎳鉻鋁合金、鐵鉻鋁合金以及鉑、鉑烏合金等。2.金屬箔式應變片（圖２－２）

(1原理：在絕緣基底上將厚度0.003~0.01mm電阻箔材，利用照相制版或光刻腐蝕的方法，制成適用于各種需要的形狀。

(2優缺點： 3.金屬薄膜應變片

(1原理：采用真空蒸發或真空沉積等方法，在薄的絕緣基片上形成厚度在0.1um以下的金屬電阻材料薄膜的敏感柵，最后加上保護層。

(2優缺點： 4.半導體應變片

(1原理：基于半導體材料的電阻率隨作用應力而變化的所謂“壓阻效應”。(2優缺點：

三、測量轉換電路

1.原理：采用橋式電路（直流電橋或交流電橋）把應變片的電阻變化轉換成電壓或電流的變化。大多數情況下采用的是直流電橋電路。

2.單臂半橋：輸出電壓 電橋電壓靈敏度

3.雙臂半橋：輸出電壓 電橋電壓靈敏度 4.全橋形式：輸出電壓 電橋電壓靈敏度 課堂小結：

概念 構成 原理 種類 測量電路 應用 課后作業： P73 1 教學反思：

對種類的理解較好，對轉換電路的掌握不夠理想，還需要進一步要求。第3、４課時 教學內容：

2.1 電阻應變式傳感器 教學目標：

熟悉電阻式應變傳感器的概念、構成、工作原理。掌握電阻式應變傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

四、溫度補償

常用補償塊補償法和橋路自補償法。

五、電阻應變式傳感器的應用 1.力和扭矩傳感器

2.壓力傳感器－組合式壓力傳感器

3.加速度傳感器

課堂小結：

概念 構成 原理 種類 測量電路 應用 課后作業： P73 1 教學反思：

對其應用舉例能夠理解，多數同學掌握較好。第５課時 教學內容： 2.2 熱電阻傳感器 教學目標：

熟悉熱電阻傳感器的概念、類型及特點。掌握熱電阻傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、熱敏電阻 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

一、熱電阻傳感器 1.概念：

熱電阻傳感器：利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數。

2.類型：

(1金屬熱電阻傳感器（常稱為熱電阻）(2半導體熱電阻傳感器（常稱為熱敏電阻）3.特點：見書

二、熱電阻 1.概念：

熱電阻主要是利用電阻隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度的。2.熱電阻的主要技術性能： 見書表2-1

課堂小結：

概念 類型 熱敏電阻 應用 課后作業： P73 3 教學反思：

能掌握基本概念，對特性能正確理解。第６課時 教學內容： 2.2 熱電阻傳感器

教學目標：

熟悉熱電阻傳感器的概念、類型及特點。掌握熱電阻傳感器的基本用途和應用。教學重、難點：

傳感器的應用、熱敏電阻 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

三、熱敏電阻 1.按溫度系數分：

(1NTC負溫度系數熱敏電阻(2PTC正溫度系數熱敏電阻(3CTR臨界溫度系數熱敏電阻

2.按結構形式分：體型、薄膜型、厚膜型 3.按工作方式分:直熱式、旁熱式、延遲電路 4.按工作溫度區分:常溫區、高溫、低溫區熱敏電阻

5.根據使用要求封裝加工成各種形狀的探頭，如珠狀、片狀、桿狀、錐狀、針狀等 課堂小結：

概念 類型 熱敏電阻 應用 課后作業： P73 3 教學反思： 能掌握基本分類方式，對各自的特點能正確理解。第７課時 教學內容： 2.2 熱電阻傳感器 教學目標：

熟悉熱電阻傳感器的概念、類型及特點。掌握熱電阻傳感器的基本用途和應用。

教學重、難點：

傳感器的應用、熱敏電阻 教學方法： 講授、多媒體、圖表 教學過程：

四、熱電阻傳感器的應用 1.金屬熱電阻傳感器：

在工業上廣泛應用金屬熱電阻傳感器進行溫度測量，用電橋作為測量電路。熱電阻傳感器還可測量流量。

2.半導體熱電阻傳感器：(1溫度測量：

(2溫度補償：

(3工業控制： 課堂小結：

概念 類型 熱敏電阻 應用 課后作業： P73 3 教學反思： 能掌握其應用電路，對各應用電路的原理能夠正確分析。第８、９課時 教學內容： 2.2 熱電阻傳感器 教學目標：

熟悉熱電阻傳感器的概念、類型及特點。掌握熱電阻傳感器的基本用途和應用。教學重、難點：

傳感器的應用、熱敏電阻 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

五、實例 數字溫度計 數字溫度計 1

2、電路目的：數字溫度計通電后，LED 數碼顯示器能準確地顯示出由

聲 光 報 警 基準電壓發生 門 控 電 路 譯碼顯示電路

十進制計數器超溫比較電路

變換電路信號放大電路溫度檢測電路

PT100測量的環境溫度值，用發熱器件對PT100加熱：指示燈D5點亮時，測量溫度大于40℃時，電路開始告警；指示燈D4點亮時，測量溫度大于50℃時，電路開始告警；指示燈D3點亮時，測量溫度大于60℃時，電路開始告警。

3、PT100鉑熱電阻：是一種以鉑金(Pt做成的電阻式溫度檢測器，其具有穩定性好、測量精度高、輸出T-R 線性度都好等優點，PT100屬于正電阻系數熱電阻，電阻和溫度變化的關系式如下：

４、調試方法

電源電路：整機電路供電采用±5V 供電，從COM1接入的DC ±12V 電源，經過電路板上的78L05和79L05穩壓為±5V。

溫度檢測電路：JP2為PT100連接跳線，JP1為RP4連接跳線，在電路調試過程中，根據實際要求連接或斷開跳線。溫度檢測電路主要由：并聯穩壓電路、電橋和差分放大器組成，調節RP1使TP-C 點電壓為4.069V。斷開JP2，將RP4的電阻值調節到100歐姆，模仿PT100在0℃下的電阻值，用于電路調零，斷開JP2、連接JP1此時U7的7腳輸出電壓應該為0V。

放大電路調試：上一項調試完畢后方可進行此項調試，斷開JP1調節RP4使其兩端電阻為138.56Ω(模擬溫度在100℃時PT100 的電阻值，斷開JP2、連接JP1，通過調節RP6（又可稱為滿刻度調節）改變由U7A 組成的同相比例放大電路的放大系數。使用毫伏表測量TP-A 點的電壓，調節RP6使TP-A 點電壓等于1.000V。當TP-A 點的電壓調整正常后，此時TP-A 點的電壓與溫度關系為10mV/℃。

V/F變換及顯示電路調試：測量TP-E 點是否有2Hz 的方波脈沖，若有表示門控電路正常。V/F變換電路由U1/R5/C13/R2/R34/R32/RP3/R6/RP2等元件組成，RP2為量程調節電位器，RP3為零點遷移電位器。根據上一級調試方法，使TP-A 點的電壓為0.999V , 此時調節RP2使，LED 數碼管的顯示值為99.9。PT100采集的溫度信號經過前級的檢測放大電路后，已被轉換為標準的電壓信號10mV/℃，此時給V/F送入0.999V 的電壓它顯示的是99.9℃，說明溫度已能正常顯示，此時連接JP2，斷開JP1，此時LED 顯示器的值為實際測量的溫度值。

