傳感器應(yīng)用技術(shù) 第2版 教案 10.光電接近開關(guān)檢測物體位置、11.熱釋電紅外傳感器、12.利用電阻應(yīng)變式傳感器測力

技能改變命運素養(yǎng)成就未來技能改變命運素養(yǎng)成就未來《 傳 感 器 應(yīng) 用 技 術(shù) 》 教 案課 題光電接近開關(guān)檢測物體位置計劃學(xué)時4學(xué)時授課類型與教學(xué)方法翻轉(zhuǎn)課堂，任務(wù)驅(qū)動法教具準備PPT課件、微課視頻、仿真軟件等教材分析用技術(shù)》模塊四。體現(xiàn)了理論與實踐一體化的邊教邊學(xué)邊做的特色。學(xué)生分析授課對象電子電氣專業(yè)二年級下學(xué)期的學(xué)生，有一定的電工基礎(chǔ)知識和電工實操技教學(xué)目標知識目標：1．理解光電器件的工作原理和特性2．掌握光電接近開關(guān)工作原理和檢測物體的特點技能目標：能據(jù)生產(chǎn)要求安裝、調(diào)試光電接近開關(guān)。情感目標：教學(xué)重點、難點及解決措施重點：1．光電器件的工作原理和特性2．光電接近開關(guān)工作原理和檢測物體的特點難點：光電接近開關(guān)的安裝、調(diào)試。教學(xué)過程步驟時間教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣（5分鐘）創(chuàng)設(shè)情境，通過設(shè)疑，引出本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生觀看視頻引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課程的興趣任務(wù)一 認識光電器件二、啟迪探究與知識學(xué)習(xí)（80）光電器件是光電傳感器中將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的核心器件，它是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)進行工作的。常用的光電器件主要有光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。1．認識光敏電阻CdS（硫化鎘）為主要成分的光敏電阻，為了吸收更多的光線，光敏電阻通常制成薄膜結(jié)構(gòu)，它的外形、結(jié)構(gòu)圖和圖形符號如圖所示。緣 襯底電極光電導(dǎo)體a）硫化鎘光敏電阻 b）結(jié)構(gòu)圖Rc）圖形符號圖 光敏電阻的外形、結(jié)構(gòu)圖和圖形符號2．實驗:測試光敏電阻的亮電阻與暗電阻。型硫化鎘光敏電5～10KΩ0.6～1MΩ。3．光敏電阻的應(yīng)用干簧管繼電器接通電動機電路，電動機帶動大門開啟。學(xué)生將課堂講授與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合極性。學(xué)生進行課堂訓(xùn)練改變學(xué)習(xí)形節(jié)課的教學(xué)學(xué)生自主分析，引難點出結(jié)論課堂訓(xùn)練固知識點圖 車庫光控門電路任務(wù)二光電接近開關(guān)檢測物體位置 1．光電接近開關(guān)的工作原理與結(jié)構(gòu)光電接近開關(guān)是一種利用感光器件對變化的入射光加以接收，進行光電轉(zhuǎn)換，然后對信號進行放大、控制，輸出可控制開關(guān)信息的器件。LED光電開關(guān)可分為遮斷型和反射型兩種。a ） 遮 斷 型b）反射型圖 光電開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)a為遮斷型光電開關(guān)，它的發(fā)射器和接收器相對安學(xué)生分組動手實際培養(yǎng)學(xué)生團操作結(jié)協(xié)作的精神6s學(xué)生由圖分析出工操作的必要作原理性三、合作交流（60分鐘）束被遮斷，接收器接收不到紅外線而產(chǎn)生一個電脈沖信b的發(fā)光元件和接收元件的光軸在同一平面且以某一角度4-67所示是1對2接線方法與其他的接近開關(guān)相同。四、小結(jié)（5分鐘）課程小結(jié)：在環(huán)境條件比較好、無粉塵污染，被測物對光的反射能力好的場合，人們一般采用光電接近開關(guān)檢測被測物教學(xué)反思利用信息化手段，通過視頻、動畫、仿真，通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鞏固操作，強化規(guī)范利用信息化教學(xué)平臺，營造一個多功能信息化的教學(xué)環(huán)境?！?傳 感 器 應(yīng) 用 技 術(shù) 》 教 案課 題熱釋電紅外傳感器計劃學(xué)時4學(xué)時授課類型與教學(xué)方法翻轉(zhuǎn)課堂，任務(wù)驅(qū)動法教具準備PPT課件、微課視頻等教材分析用技術(shù)》模塊四。體現(xiàn)了理論與實踐一體化的邊教邊學(xué)邊做的特色。學(xué)生分析授課對象電子電氣專業(yè)二年級下學(xué)期的學(xué)生，有一定的電工基礎(chǔ)知識和電工實操技教學(xué)目標知識目標：1.熟練掌握熱釋電紅外傳感器的特性。2.了解熱釋電紅外傳感器的應(yīng)用。技能目標：培養(yǎng)學(xué)生檢修、更換釋電紅外傳感器的能力。情感目標：教學(xué)重點、難點及解決措施重點：1.熱釋電紅外傳感器的特性。2.熱釋電紅外傳感器的應(yīng)用。難點：釋電紅外傳感器檢修、更換。教學(xué)過程步驟時間教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣（5分鐘）創(chuàng)設(shè)情境，通過設(shè)疑，引出本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生觀看視頻引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課程的興趣任務(wù)一認識熱釋電紅外傳感器二、啟迪探究與知識學(xué)習(xí)（60）1．認識熱釋電紅外傳感器a）結(jié)構(gòu)圖 b）實物圖圖4-77 熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)與實物熱釋電紅外傳感器是利用熱釋電效應(yīng)而制作的紅外傳感2．熱釋電紅外傳感器特性實驗4-77121、32、4到實驗?zāi)０宓奶綔y器信號輸入端口上。再將實驗?zāi)０宓?12V+12V1.5之后，再用手放在探頭前不動，蜂鳴器無反應(yīng)。