1、傳感器技術與應用傳感器技術及應用課程教案學習情境一檢測技術基礎的應用教學班級教學學時12教學場所實訓室教學目標能力（技能）目標知識目標1）能夠進行測量數據的處理2）能夠根據實際要求選用傳感器3）能夠根據需要設計合適的測量電路1）熟悉測量的基本概念與測量的方法2）掌握測量的基本誤差與分析方法3）掌握傳感器的定義、組成及類型4）了解傳感器的基本特性與性能指標5）掌握電橋電路的工作原理及應用6）了解調制電路、濾波電路的工作原理及作用能力訓練任務任務編號任務名稱任務描述學時分配1測量數據處理對某一零件長度等精度測量 16次，得到如 下數據（單位為 cm） : 27.774 , 27.778 ,27.7

2、71 , 27.780 , 27.772 , 27.777 , 27.773 , 27.775 , 27.774 , 27.772 , 27.774 , 27.776 , 27.775 , 27.777 , 27.777 , 27.779。假定該 測量數據不存在固定的系統誤差，請計算出 該零件的長度。42傳感器認知及選用要實時監測一個加熱爐的溫度：測量溫度范圍大約為5080C,檢測結果的精度要求達到1現有3種帶數字顯示表的溫度傳感器，它們的量程分別是 0500 C , 0300 , 0100C,精度等級分別是0.2級、0.5級、1.0級，為了滿足測量需要，選擇合適的傳 感器。43電阻電橋電路設

3、計本任務主要就是討論如何將被測量是電阻的輸入信號轉化成電壓進行輸出。研究電橋4電路在各種輸出狀態下， 輸入電阻與輸出電 壓之間的關系要求。用四個電位器組成一電 橋電橋，自選橋路電壓，進行調零，分別進 行單臂、雙臂和全橋工作方式的輸出測量， 將測量所得數據與理論計算值相比得到誤差，分析誤差產生的原因，并提出改進措施。學業評價：實行多評價主體參與的學習全過程綜合考核制度，考核按照平時訓練和綜合訓練相結合、理論和實踐相結合、實物和答辯相結合的原則進行，最終成績根據學習過程“小組合作學習” 學習表現、關鍵能力表現、實物作品展示、項目報告和答辯結果來確定。詳見學習情境一學 業評價表。續上表21學習情境一

4、學業評價表1.“小組合作學習”學習表現評價表（1）說明：監控：監控小組在合作完成學習任務時每種行為發生的頻率。評價：“4”表示行為總是發生；“3”表示行為經常發生；“ 2 ”表示行為很少發生；“ 1 ”表示行為沒有發生。1 .明確學習目標和任務后，立即討論制定學習計劃1 2 3 42 .小組成員中設計任務分工明確1 2 3 43 .小組成員注意傾聽并考慮別人的觀點1 2 3 44 .大家共享信息資源1 2 3 45 .完成任務過程能認真研究遇到的問題并主動思考解決辦法1 2 3 46 .完成任務時積極，小組成員之間主動合作1 2 3 47 .完成任務時感興趣，小組成員積極參與1 2 3 48

5、.完成任務時有目的性，小組成員之間相處融洽12349 .完成任務時充滿激情，小組成員之間主動溝通123410 .按任務要求獨立開展學習與工作1 2 3 411 .小組成員獻計獻策制訂較優化的系統設計方案123412 .小組成員對儀器儀表操作規范，符合要求1 2 3 413 .小組成員能合理選擇元器件1 2 3 414 .按時完成設計報告并匯報在團隊中的設計任務1 2 3 415 .完成的電路能實現設計所要求效果并有創新1 2 3 416 .完成的控制系統設計后，工作臺面整潔1 2 3 4續上表2.“關鍵能力”評價表評價主體:說明：監控：監控小組在合作完成學習任務時每種行為發生的頻率。評價：(4

6、)表示4分；(3)表示3分;(2)表示2分；(1)表示1分。1 .獲取與處理信息的能力(1)能夠從教科書和課堂獲得所需信息。(2)能夠利用學校的信息源獲得所需信息。(3)能夠從大眾媒體和所有渠道獲得所需信息。(4)能夠開拓創造新的信息渠道；從日常生活和工作中隨時捕捉有用的信息。2 .工作與學習的方法能力(1)能夠回憶、再現學習內容。(2)能夠在一定的時間范圍內獨立學習。(3)能夠獨立確定學習的時間、方法；能解決調試過程出現的問題。(4)能夠認識自己的缺陷并及時補救；獨立決定學習進度和制定設計方案。3 .計劃組織與執行能力(1)能夠解釋工作過程；依據教師制定的標準檢查工作任務是否完成。(2)能夠