基準電壓發生電路：基準電壓發生電路由U10等外圍器件組成，CD4017為十進制計數器，它的Q3輸出端連接到RST，當計數器計數到Q3后自動復位，由于我們的超限報警溫度是40/50/60℃，那么我們需要產生的基準電壓是400mV/500mV/600mV。按下S1鍵，使指示燈D5點亮，此時調節RP5使R37的端電壓為400mV;再按下S1鍵，使指示燈D4點亮，此時調節RP7使R37的端電

壓為500mV ；再次按下S1鍵，使指示燈D3點亮，此時調節RP8使R37的端電壓為600mV。R37上的電壓經過U8A 組成的射極跟隨器，送入到電壓比較電路。

超溫報警電路：超溫報警電路由U8B/R46/R18/R17/Q5/F1/D2組成，TP-B 點為基準電壓，當TP-A 點的電壓大于TP-B 點的電壓時，U8B 輸出高

電平D2點亮F1發出報警聲。５、整機功能驗證

斷開JP1點，接通JP2點，將PT100熱電阻接入系統中，接入電路工作電源，此時LED 數碼管顯示實時測量溫度值，使用發熱元件（如電烙鐵或熱風槍等）烘烤溫度傳感器，實時測量溫度開始上升，當測量溫度大于設定溫度時，超限報警啟動。當測量溫度超出系統最大測量溫度99.9℃時，超限指示燈D1閃爍。

課堂小結：

概念 類型 熱敏電阻 應用 課后作業： P73 3 教學反思：

能夠掌握數字溫度計的結構，基本能分析其工作原理。第１０課時 教學內容： 2.3 熱電偶傳感器 教學目標：

熟悉熱電偶傳感器的概念、特點、工作原理。掌握熱電偶傳感器的基本用途和應用。教學重、難點：

傳感器的應用、工作原理 教學方法： 講授、多媒體、圖表 教學過程：

一、熱電偶傳感器概念及工作原理 1.概念：

熱電偶傳感器：將溫度轉換成電動勢的一種測溫傳感器。2.工作原理：(1熱電勢效應：將兩種不同材料的導體構成一閉合回路，若兩個接點處溫度不同，則回路中會產生電動勢，從而形成電流，這個物理現象稱為熱電勢效應，簡稱熱電效應。

(2熱電偶回路的 主要性質： 中間導體定律： 標準電極定律：

課堂小結： 概念 特點 原理 應用 課后作業：

１什么是熱電偶傳感器、熱電熱效應？ ２熱電偶的結構有哪幾部分？

３熱電偶自由端溫度的補償有哪幾種？ 課后反思：

學生基本能理解其概念，能夠知道其工作原理及其主要性質。第１１、１２課時 教學內容：

2.3 熱電偶傳感器 教學目標：

熟悉熱電偶傳感器的概念、特點、工作原理。掌握熱電偶傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

二、熱電偶的結構和種類 1.熱電偶的結構：

(1熱電極（定名、直徑、長度）(2絕緣套管（絕緣子）（作用）(3保護套管（作用）(4接線盒（作用）2.熱電偶的種類：

(1標準化與非標準化熱電偶(2普通型熱電偶

(3愷裝熱電偶

(4薄膜型熱電偶 課堂小結： 概念 特點 原理 應用 課后作業：

１什么是熱電偶傳感器、熱電熱效應？ ２熱電偶的結構有哪幾部分？ ３熱電偶自由端溫度的補償有哪幾種？ 課后反思： 對結構的掌握較好，能知道各部分的作用。第１３課時 教學內容：

2.3 熱電偶傳感器 教學目標：

熟悉熱電偶傳感器的概念、特點、工作原理。掌握熱電偶傳感器的基本用途和應用。

教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

三、熱電偶自由端溫度的補償

熱電偶在測溫過程中，為了保證輸出熱電動勢僅與被測溫度有關，必須保持自由端(冷端 的溫度恒定。

1.儀表調零修正法

當熱電偶與動圈式儀表配套使用時，若熱電偶的自由端溫度基本恒定，對測量精度要求又不高時，可將儀表的機械零點調至熱電偶自由端溫度的位置上。（切斷電源與輸入信號再進行）

2.自由端溫度自動補償

最常用電橋補償法。它是利用直流電橋的不平衡電壓來補償熱電偶因自由端溫度變化而引起的熱電動勢變化值。

用于電橋補償法的裝置稱為熱電偶冷端補償器。

2.自由端溫度自動補償 3.延引電極法

采用在一定溫度范圍內（０~100度）與工作熱電偶的熱電特性相近的材料制成的導線，將熱電偶的自由端延長至所需要的地方，這種方法稱延引電極法，或稱補償導線法，其導線稱補償導線。

使用補償導線僅起延長熱電偶的作用，不起任何溫度補償作用，將其稱為“補償導線”是名不副實的習慣用語。

課堂小結： 概念 特點 原理 應用 課后作業：

１什么是熱電偶傳感器、熱電熱效應？

２熱電偶的結構有哪幾部分？

３熱電偶自由端溫度的補償有哪幾種？ 課后反思：

基本能掌握其補償原理，能分析其電路工作過程。第１４課時 教學內容： 2.3 熱電偶傳感器 教學目標：

熟悉熱電偶傳感器的概念、特點、工作原理。掌握熱電偶傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

四、熱電偶的應用 1.熱電偶的測溫線路

兩支同型號的熱電偶正向串聯測溫度之和、反向串聯測溫度之差。

2.熱電偶熱電動勢的測量

課堂小結： 概念 特點 原理 應用 課后作業：

１什么是熱電偶傳感器、熱電熱效應？ ２熱電偶的結構有哪幾部分？

３熱電偶自由端溫度的補償有哪幾種？ 教學反思：

對測量溫度差較容易理解，電路較熟悉，但測量電動勢就不太熟悉了，還需要對電路原理的分析多講解方式方法。

第1５、１６課時 教學內容：

復習、半期復習測試題 教學目標：

復習前面章節內容，準備半期考試 教學過程： 半期復習測試題

2013年上期《傳感器》半期復習測試（供12級電信班）

一、填空（３０分）

１、傳感器的靜態特性是指對＿＿＿＿＿＿＿的輸入信號，傳感器的＿＿＿＿＿＿＿＿與＿＿＿＿＿＿＿＿之間所具有的相互關系。而動態特性是指傳感器在＿＿＿＿＿＿＿＿變化時，它的輸出的特性。

２、傳感器測量上限和測量下限所構成的區間稱為＿＿＿＿＿＿＿，其量程則為＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿的代數差。

３、靈敏度是指傳感器在穩態工作情況下＿＿＿＿變化對 ＿變化的比值。４、分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的＿＿＿＿變化能力。５、傳感器的精度等級數值越小，則說明精度等級越高，測量越＿＿＿＿。

６、傳感器的誤差是指傳感器的＿＿＿＿＿＿與＿＿＿＿＿＿＿＿之間的差值，即測量誤差＝＿＿＿＿＿＿＿＿－＿＿＿＿＿＿＿＿。７、誤差按表示方法分為＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。

