智能传感与检测技术 教案汇总 徐小华 第0--6章 绪论、电阻式传感器---光电式传感器.docx

《智能传感与检测技术》课程教案

《智能传感与检测技术》课程教案

授课章节

绪论

0.1智能传感与检测技术的发展

0.2智能传感与检测技术基础

0.3课程性质及主要任务

建议课时

2

授课方式

理论知识讲授+讨论课+案例教学+多媒体演示

所属专业

教学目标

1.了解智能传感与检测技术的发展动态。

2.掌握传感器的定义与作用。

3.熟悉传感器的组成及分类。

教学重点

1.掌握传感器的定义与作用。

2.熟悉传感器的组成及分类。

教学难点

传感器的分类。

参考教材

《智能传感与检测技术》徐小华主编机械工业出版社ISBN978-7-111-76072-6

教

学

内

容

『新课导入』

美国宇航局在研发宇宙飞船过程中发现宇宙飞船上需要用大量的传感器不断向地面发送温度、位置、速度和姿态等数据信息，用一台大型计算机很难同时处理如此庞杂的数据，于是需要把CPU分散化，从而提出智能化传感器和智能检测技术。

『授课内容』

一、智能传感与检测技术的发展

1.传感器的发展

2.智能检测技术的发展

二、智能传感与检测技术基础

1.传感器的定义与作用

2.传感器的组成

3.智能检测技术基础

三、课程性质及主要任务

【课堂提问】

人类社会的每一次技术革命都促进了检测技术的发展，大家知道四次工业革命都是什么，每次工业革命的标志是什么？

【课堂讨论】

在我们日常生活中有哪些产品用到了智能传感器？

【引入案例】

传感器的历史可以追溯到远古时代，公元前1000年左右，中国的指南针、记里鼓车已开始使用。埃及王朝时代开始使用的天平，一直延用到现在。

【多媒体演示】

多媒体课件见教材配套教学PPT

『课堂小结』

智能传感与检测技术是一门涉及多种学科的综合技术，是当今世界正在发展中的高新技术。

『作业布置』

复习本节课所讲知识点

『教学后记』

《智能传感与检测技术》课程教案

授课章节

第1章电阻式传感器

1.1电阻应变式传感器

1.1.1应变片与应变效应

1.1.2应变片的种类与结构

1.1.3应变片的粘贴工艺

1.1.4测量转换电路

1.1.5应变片的温度补偿

建议课时

2

授课方式

理论知识讲授+课堂讨论+图片或实物展示+多媒体

所属专业

教学目标

掌握电阻应变式传感器的工作原理

了解常用的两种电阻应变式传感器特性，并能够选择合适的类型

掌握测量转换电路的分析，理解温度补偿的原因并掌握温度补偿的方法

教学重点

电阻应变式传感器的工作原理，应变片的选型；

测量转换电路的分析

教学难点

电阻应变式传感器的工作原理；

温度补偿的原理

参考教材

《智能传感与检测技术》徐小华主编机械工业出版社ISBN978-7-111-76072-6

教

学

内

容

『新课导入』

用万用表测量金属丝的阻值，将金属丝横向拉伸并测量相应的阻值，阻值怎么样变化？为什么会有阻值的变化？金属丝的阻值与什么有关？

『授课内容』

1.1电阻应变式传感器

1.1.1应变片与应变效应

导体或半导体在外力作用下产生机械变形时，其电阻值也发生相应变化的现象称为电阻应变效应。

1-1

1-2

式中，是压阻系数，是半导体所受的引力（半导体内部单位面积上受到的力）。

1.1.2应变片的种类与结构

电阻应变片根据材料可分为金属电阻应变片和半导体电阻应变片。

(1)金属电阻应变片

金属电阻应变片有丝式、箔式和薄膜式三种类型，如图1-1。

(2)半导体电阻应变片

1.1.3应变片的粘贴工艺

(1)应变片的检查。

(2)试件表面处理。

(3)确定贴片位置。标出应变片中心线和弹性试件粘贴位置中心线。

(4)粘贴。粘贴前，用脱脂棉球蘸上清洁溶剂，无水酒精、四氯化碳等溶剂擦洗被测点处，以便增加粘贴的牢固程度，注意勿用手触摸清洗后的表面。然后，在应变片的粘贴面处涂上薄薄一层胶水，如KH502胶，将应变片的中心线对准试件上的中心线贴牢。在应变片上盖上一层腊纸，一只手捏住应变片的引出线，另一只手反复轻轻滚压透明纸表面，挤出里面多余的胶水和气泡。

(5)固化。

(6)粘贴质量检查。

(7)引线和组桥。

1.1.4测量转换电路

1.电桥的平衡条件

2.电桥的加减特性

3.电桥的工作方式

(1)单臂电桥

(2)双臂电桥（差动半桥）

(3)双差动全桥

1.1.5电阻应变片的温度补偿

(1)补偿块补偿法

(2)差动电桥线路补偿

(3)热敏电阻电路补偿法