7、按照給定的工作計劃較靈活地完成設計任務；獨立評估成果。(3)能夠熟練運用所學知識技能獨立制定項目工作計劃。(4)能夠對復雜任務進行模塊化設計并獨立解決問題。4 .交流與合作能力(1)能夠參與討論；完成小組給定的軟硬件設計任務。(2)能夠在討論中提出自己的見解；適應小組工作方式。(3)在小組工作中態度友好，富有創新性。(4)能夠代表本專業與其他同學合作；在工作小組中活動自如。5 .心理承受力(1)能夠在教師監督下完成任務和自我評估成果；勝任較低心理要求的工作。(2)能夠勝任中等心理要求的工作。(3)責任心更加經常化、自覺化；由于自信心等原因，能勝任較高要求。(4)能夠自覺對小組和項目負責；有完成

8、重大任務的心理準備。續上表3.小組“口頭匯報”行為表現評價表組別：匯報人：匯報內容：評價主體：說明：監控：監控小組代表在做口頭匯報時每種行為發生的頻率；評價：“4”表示行為總是發生；“3”表示行為經常發生;“ 2 ”表示行為很少發生；“ 1 ”表示行為沒有發生。A.身體表現a.站直，面向觀眾4 3 2 1b.面部表情隨著表達內容的變化而變化4 3 2 1c.保持與觀眾眼神的交流4 3 2 1d.適當的手勢4 3 2 1B.聲首表現a.說話節奏平穩，語速適當4 3 2 1b.用聲調變化強調重點4 3 2 1c.聲音足夠大，每一位聽眾都能夠聽清楚4 3 2 1d.發音正確，吐字清晰4 3 2 1C

9、.語言表達a.表達時用詞恰當準確4321b信息組織邏輯清晰4 3 2 1c.語言簡練，不羅嗦4 3 2 1d.表達流暢，語意完整4321e.能正確回答教師提問4321f.回答問題及時4 3 2 1續上表4.技能作品評價表組別：匯報人:評價主體:匯報內容:說明：監控：監控小組代表在做口頭匯報時每種行為發生的頻率；評價：“4”表示行為總是發生；“3”表示行為經常發生;“ 2 ”表示行為很少發生；“ 1 ”表示行為沒有發生。A.項目設計報告a.小組成員能正確完整寫明實驗內容4 3 2 1b.小組成員正確畫出控制系統的原理圖4 3 2 1c.測試結果與分析符合要求4 3 2 1d.流程圖和程序的設計簡

10、潔模塊清晰4 3 2 1e.報告文檔版面清楚，格式完整4 3 2 1f.報告文檔是否體現知識拓展模塊的設計4 3 2 1g.報告文檔最后寫出學習小結，分析存在差距的原因4 3 2 1B.實物作品展示a.小組成員能夠操作演示并有明顯的效果4 3 2 1b.控制系統設計符合學習要求，能實現基本功能4 3 2 1c.控制系統的美觀程度4 3 2 1d.控制系統的設計效果有創意4 3 2 1任務1教學過程任務名稱測量數據處理教學學時4教學場所多媒體教室、傳感器技術實訓室學習任務對某一零件長度等精度測量16次，得到如下數據(單位為cm) : 27.774 ,27.778 ,27.771 ,27.780

11、, 27.772 , 27.777 , 27.773 , 27.775 , 27.774 , 27.772 , 27.774 , 27.776 , 27.775 , 27.777 , 27.777 , 27.779。假定該測量數據不存在固定的系統誤差，請計算出該零件的長度。學習目標(1) 熟悉測量的基本概念與測量的方法(2) 掌握測量的基本誤差與分析方法(3) 能夠進行測量數據的處理教學過程設計步驟學習內容教學方 法教學手 段學生活 動時 間 分 配布直任 務對某一零件長度等精度測量16次，得到如下數據(單位為 cm):27.774,27.778 ,27.771,27.780 ,27.772,

12、27.777,27.773 ,27.775,27.774 ,27.772,27.774,27.776 ,27.775,27.777 ,27.777,27.779。假定該測量數據不存在固定的系統誤差，請計算出該零件的長度。下達任務多媒體課件、板書學生提問5分鐘任務分 解將任務分解成小單元，對小單元必須用到測量 數據知識和技能，在后面教學過程中，通過教 師講解，學生邊學邊練，學習測量數據的相關 知識和技能，完成該任務。教師講解多媒體課件測量工具演示學生提問5分鐘講解相 關知識(1) 檢測及自動檢測系統教師通過 問題引導 等形式進 行講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練80分鐘f*隨行機構(2)測量及