８、按誤差出現的規律可以分為＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。其中由于測量方法不妥、各種隨機因素的影響以及人員粗心所造成的是＿＿＿＿＿＿＿＿。

９、通常傳感器由＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿幾部分組成。

１０、電阻應變式傳感器由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿構成，其中＿＿＿＿＿＿＿＿的作用是傳感器中的敏感元件、＿＿＿＿＿＿＿＿的作用是傳感器中的轉換元件。

１１、熱電阻按其性質不同可分＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿兩大類。

二、選擇（１４分）

１、下列哪種不是熱敏電阻 ＿＿＿＿

Ａ ＮＴＣ Ｂ ＣＲＴ Ｃ ＰＴＣ Ｄ ＣＴＲ

２、下列哪種電橋形式的靈敏度最高，又是最常用的一種形式 ＿＿＿＿ Ａ 單臂半橋形式 Ｂ 雙臂半橋形式 Ｃ 全橋形式 Ｄ 全橋整流電路

３、不是電阻應變式傳感器的應用是 ＿＿＿＿ Ａ 力和扭矩傳感器 Ｂ 壓力傳感器 Ｃ 加速度傳感器 Ｄ 金屬熱電阻傳感器

４、下列哪種傳感器是將溫度變化轉換成電動勢變化的 ＿＿＿＿ Ａ 熱電偶傳感器 Ｂ 電阻應變式傳感器

Ｃ 熱電阻傳感器 Ｄ 電渦流式傳感器

５、下列哪種傳感器是將機械力變化轉換成電阻變化的 ＿＿＿＿ Ａ 熱電偶傳感器 Ｂ 電阻應變式傳感器

Ｃ 熱電阻傳感器 Ｄ 電渦流式傳感器

６、下列哪種傳感器是將溫度變化轉換成電阻變化的 ＿＿＿＿ Ａ 熱電偶傳感器 Ｂ 電阻應變式傳感器

Ｃ 熱電阻傳感器 Ｄ 電渦流式傳感器

７、下列不能對熱電偶自由端溫度進行補償的方法是 ＿＿＿＿ Ａ 補償塊補償法 Ｂ 電橋補償法

Ｃ 儀表調零修正法 Ｄ 延引電極法

三、名詞解釋（１６分）１、傳感器

２、電阻應變式傳感器 ３、熱電阻傳感器 ４、熱電偶傳感器

四、簡答（４０分）

１、傳感器可以按哪幾方式進行分類？（１２分）２、電阻應變片的種類有哪幾種？（８分）

３、半導體熱是電阻傳感器常見應用有哪些？（６分）

４、熱電偶的結構有哪幾部分？其作用分別是什么？（１４分）第１７課時 教學內容： 2.4 電渦流式傳感器 教學目標：

熟悉熱電渦流傳感器的概念、特點、工作原理。掌握熱電渦流傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

一、電渦流式傳感器概念及工作原理 1.概念：

電渦流式傳感器：利用電渦流效應實現非接觸測量。2.工作原理：(1電渦流效應：

金屬導體置于變化的磁場中，導體內就會有感應電流產生，這種電流在金屬體內自行閉合，通常稱為電渦流。

(2電渦流傳感器：

電渦流的產生必然要消耗一部分磁場能量，從而使激勵線圈的阻抗 發生變化。

3.理解：(1電流磁效應：

通電導體周圍會產生磁場。安培定則（右手螺旋定則）(2電磁感應現象：

只要穿過閉合回路的磁通量發生變化，閉合回路中就會有感應電流產生（感應電動勢）。

(3楞次定律：

感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量變化。(4電渦流傳感器原理：

凡是能引起渦流變化的非電量，例如電導率、磁導率、幾何形狀、線圈與導體間的距離等，均可通過測量線圈的等效電阻、等效電感、行將阻抗來獲得。

課堂小結： 概念 原理 課后作業：

１電渦流式傳感器的工作原理是什么？ 教學反思：

基本搞清楚工作原理，知道電磁感應現象，電渦流現象，還有部分學生對電磁不感興趣，也不懂這些原理，還需要進一步講解。

第１８課時 教學內容：

2.4 電渦流式傳感器 教學目標：

熟悉熱電渦流傳感器的概念、特點、工作原理。掌握熱電渦流傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

二、電渦流式傳感器結構與測量轉換電路 1.結構：

線圈、線圈框架、殼體、輸出電纜、接插件、瓷罩（其中注意選用四點要求）

2.測量轉換電路：

有電橋法、調幅法、調頻法（調頻法工作原理）

課堂小結：

結構 轉換電路 課后作業：

１電渦流傳感器的結構由哪幾部分組成？ ２電渦流傳感器的轉換電路的測量方法？ 教學反思：

對電渦流傳感器的結構掌握較好，只是沒有實物給學生看，不是很直觀，有條件最好能買些傳感器，對測量轉換電路只要求了解就是了。

第１９課時 教學內容： 2.4 電渦流式傳感器 教學目標：

熟悉熱電渦流傳感器的概念、特點、工作原理。掌握熱電渦流傳感器的基本用途和應用。教學重、難點： 傳感器的應用、工作原理 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

三、電渦流式傳感器的應用

1.位移測量： 測量軸的軸向振動

測量磨床換向閥、先導閥的軸位移 測量金屬試件的熱膨脹系數

2.振幅測量： 測量旋轉軸的徑向振動 測量汽輪機渦輪葉片的振幅 測量軸的振動形狀

3.轉速測量： 帶有凹槽的轉軸 帶有凸槽的轉軸

4.電渦流探傷

利用電渦流式傳感器可以檢查金屬表面裂紋、熱處理裂紋以及焊接處的缺陷等。

課堂小結： 應用 課后作業：

１電渦流傳感器的主要應用有哪幾方面？ 教學反思：

仔細分析了電渦流傳感器的各種應用，對原理圖進行了講解，講起很空洞，沒有實物講得直觀，部分學生能夠理解并掌握。

第２０課時 教學內容： 2.5電容式傳感器 教學目標：

熟悉電容式傳感器的概念及工作原理。掌握電容傳感器的結構及轉換電路。知道電容傳感器的主要應用。教學重、難點：

傳感器的結構、工作原理、主要應用 教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

一、概念及特點

１、概念：電容式傳感器是一種能將被測非電量轉換成電容量變化，然后再經轉換電路轉換成電壓、電流或頻率等信號輸出的測量裝置。２、特點：

(1高阻抗，小功率，僅需很低的輸入能量。

(2可獲得較大的變化量，從而具有較高的信噪比和系統穩定性。

(3動態響應快，工作頻率可達幾兆赫，可非接觸測量，被測物是導體或非導體均可。

(4結構簡單，適應性強，可在高低溫、強輻射等惡劣的環境下工作。因此它在非電量測量和自動檢測中得到廣泛應用，可測量月功、位移、振動、角度、加速度、液位、濕度、成分含量等參數。