（探測距離學(xué)生將課堂講授與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合學(xué)生進行課堂訓(xùn)練學(xué)生自主分析，引出結(jié)論改變學(xué)習(xí)形式，提高學(xué)習(xí)節(jié)課的教學(xué)難點課堂訓(xùn)練任務(wù)二 熱釋電紅外傳感器應(yīng)用 學(xué)生分組動手實際培養(yǎng)學(xué)生團1．熱釋電紅外傳感器在衛(wèi)浴設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用．為操作結(jié)協(xié)作的精三、合作交流（60）神6s閉起到了節(jié)約用水和節(jié)約能源。2．反射式紅外防盜報警器。紅外線反射式防盜報警器，采用反射式紅外探測組件(其最大探測距離可達12m)來觸發(fā)報警器。當檢測到盜情時，報警器會發(fā)出逼真的狗叫聲提醒用戶有“外人入侵”。學(xué)生由圖分析出工作原理，操作的必要性四、小結(jié)（10分鐘）課程小結(jié)：熱釋電紅外傳感器的特性和在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。教學(xué)反思利用信息化手段，通過視頻、動畫、仿真，通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鞏固操作，強化規(guī)范利用信息化教學(xué)平臺，營造一個多功能信息化的教學(xué)環(huán)境?！?傳 感 器 應(yīng) 用 技 術(shù) 》 教 案課 題電阻應(yīng)變式傳感器測壓力計劃學(xué)時4學(xué)時授課類型與教學(xué)方法翻轉(zhuǎn)課堂，任務(wù)驅(qū)動法教具準備PPT課件、微課視頻等教材分析用技術(shù)》模塊五。體現(xiàn)了理論與實踐一體化的邊教邊學(xué)邊做的特色。學(xué)生分析授課對象電子電氣專業(yè)二年級下學(xué)期的學(xué)生，有一定的電工基礎(chǔ)知識和電工實操技教學(xué)目標知識目標：1．掌握電阻應(yīng)變式傳感器與彈性敏感元件的特性2．能根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況選擇合適的測力傳感器技能目標：能對應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的測力傳感器進行安裝接線。情感目標：教學(xué)重點、難點及解決措施重點：1．掌握電阻應(yīng)變式傳感器與彈性敏感元件的特性2．能根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況選擇合適的測力傳感器難點：測力傳感器安裝接線。教學(xué)過程步驟時間教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣（5分鐘）創(chuàng)設(shè)情境，通過設(shè)疑，引出本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生觀看視頻引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課程的興趣任務(wù)一認識電阻應(yīng)變片二、啟迪探究與知識學(xué)習(xí)（60）1．電阻應(yīng)變片及其用途電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)化為電片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。2．電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。1)金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)2)金屬箔式應(yīng)變片3)半導(dǎo)體應(yīng)變片學(xué)生將課堂講授與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合學(xué)生進行課堂訓(xùn)練學(xué)生自主分析，引出結(jié)論改變學(xué)習(xí)形式，提高學(xué)習(xí)節(jié)課的教學(xué)難點課堂訓(xùn)練任務(wù)二認識彈性敏感元件彈性敏感元件---1.彈性敏感元件及其用途1)作為彈性敏感元件 將被測參量力、壓力、力矩↓轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量或位移量（由彈性敏感元件）↓轉(zhuǎn)換成電阻)例：彈簧稱、電子稱、壓力表2)用于彈性支承 支承傳感器中活動部（形變位移不是測量量）例：動圈式話筒常用彈性敏感元件結(jié)構(gòu)。b）圓筒式壓力傳感器 c）彈簧管式壓力傳感器d）波紋管式壓力傳感器圖 常用彈性敏感元件結(jié)構(gòu)任務(wù)三電阻應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變式傳感器及其用途電阻應(yīng)變式傳感器由彈性敏感元件、電阻應(yīng)變片（計）、補償電阻和外殼組成，可根據(jù)具體測量要求設(shè)計成多種結(jié)構(gòu)形式。彈性敏感元件受到所測量的力而產(chǎn)生變形，并使附著其上的電阻應(yīng)變片一起變形，電阻應(yīng)變片再將變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，通過測量儀器，將此變化轉(zhuǎn)變成和被測物理量成比例的電信號而輸出。從而可以測量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。常用的電阻應(yīng)變式傳感器有應(yīng)變式測力傳感器、應(yīng)變式壓力傳感器、應(yīng)變式扭矩傳感器、應(yīng)變式位移傳感器、應(yīng)變式加速度傳感器和測溫應(yīng)變計等。電阻應(yīng)變式傳感器結(jié)構(gòu)1）電阻應(yīng)變式傳感器結(jié)構(gòu)如圖5-6所示。學(xué)生分組動手實際培養(yǎng)學(xué)生團操作結(jié)協(xié)作的精神6s學(xué)生由圖分析出工操作的必要作原理性三、合作交流（80分鐘）a）等截面梁b）等強度梁平 行 雙 孔 梁S圖5-6 常見電阻應(yīng)變式傳感器的幾種結(jié)構(gòu)形式2）應(yīng)變片的安裝圖5-7所示是應(yīng)變片在傳感器彈性材料上的安裝示意圖。圖5-8所示是PE-1型稱重傳感器的實物外形圖彈性材料3）傳感器的接線PE-1型鋁制傳感器系列產(chǎn)品為雙孔懸臂梁式