13、測量方法444 |式甲 I樹!最UJ量的單位名稱1人破浪量的粼捱.(3)測量誤差及分析1)系統誤差2)隨機誤差3)粗大誤差(4)測量數據處理ci n-wnwnmifiTMi.:/植由于他叫 酢苜甘鎰越、(i詳出昌，召打號瞭#J6方£.工4一；X器此，鼻中st-ftfltl#.f-“Ejil11t一0a再1匿甑，也事;4*'福國 */*：甌V宜* t同也中*貳cr-，±"第比寸F.遇看Q . a站電：洋在喧f 生七星父曾闿 )叼工*區”歸明 胤0手步嘲 開普篁”B.加拓grrr/由幅十調，rp1|EKM3|整事由喊;手，產由充平wn 由舊泅畫Hf 修，”.W

14、t O討論完 成任務 的方案根據任務要求，提出解決任務的具體實現方案討論法引導文法測量數據分析及處理小組討論代表發言40分鐘成果檢 查在整個過程中依據教師提供的評價標準，檢查 本小組數據測量是否符合要求地完成了工作任 務教師檢查成果測量數據分析及處理學生互相檢查20分鐘評價(學生 互評、 教師點評)(1)小組中一位成員分析測量結果，小組給出 自評成績。(2)根據學習過程按任務要求獨立完成的情況 以及項目報告的完成情況等，由教師與學生共 同評價小組的工作情況，并根據每人完成的準 確程度給以點評教師重點講解教師點評測量數據分析及處理小組討論代表發言10分鐘總結(1)本課程重點(2)操作注意事項(3

15、)分析問題和解答問題教師講解多媒體課件學生提問學生總結10分鐘作業布置學生課外作業教師講解板書學生記錄3W件月制 任務傳感器認知及選用教師講解多媒體課件學生記錄查閱資料7分鐘任務2教學過程任務名稱傳感器認知及選用教學學時4教學場所傳感器技術實訓室學習任務要實時監測一個加熱爐的溫度：測量溫度范圍大約為5080 C,檢測結果的精度要求達到1C。現有3種帶數字顯示表的溫度傳感器，它們的量程分別是0500c, 0300C, 0100 C,精度等級分別是 0.2級、0.5級、1.0級，為了滿足測量需要，選擇合適的傳感器。學習目標(1) 掌握傳感器的定義、組成及類型(2) 了解傳感器的基本特性與性能指標(

16、3) 能夠根據實際要求選用傳感器教學過程設計步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間 分配仰直任 務要實時監測一個加熱爐的溫度：測量溫度范圍大約為5080C,檢測結果的精度要求達到1C。現有3種帶數字顯示表的溫度傳感器，它們的量程分別是0500C, 0300C,0100C,精度等級分別是0.2級、0.5級、1.0級，為了滿足測量需要，選擇合適的傳 感器。演示、下達任務多媒體課件、板書小組討論代表發言10分鐘任務分 解將任務分解成小單元，對小單元必須用到傳 感器知識和技能，在后面教學過程中，通過 教師講解，學生邊學邊練，學習傳感器的相 關知識和技能，完成該任務。教師講解多媒體課件實物演示學生提問

17、10分鐘講解相 關知識(1匚(21) i 速度 2)i 偶、)傳感器的定義與組成教師通過 問題引導 等形式進 行講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練70分鐘蛹前一神邙) 傳感器的種類安被測量分為位移、力、力矩、轉速、振動、加 、溫度、壓力、流量、流速等傳感器。安測量原理分為電阻、電容、電感、光柵、熱電 超聲波、激光、紅外、光導纖維等傳感器。3）按傳感器能量轉換情況可分為能量變換型（發電型）和能量控制型（參量型）兩種。4）按傳感器工作原理可分為結構型傳感器和物性型 傳感器等。（3）傳感器的基本特性傳感器的基本特性：對傳感器的輸出量與輸入量之間 對應關系的描述就稱為傳感器的特性。它分為靜態特 性和動

18、態特性兩種。1.傳感器的靜態特性1）靈敏度2）線性度3）遲滯性4）重復性（4）傳感器的選用選擇傳感器主要考慮其靜態特性、動態響應特性和 測量方式等方面的問題，而靜態特性又包括靈敏度、 線性度、精度等指標，動態響應特性包括穩定性、快 速性等指標。討論完 成任務 的方案在本任務中，要實時監測一個加熱爐的溫 度，在選擇溫度傳感器時，主要從技術指標 和成本兩個方面進行考慮。討論法引導文法溫度傳感器實物演示小組討論代表發言10分鐘技術指 標分析技術指標以測量精度為主要因素，分別計算各自的最大相對誤差，然后進行比較。教師重點講解溫度傳感器學生查閱資料學生動手實際測量20分鐘綜合分 析與選 擇從成本考慮，量