二、工作原理

電容式傳感器的基本原理如圖2-30所示，它是由絕緣介質分開的兩個平行金屬板組成的平板電容器，如果不考慮邊緣效應，其電容量為: 式中Ｃ為電容極板間介質的介電常數，ε ０為真空介電常數，εr 為極板 間介質相對介電常數;A 一平行板所覆蓋的面積;

d 一兩平行板之間的距離。

當被測參數變化使得上式中的A ,d或ε發生變化時，電容量C 也隨之變化。如果保持其中兩個參數不變，而僅改變其中一個參數，就可把該參數的變化轉換為電容量的變化，通過測量電路就可轉換為電量輸出。因此，電容式傳感器可分為變極距型、變面積型和變介電常數型三種類型。

課堂小結： 概念 原理 課后作業：

１電容傳感器的概念及工作原理是什么？ 教學反思：

基本掌握電容式傳感器的概念及特點，能正確分析傳感器的工作原理。d A d A C r εεε0== 第２１課時 教學內容： 2.5電容式傳感器 教學目標：

熟悉電容式傳感器的概念及工作原理。掌握電容傳感器的結構及轉換電路。知道電容傳感器的主要應用。教學重、難點：

傳感器的結構、工作原理、主要應用

教學方法：

講授、多媒體、圖表 教學過程：

三、測量轉換電路

電容式傳感器中電容值以及電容變化值都十分微小，這樣微小的電容量還不能直接為目前的顯示儀表所顯示，也很難為記錄儀所接受，不便于傳輸。這就必須借助于測量電路檢出這一微小電容增量，并將其轉換成與其成單值函數關系的電壓、電流或者頻率。電容轉換電路有電橋電路(調幅電路、調頻電路、運算放大器式電路、二極管雙T 型交流電橋、脈沖寬度調制電路等。以下以電橋電路為例介紹其轉換原理。主要用：電橋電路(調幅電路

電容電橋的主要特點有:

１、電橋輸出調幅波，其幅值與被測量成比例，因此電橋電路又稱為調幅電路;２、輸出電壓與電源電壓成比例，因此要求電源采用穩幅、穩頻等措施;３、傳感器必須工作在平衡位置附近，否則電橋非線性將增大。在要求精度高的場合(如飛機用油量表 應采用自動平衡電橋;４、輸出阻抗很高(一般達幾兆歐至幾十兆歐，輸出電壓低，必須后接高輸入阻抗、高放大倍數的處理電路。

課堂小結： 結構 轉換電路 課后作業：

１電容式傳感器的測量轉換電路及特點？ 教學反思：

第二篇：傳感器各章教案重點

2.數字模擬地線 3.信號源地線 傳感器可看作是測量裝置的信號源，多數情況下信號較為微弱，通常傳感器安裝 在生產設備現場，而測量裝置設在離現場一定距離的控制室內，從測量裝置的角度看，可以認為傳感器的公共參考端就是信號源地線，它必須與測量裝置進行正確的連接才能 提高整個檢測系統的抗干擾能力。4.負載地線 負載的電流一般都比前級信號電流大得多，負載地線上的電流有可能干擾前級微 弱的信號，因此負載地線必須與其他信號地線分開。例如，若誤將喇叭的負極（接地線）與擴音機話筒的屏蔽線碰在一起，就相當于負載地線與信號地線合并，可能引起嘯叫。又如當負載是繼電器時，繼電器觸點閉合和斷開的瞬間經常產生電火花，容易反饋到前 級，造成干擾，因此應正確連接。

（二）一點接地原則 對于模擬信號地線、數字信號地線、信號源地線、負載地線等幾種地線一般應分 別設置，在電位需要連通時，也必須仔細選擇合適的點，在一個地方相連，才能消除各 地線之間的干擾。1.單級電路的一點接地原則 考慮到加工工藝，在實際的印制電路板設計中，只能做到各接地點盡量靠近、并 加大地線的寬度。2.多級電路的一點接地原則 若將多級電路的地線逐級串聯，在最后一段地線上將存在一定的對地電位差，有 可能產生共阻抗耦合干擾，應采取并聯接地方式，才不易產生級與級之間的相互干擾。設計多級電路的地線應注意以下兩個原則：一是公用地線截面積應盡量大些，以 減小地線的內阻，二是應把電流最大的電路放在距電源的接地點最近的地方。大面積接地 多級電路的一點接地原則的改錯 請指出下圖的電源接地錯誤 檢測系統的一點接地原則 有許多傳感器采用兩線制電流輸出形式，它的兩根信號線均不接大地。如果這時 二次儀表也采用浮置電路，容易出現靜電積累現象，易產生電場干擾。在這種情況下多 采用二次儀表測公共參考端接地的方案。此種情況下，檢測系統仍然符合一點接地原則。在二次儀表與計算機相連接的情況下，由于計算機的公共參考端已被接金屬機箱，并通 過保安地線接大地，所以這時二次儀表的零電位端（公共參考端）也就通過計算機接大 地了。在這種情況下，傳感器的公共參考端絕對不應再接地，否則會產生大地環流，造成干擾。

第三篇：服裝CAD教案 中職類

服裝CAD教案

第一章 認識服裝CAD（2學時）

第一節 認識服裝CAD軟件的發展及簡介

教學目的：了解服裝CAD及其特點； 了解服裝CAD的功能。教學重點：服裝CAD及其特點、功能 教學場地：服裝電腦機房

教學方法：講授法結合演示、觀摩法 教學過程：

引入：我國于本世紀初提出要將我國從“制造大國”轉變為“服裝強國”的服裝產業戰略。決定了服裝行業必須走新興工業化道路，積極推進科技進步，促進服裝產業升級和結構調整。服裝CAD的廣泛應用意味著中國服裝企業的發展正在實現由傳統模式向現代經營模式轉變的歷史邁進。

新課：服裝CAD概論

一、服裝CAD簡介：

服裝CAD系統是Computer aided design 的縮寫，即服裝計算機輔助設計系統，又名電腦服裝設計系統。是集服裝效果設計、服裝結構設計、服裝廠工業樣板設計和計算機圖形學、數據庫、網絡通訊等知識為一體的現代化高新技術。服裝CAD應用系統的構成：軟件，硬件和人三部分

二、服裝CAD的軟件：

目前國內、國外的服裝CAD軟件有很多，且應用操作上區分還比較大，基本原理是相同的。一般，國內的服裝CAD軟件適應性、親和性較好。硬件的通用性和靈活性較高，國內軟件系統的性價比較好。國外服裝CAD軟件常在可靠性、穩定性上有較大優勢，且硬件的先進性和配套性較好。知名的服裝CAD軟件有如下這些：

【國內】

1、航天Arisa：包括款式設計、紙樣設計、放碼、排料、電腦試衣、攝像輸入系列CAD軟件。通用系列數字化儀和繪圖機等硬件設備。

2、Bili：包括服裝效果設計、數碼相機輸入、紙樣設計、部件結構自動設計、放碼、排料、試衣、工藝單設計系列CAD軟件。

3、杭州Echo（愛科）：包括款式設計、紙樣設計、放碼、排料、電腦試衣、工藝單設計、管理系統、電子商務系統系列CAD軟件。通用輸入、輸出設備。

4、富怡服裝CAD工藝軟件：包括設計、工藝、管理系列軟件。服裝設備、電腦裁床、服裝繪圖機、樣板切割機。【國外】

1、日本東麗（ACS—TORAY）

2、德國艾斯特（Assyst—Buller）

3、美國PGM

4、西班牙艾維（Investronica）

5、法國力克（Lectra）

我們教學采用的是富怡服裝CAD軟件。

三、富怡服裝CAD系統的特點：

富怡服裝CAD系統設計與放碼軟件是基于微軟公司的標準操作平臺Windows98/2000/XP開發出來的一套全中文環境的專業服裝工藝軟件，主要具備以下特點：

1、軟件采用WINDOWS標準界面；

2、每個圖標都有中文提示；

3、功能齊備的工具及形象的圖標，可以適用不同的打板方法；

4、尺寸可自由輸入，也可用軟件自帶的計算器、公式輸入。自動計算；

5、可以自動加入尺寸標注；

6、畫完基樣，系統可自動放碼；

7、根據規格表可快速度定制不同體形的紙樣；

8、可掃描款式設計圖。制圖時可同時參考，并可與紙樣一起保存，以備日后查閱；

9、可與輸入設備接駁。進行圖像掃描；

10、可與輸出設備接駁，進行小樣的打印及1：1紙樣的繪圖與切割。（用多媒體逐項進行介紹）

四、服裝CAD系統的軟件與硬件：

1、服裝CAD軟件系統：主要由服裝制板與放碼系統軟件、服裝排料系統軟件、服裝設計系統軟件組成。

2、服裝CAD硬件系統：

1）主機：中央外理器、主存儲裝置。

2）外部設備：顯示器、鍵盤、數碼照相機、掃描儀、打印機、數字化儀、繪圖儀等；

3、系統對計算機的要求：

奔騰四2。6GHZ以上主頻的CPU； 512MB以上內存；硬盤空間不小于40GB；獨立顯卡 SVGA或更高分辨率的顯示器； 操作平臺：WINDOWS98/2000/XP

4、安裝：（演示）

5、繪圖儀的安裝：加以說明

6、注意事項：

1）禁止在開機狀態下插拔串、并口線； 2）接通電源時確保繪圖儀為關閉狀態； 3）連接電源的插座應良好接地。

五、服裝CAD的功能：

1、服裝CAD制板與放碼系統的操作功能； 此處略

2、服裝CAD排料系統的操作功能;此處略

3、服裝設計系統：此處略 小結：

主要介紹服裝CAD的相關知識，要求了解其作用、功能、及富怡服裝CAD的相關知識，初步認識富怡服裝CAD系統。

教學方法：學生由任務針對性進行操作，教師指導 教學內容：

1、計算機基本操作；

2、富怡服裝CAD的界面熟悉；

3、富怡服裝CAD的功能認知。

第二章 服裝CAD經典款式打板（50學時）

第一節 繪圖工具的使用（1學時）

教學目的：了解富怡服裝CAD樣板設計系統界面； 了解富怡服裝CAD樣板設計系統的功能及相關操作;了解樣板系統的各工具用途操作。教學重點：富怡服裝CAD樣板設計系統的各項功能 教學方法：講授法結合演示、觀摩法 教學過程：

引入：樣板設計系統是服裝CAD的一項中心程序.樣板設計一般與放碼在同一界面上。新課：

富怡服裝CAD制板系統界面：

1、雙擊“系統圖標”，出現“界面選擇”對話框。

2、界面：包括 菜單欄——快捷工具欄——紙樣列表框左工具欄，（從上往下分別是）右工具欄專業工具欄 左、右工作區 放碼工具欄紙樣工具欄 大小可調整 編輯工具欄（打開富怡界面逐個給予介紹）

3、制板操作：建立一文件，存儲，打開。（示范操作：以制作西裙板為例）介紹各樣板工具的應用。重點掌握：矩形工具、智能筆工具、等分規工具

第二節 按照給出的號型尺寸繪制女西裙（3學時）

教學目的：通過西服裙樣板繪制掌握樣板工具的應用； 靈活運用各樣板工具進行樣板設計、繪制。教學重點：西服裙樣板繪制

教學方法：講授法結合演示、觀摩法 教學過程： 引入：西服裙又名直裙，裙身平直、裙上部符合人體腰臀的曲線形狀。外形上，腰部緊窄貼身，臀部微寬，外形線條優美流暢。

一、所繪樣板規格尺寸：

1、號/型：165/68Y1（M）

2、成品規格：（單位：cm）裙長：60 腰臀高：16.5 腰圍：68 臀圍：96 腰頭寬：3.8

二、西服裙樣板繪制：（運用多媒體教學，按步驟逐步示范操作）

1、基礎輔助線

2、側縫線

3、裙衩

4、腰線

5、腰頭

6、放縫 小結：在繪制樣板時，學會根據任務去選用合適的樣板工具完成。小結：在繪制樣板時，靈活應用各樣板工具是關鍵。

第二節 裙子變化款制圖（4學時）

教學重點：主要樣板繪制專業工具的應用

教學方法：學生由任務——裙子樣板繪制進行針對性操作，教師指導 小結：課后要求上交裙子制圖作業。

第三節 褲子CAD制圖（10學時）

一、男西褲制圖（4學時）

教學目的：通過男西褲樣板的繪制掌握樣板工具的應用； 學會分析服裝的結構，從而掌握樣板的處理；掌握男西褲樣板的繪制的方法與步驟。教學重點：男西褲樣板的繪制

教學難點：分析服裝的結構，從而掌握樣板的處理 教學方法：講授法結合演示、觀摩法 教學過程： 引入：

男西褲是中長褲的一種，屬適身型。穿著適身、合體，舒適，外觀挺拔。新課：

男西褲的規格尺寸：

1、號/型：170/76A 5

2、成品規格：（單位：cm）褲長：106 臀圍：100 腰圍：76

3、男西褲樣板繪制：（運用多媒體教學，按步驟逐步示范操作）前片：輔助線——腳口——外側縫——內側縫——門襟——腰褶——斜插袋口——放縫；后片：輔助線——腳口——外側縫——內側縫——大檔彎線——后袋——臀省——放縫。

特別提示：后片大檔的縫份的放法。

小結：在繪制樣板時，學會根據任務去選用合適的樣板工具完成。

二、褲子變化款制圖（4學時）教學目的：

1、通過褲子樣板的結構變化掌握樣板工具的應用；

2、學會分析服裝的結構，從而掌握樣板的處理；

3、掌握褲子樣板的繪制的方法與步驟。

教學重點：褲子樣板的繪制

教學方法：學生由任務——褲子變化款的繪制進行針對性操作，教師指導

第四節 上衣CAD制圖（20學時）

一、男襯衫結構制圖（4學時）

教學目的：通過男襯衫樣板的繪制掌握樣板工具的應用；學會分析服裝的結構，從而掌握樣板的處理；掌握男西服樣板的繪制的方法與步驟。教學重點：男襯衫樣板的繪制 教學難點：領子及袖子的繪制方法 教學方法：講授法結合演示、觀摩法 教學過程：

引入：男襯衫是男裝里的一個門類，具有流暢的線條、美觀優雅的造型、莊重正規或休閑場合均適宜穿著。新課：

樣板規格尺寸：

1、號型：170/88A

2、成品規格：（單位：cm）衣長：62 背長：44 胸圍：110 領圍：40 袖長：58.5 袖口：16

3、男襯衫樣板繪制步驟；（運用多媒體教學，按步驟逐步示范操作）袖窿深線——后中、背寬、胸寬、前中——前中傾斜、上平傾斜、前片袖窿、傾斜調整——后領口弧線——后肩——前肩——袖窿弧線——腰線——底邊——后中縫線——后側縫線。

小結：男襯衫樣板繪制也是從邊框開始的。課堂練習：男襯衫樣板的繪制 實訓目的：

1、通過男襯衫樣板的繪制進一步掌握樣板工具的應用；

2、學會男襯衫立領及一片袖的畫法；

3、掌握男襯衫樣板的繪制的方法與步驟。實訓重點：男襯衫衣身樣板的繪制

實訓方法：學生由任務——男襯衫樣板繪制進行針對性操作，教師指導 小結：課后要求上交男襯衫制圖作業。

二、女時裝CAD制圖（16學時）

教學目的：通過女時裝樣板的繪制掌握樣板工具的應用； 學會分析服裝的結構，從而掌握樣板的處理；掌握女時裝樣板的繪制的方法與步驟。教學重點：女時裝樣板的繪制 教學難點：女裝中分割線的處理方法 教學方法：講授法結合演示、觀摩法 教學過程：

引入：女時裝是變化繁多的女裝中一個很典型的品種，具有獨特的規定性。女時裝布局合理、線條流暢、造型優美、適身合體，是女性較為理想的日常穿用服裝。新課：

女時裝的規格尺寸：

1、號/型：160/84A

2、成品規格：（單位：cm）衣長：66 胸圍：96 袖長：57.5 背長：38

3、女時裝樣板繪制：（運用多媒體教學，按步驟逐步示范操作）邊框輔助線——后領曲線——后肩斜線——后中線——后片側縫——；前片輔助線調整——前肩斜線——前片分割線——前片側縫——下擺調整——放縫。特別提示：前、后片分割線的處理方法。

小結：在繪制樣板時，學會根據任務去選用合適的樣板工具完成。課堂練習：女時裝樣板的繪制

實訓目的：

1、通過女時裝樣板的繪制進一步掌握樣板工具的應用；

2、學會分析服裝的結構，從而掌握樣板的處理；

3、掌握女時裝樣板的繪制的方法與步驟。實訓重點：女時裝衣身樣板的繪制實訓方法：學生由任務——女時裝樣板的繪制進行針對性操作，教師指導

小結：課后要求上交女時裝結構制圖作業。

第三章 CAD樣板排料放碼（10學時）

第一節 樣板輸出（1學時）

教學目的：了解富怡服裝CAD的輸出功能、設備及方法。教學重點：富怡服裝CAD的樣板輸出功能及方法 教學方法：講授法、觀摩法

教學過程：引入：當樣板的繪制工作完成后，下個程序，一般是將樣板輸出。新課：

一、富怡服裝CAD的【打印和預覽紙樣】可以完成1：5的紙樣輸出；

二、通過繪圖儀進行紙樣繪圖。步驟：

一、【打印和預覽紙樣】： 1）單擊“打印圖標”，彈出【打印和預覽紙樣】對話框，2）設置各項參數后，單擊【打印預覽】，即顯示預覽界面 3）若對預覽圖滿意，則單擊【打印】 4）若不滿意，不想打印，單擊【取消】退出打印預覽。（具體步驟在多媒體教室進行操作示范）

二、紙樣繪圖：功能：用該命令可繪制1：1紙樣。只有直接與計算機串行口或并行口相連的繪圖儀，或在網絡上選擇帶有繪聲繪色圖儀的計算機才能繪制文件。

小結：樣板的輸出方式主要有兩個途徑：1：5紙樣和1：1紙樣，兩者對硬件的輸出設備要求不同。

第二節 CAD放碼系統的使用方法（1學時）

教學目的：了解服裝樣板推板的基本原理；掌握富怡服裝CAD的推板功能及方法。教學重點：富怡服裝CAD的推板功能及方法 教學方法：講授結合演示法、觀摩法 教學過程：

引入：成衣工業生產的特點。

新課：富怡服裝CAD放碼系統可以完成紙樣的推放。

具體步驟是：

一、點放碼。（以西裙樣板推放為例）1）單擊【打開】對話框； 2）找到所需文件，雙擊文件名，打開紙樣文件； 以下各步驟此處略 ??（具體步驟在多媒體教室進行操作示范）

二、繪制省道：（具體步驟在多媒體教室進行操作示范）??

三、用數化板讀紙樣

小結：樣板的推放在服裝CAD中完成比用手工推放具有高效、準確的意義。課堂練習：基礎推板實訓 基礎推板實訓：推板系統的應用 實訓目的：

1、通過對矩形的推放進一步掌握樣板推放的原理及方法；

2、掌握樣板推放的步驟。

實訓重點：樣板推放的方法與步驟實訓方法：學生由任務——樣板推放進行針對性操作，教師指導

小結：課后要求完成老師布置的相關作業。

第三節 西裙推板（2學時）

教學目的：

1、通過對西服裙樣板的推放進一步掌握樣板推放的原理及方法；

2、掌握西服裙樣板推放的步驟。

教學重點：西服裙樣板推放的方法與步驟

教學方法：學生由任務——西服裙樣板推放進行針對性操作，教師指導 小結/作業：要求完成西裙放碼作業。

第四節 男西褲推板（4學時）

教學目的：

1、通過對男西褲樣板的推放進一步掌握樣板推放的原理及方法；

2、掌握男西褲樣板推放的步驟。

教學重點：男西褲樣板推放的方法與步驟

教學方法：學生由任務——男西褲樣板推放進行針對性操作，教師指導 小結/作業：要求完成男西褲放碼作業。

第五節 服裝排料系統（2學時）

教學目的：了解服裝排料系統的基本功能； 了解服裝排料系統的基本界面；掌握富怡服裝CAD的排料方法與步驟。

教學重點：服裝排料系統的基本功能與排料步驟 教學方法：講授結合演示法、觀摩法 教學過程：

引入：排料系統是為服裝行業提供的排麥架專用軟件。為用戶在競爭激烈的服裝市場中提高生產效率，縮短生產周期，嗇服裝產品的技術含量和高附加值提供了強有力的保障。

新課：

一、富怡服裝CAD排料系統具有以下特點： 1）全自動、手動、人機交互，按需選用； 2）鍵盤操作，排料快速準確； 3）自動計算用料長度、利用率、紙樣總數、放置數； 4）提供自動、手動分床； 5）對不同布料的麥架自動 分床； 6）對不同布號的麥架自動或手動分床； 7）提供對條、對格功能； 8）可與輸出設備接駁，進行小樣的打印及1：1紙樣的繪圖及切割。

二、排料系統界面：（在多媒體教室進行操作示范）打開“RP—GSM”，出現富怡服裝CAD排料系統界面。逐項進行界面介紹。

四、具體排料步驟：（在多媒體教室進行操作示范女襯衫排料）

小結：富怡服裝CAD排料系統界面友善、思路清晰明確，所設計的排料工具功能強大、使用方便。課堂練習：排料系統的應用

實訓目的：

1、通過對女襯衣進行自動排料、人工交互式排料、；

2、掌握排料的方法和步驟。

實訓重點：樣板推放的方法與步驟實訓方法：學生由任務——女襯衫排料進行針對性操作，教師指導

小結：課后要求完成排料作業。

第四篇：傳感器教案2

江蘇省射陽中學2014年秋學期高二物理導學案（46）

6.1傳感器及其工作原理 主備人 孫漢成

課前預習

【預習目標】

1、了解什么是傳感器，知道非電學量轉化為電學量的技術意義。

2、知道傳感器中常見的三種敏感元件光敏電阻、熱敏電阻和霍爾元件及其它們的工作原理。

3、了解傳感器的應用?！局攸c、難點】

1、理解并掌握傳感器的三種常見敏感元件的工作原理。

2、分析并設計傳感器的應用電路。

【學程指導】

（一）閱讀內容

1.閱讀課本P.52.回答思考題1.2.閱讀課本P.53.回答思考題2.3.閱讀課本P.54.回答思考題3.4.閱讀課本P.55.回答思考題4.（二）問題思考

1.傳感器它能夠（）

A.感受力，將力的大小轉化成電阻 B.感受溫度，將溫度高低轉化成電阻 C.感受物質化學成分，并轉換為電流 D.感受電壓，將電壓大小轉換成力的大小 2.光敏電阻的材料是一種半導體，它在（）

A.有光照時，載流子少，導電性能不好 B.隨光照增強，載流子增多，導電性能變好 C.能把光照強弱這個光學量轉換為電阻 D.在黑暗環境中的電阻很大 3.金屬熱電阻和熱敏電阻（）A.金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而增大

B.用金屬絲可以制作溫度傳感器，它能把溫度這個熱學量轉換為電阻這個電學量。C.熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高非常明顯 D.熱敏電阻的電阻率隨溫度的升高而增大

4.以下說法中正確的是（）A.電容式位移傳感器能夠把物體的位移這個力學量轉換為電容這個電學量

B.電容式位移傳感器內的電介質板，在電容內部的位移增大時，電容的大小變大 C.霍爾元件是一個很小的半導體薄片 D.霍爾元件能將電壓轉換成磁感應強度

課堂學習

一、傳感器

如圖1所示，小盒子的側面露出一個小燈泡，盒外沒有開關，當把磁鐵放到盒子上面，燈泡就會發光，把磁鐵移開，燈泡熄滅。

問：盒子里有怎樣的裝置，才能實現這樣的控制？

總結：什么是傳感器

二、霍爾元件

基礎訓練

1．關于傳感器，下列說法正確的是()． A．光敏電阻和熱敏電阻都是由半導體材料制成的 B．金屬材料也可以制成傳感器

C．傳感器主要是通過感知電阻的變化來傳遞信號的 D．以上說法都不正確

2．如圖所示，將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時，表針的偏角為θ；現用手掌擋住部分光線，表針的偏角為θ′，則可判斷()．

A．θ′＝θ

`B．θ′＜θ C．θ′＞θ

D．不能確定

3.在信息技術高速發展、電子計算機廣泛應用的今天，擔負著信息采集任務的傳感器在自動控制、信息處理技術中發揮著越來越重要的作用，其中熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號轉換成電信號的元件．某學習小組的同學在用多用電表研究熱敏特性實驗中，安裝好如圖所示裝置．向杯內加入冷水，溫度計的示數為20 ℃，多用電表選擇適當的倍率，讀出熱敏電阻的阻值R1.然后向杯內加入熱水，溫度計的示數為60 ℃，發

現多用電表的指針偏轉角度較大，則下列說法正確的是()．

A．應選用電流擋，溫度升高換用大量程測量 B．應選用電流擋，溫度升高換用小量程測量 C．應選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率大的擋 D．應選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋

4．街旁的路燈、江海里的航標都要求在夜晚亮、白天熄，利用半導體的電學特性制成了自動點亮、熄滅的裝置，實現了自動控制，這是利用半導體的()． A．壓敏性 B．光敏性 C．熱敏性 D．三種特性都利用

江蘇省射陽中學2014年秋學期高二物理導學案（47）

6.2傳感器的應用 主備人 孫漢成

課前預習

【預習目標】

1．了解力傳感器在電子秤上的應用。2．了解溫度傳感器在電熨斗上的應用。

【學程指導】

（一）閱讀內容

1.閱讀課本P.57.—P.59回答思考題1.2.閱讀課本P.62.---P.64.回答思考題2.（二）問題思考

1.關于傳感器下列說法中正確的是（）A.電子秤理有個力傳感器，壓力越大，輸出電壓越小。

B.雙金屬片是一個溫度傳感器，當溫度變化時，雙金屬片的熱膨脹系數不同，從而能控制電路的通斷

C.電飯鍋中的感溫鐵氧體是一種溫度傳感器，溫度達到一定程度就會失去磁性，溫度降下來后，磁性又恢復

D.會議室和賓館房間中的火災報警器使用溫度傳感器 探究案

2.在傳感器控制電路中

（）A.常將電勢的高低叫做“電平”的高低

B.斯密特觸發器是一種特殊的非門 C.光敏電阻的電阻值隨光照的增強而增大

D.熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大

課堂學習

1.力傳感器的應用——電子秤

2.溫度傳感器的應用——電熨斗

3.溫度傳感器的應用——電飯鍋

4.光傳感器的應用——煙霧散射式火災報警器 基礎訓練

1.如圖所示，將多用表的選擇開關置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數的熱敏電阻 R（負溫度系數熱敏電阻是指阻值隨溫度的t升高而減小的熱敏電阻）的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間．若往R t上擦一些酒精，表針將向________（填“左”或“右”）移動；若用吹風機將熱風吹向電阻，表針將向________（填“左”或“右”）移動。

2.如圖所示，R 1為定值電阻，R 2為負溫度系數的熱敏電阻（負溫度系數熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻），L為小燈泡，當溫度降低時（）A．R 1兩端的電壓增大

B．電流表的示數增大 C．小燈泡的亮度變強

D．小燈泡的亮度變弱

3.如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時，（）

A．電壓表的示數增大

B．R2中電流減小 C．小燈泡的功率增大

D．電路的路端電壓增大

4.如圖所示，由電源、小燈泡、電阻絲、開關組成的電路中，當閉合開關S后，小燈泡正常發光，若用酒精燈加熱電阻絲時，發現小燈泡亮度變化是___________，發生這一現象的主要原因是________（填字母代號）A．小燈泡的電阻發生了變化

B．小燈泡燈絲的電阻率隨溫度發生了變化 C．電阻絲的電阻率隨溫度發生了變化 D．電源的電壓隨溫度發生了變化

5.如圖所示，厚度為h、寬為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度

為B的均勻磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上側面A和下側面A′之間會產生電勢差，這種現象稱為霍爾效應。實驗表明，當磁場不太強時電勢差U，電流I和B的關系為U=kIB/d，式中的比例系數k稱為霍爾系數。

設電流I是由電子定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e，回答下列問題：（1）達到穩定狀態時，導體板上側面A的電勢

下側面Ａ的電勢（填高于、低于或等于）。

（2）電子所受的洛倫茲力的大小為。

（3）當導體板上下兩側之間的電勢差為U時，電子所受的靜電力的大小為

第五篇：傳感器實驗教案

實驗一 開關式霍爾傳感器測轉速實驗

一、實驗目的：了解開關式霍爾傳感器測轉速的應用

二、基本原理：開關式霍爾傳感器是線性霍爾元件的輸出信號經放大器放大，再經施密特觸發器整形成矩形波（開關信號）輸出的傳感器。開關式霍爾傳感器測轉速的原理圖如圖所示：當被測圓盤上裝有只磁性體時，圓盤每轉一周，磁場變化6次，開關式霍爾傳感器就同頻率f相應變化輸出，再經轉速表顯示轉速n。

三、實驗儀器：傳感器實驗臺

四、實驗步驟：

1、根據圖將霍爾轉速傳感器安轉于霍爾架上，傳感器的端面對準轉盤上的磁鋼并調節升降桿使傳感器端面與磁鋼之間的間隙大約為2~3mm。

2、將主機箱中的轉速調節電源0~24V旋鈕調到最?。鏁r針方向轉到底）后接入電壓表（電壓表量程切換開關打到20V檔）：其它接線按圖所是連接（注意霍爾轉速傳感器的三根引線的序號）：將頻頻轉速表的開關按到轉速檔。

3、檢查接線無誤后合上主機箱電源開關，在小于12V范圍內（電

壓表監測）調節主機箱的轉速調節電源（調節電壓改變直流電機電驅電壓），觀察電機轉動及轉速表的現實情況。

4、從2V開始記錄，每增加1V相應電機轉速的數據（待電機轉速穩定后讀取數據）；畫出電機的V-n（電機電驅電壓與電機轉速的關系）特性曲線，實驗完畢，關閉電源。

五、思考題：

利用開關式霍爾傳感器測轉速時被測對象要滿足什么條件？

實驗二

磁電式傳感器測轉速實驗

一、實驗目的：了解磁電式測量轉速的原理。

二、基本原理：磁電傳感器是一種將被測物理量轉化成為感應電勢的傳感器，也稱為電 動式傳感器。根據電磁感應定律，一個匝數為N的線圈在磁場中切割磁力線時穿過線圈的磁通量發生變化，線圈兩端就會產生感應電勢，線圈中感應電勢為：e??Nd?dB??NS。在線圈匝數一定的情況下，感應電勢的大小與穿過該線圈的磁dtdt通變化率成正比。當傳感器的線圈匝數和永久磁鋼選定（即磁場強度已定）后，使穿過線圈的磁通量發生變化的方法有兩種：一種是讓線圈和磁力線作相對運動，即利用線圈切割磁力線而使線圈產生感應電勢；另一種則是把線圈和磁鋼部固定，靠銜鐵運動來改變磁路中的磁阻，從而改變通過線圈的磁通。因此，磁電式傳感器可分為兩大類型：動磁式及可動銜鐵式（即可變磁阻式）。本實驗應用動磁式磁電傳感器，實驗原理框圖如圖20-1所示。當轉動盤上嵌入6個磁鋼時，轉動盤每轉一周磁電傳感器感應電勢e產生6次的變化，感應電勢e通過放大，整形由頻率表顯示f，轉速n=10f。

三、需用器件與單元：

0~24V直流穩壓電源、電壓表、頻頻/轉速表；磁電式傳感器、轉動源。

四、實驗步驟：

磁電式轉速傳感器測速試驗除了傳感器不用接電源外（傳感器探頭中心與轉盤磁鋼 對準），其它完全與開關式霍爾傳感器測轉速原理相同；請按圖20-2示意按裝、接線并按照實驗九中的步驟做實驗。實驗完畢，關閉電源。

五、思考題：

磁電式轉速傳感器測很低的轉速時會降低精度，甚至不能測量。如何創造條件保證磁電式轉速傳感器正常測轉速？能說明理由嗎？

實驗三

光纖位移傳感器

一、實驗目的：了解光纖位移傳感器的工作原理和性能。

二、基本原理：光纖傳感器是利用光纖的特性研制而成的傳感器。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能，絕緣、無感應的電氣性能，耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能耐等，它還能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的地區（如核輻射區），起到人的耳目作用，而且還能超越人的生理界限，接受人的感官所感受不到的外界信息。

光纖傳感器主要分為兩種：功能型光纖傳感器及肺功能型光纖傳感器（也稱為物性性和結構型）。功能型光纖傳感利用對外界信息具有敏感能力和檢測功能的光纖，構成“傳”和“感”合為一體的傳感器。這里光纖不僅起傳光的作用，而且還起敏感作用。工作時利用檢測量去改變描述光束的一些基本參數，如光的強度、相位、偏振、頻率等，它們的改變反應了被測量的變化。由于對光信號的檢測通常使用光電二極管等光電元件，所以光的那些參數的變化，最終都要被光接受器接受并被轉化成強度及相位的變化。這些變化信號處理后，就可得到被測的物理量。應用光纖傳感器的這種特性可以實現力，壓力、溫度等物理參數的測量。非功能型光纖傳感器主要是利用光纖對光的傳輸作用，由其它敏感元件與光纖信息傳輸同路組成測試系統，光纖在此僅起傳輸作用。

本實驗采用的是傳光型光纖傳感器，它由兩束光纖混合后，組成Y形光纖，半圓分布即雙D分布，一束光纖端部與光源相接發射光束，另一束端部與光電轉換器相接接受光束。兩光束混合后的端部是工作端亦稱探頭，它與被測物體相距d,由光源發出的光纖傳到端部出射后再經被測體放射回來，另一束光纖接收光信號由光電器轉換器轉化成電量，如圖26-1。

傳光型光纖傳感器位移量測是根據傳送光纖的光場與受訊光纖交叉地方視景做決定。當光纖探頭與被測物體接觸或零間隙時（d=0），則全部傳輸光量直接被反射至傳輸光纖。沒有提供光給接收端之光纖，輸出訊號便增大，當探頭與被測物之距離增加時，接受端之光纖接受之光量也越多，輸出訊號便增大，當探頭與被測物之距離增加到一定值時，接受端光纖全部被照明為止，此時也被稱之為“光峰值”。達到光峰值后，探針與被測物之距離繼續增加時，將造成放射光擴散或超過接收端接收視野。使得輸出信號與量測距離成反比例關系。如圖26-2曲線所示，一般都選用線性范圍較好的前坡為測試區域。

三、器件與單元：

直流穩壓電源、萬用電表、Y型光纖傳感器、測微頭、反射面（拋光鐵圓片）

四、實驗步驟：

1、觀察光纖結構，兩根多模光纖組成Y型位移傳感器，將兩根光纖尾部端面（包括鐵部）對準自然光照射，觀察探頭端面現象，當其中一根光纖的尾部端面用不透光紙擋住時，在探頭端觀察半圓雙D型結構。

2、按圖安裝接線，注意：（1）安裝光纖時，要用手捏住兩根光纖尾部的包鐵部份輕輕插入光電座中，不能用手拔捏光纖的黑色包皮部分，插入時不能用力，