19、程為0500C、精度等級為 0.2級的溫度傳感器在測量 80c時，靈敏度 較小，且0.2級精度的儀器價格較高。綜合 以上分析，選用量程為0100C、精度等級 為1.0級的溫度傳感器比較合適。教師重點講解溫度傳感器學生查閱資料學生動手分析15分鐘成果檢 查在整個過程中依據教師提供的評價標準，檢 查本小組設計過程使用了哪些傳感器，種類 是否正確，誤差是否正常，小組設計的檢測 系統是否能準確提供數據教師檢查成果溫度傳感器學生互相檢查10分鐘評價（學 生互評、 教師點 評）（1）小組中一位成員出示測量結果，小組 給出自評成績。（2）小組一位成員介紹一下完成本次任務 的思路和需要用到的理論知識，并回答教

20、師教師重點講解教師點評溫度傳感器小組討論代表發言15分鐘的提問。(3)根據學習過程按任務要求獨立正確的 完成以及項目報告的完成情況等，由教師與 學生共同評價小組的工作情況，并根據每人 完成的復雜程度給以點評。總結(1)本課程重點(2)操作注意事項(3)分析問題和解答問題教師講解多媒體課件學生提問10分鐘作業布置學生課外作業教師講解板書學生記錄5分鐘士華立匚 件月制任務電阻電橋電路設計教師講解多媒體課件學生記錄查閱資料5分鐘任務3教學過程任務名稱電阻電橋電路設計教學學時4教學場所多媒體教室、傳感器技術實訓室學習任務本任務主要就是討論如何將被測量是電阻的輸入信號轉化成電壓進行輸出。研究電橋電路在各

21、種輸出狀卷下，輸入電阻與輸出電壓之間的關系要求。用四個電位器組成一電阻電橋，自選橋路電壓，進行調零，分別進行單臂、雙臂和全橋工作方式的輸出測量，將測量所得數 據與理論計算值相比得到誤差，分析誤差產生的原因，并提出改進措施。學習目標(1) 掌握電橋電路的工作原理及應用(2) 了解調制電路、濾波電路的工作原理及作用(3) 能夠根據需要設計合適的測量電路教學過程設計步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間 分配布置任務本任務主要就是討論如何將被測 量是電阻的輸入信號轉化成電壓進行 輸出。研究電橋電路在各種輸出狀態 下，輸入電阻與輸出電壓之間的關系 要求。用四個電位器組成一電阻電橋， 自選橋路電壓，進

22、行調零，分別進行 單臂、雙臂和全橋工作方式的輸出測 量，將測量所得數據與理論計算值相 比得到誤差，分析誤差產生的原因， 并提出改進措施。演示、下達任務多媒體課件、板書小組討論代表發言5分鐘任務分解將任務分解成小單元，對小單元必須 用到傳感器知識和技能，在后面教學 過程中，通過教師講解，學生邊學邊 練，學習傳感器的相關知識和技能， 完成該任務。教師講解多媒體課件實物演示學生提問5分鐘講解相 關知識1.3.1電橋電路電橋的主要作用是把被測的非電量或者電量轉換成 電阻、電感、電容的變化，再變成電流或電壓的變化。 根據電橋的供電電源不同，可分為直流電橋和交流電 橋兩種。教師通過 問題引導 等形式進 行

23、講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練80分鐘續上表步驟學習內容關知識1.直流電橋1 ）直流電橋平衡條件L;5 =鳥 顯、片,"& 醺 +由此式可見：若 RR3=RR4,則輸出電壓Uo為零，稱為電橋處于平衡狀態，所以把RR =RR或Ri/R 2= R/R3稱為直流電橋的平衡條件。這說明欲使電橋平衡，其相對兩臂電阻的乘積相等，或相鄰兩臂電阻的比值應相等。2）單臂電橋3）雙臂電橋4）四臂電橋上述三種工作方式中，全橋四臂工作方式的靈敏度最高，雙臂半橋次之，單臂半橋靈敏度最低。 采用四臂全橋（或雙臂半橋）還能實現溫度自補償。2.交流電橋ui由圖可導出交流電橋的平衡條件是:1.3.2調制電

24、路把緩慢變化的信號先變成頻率適當的交流信號,然后利用交流放大器放大，最后再恢復為原信號，這樣的變化過程稱為信號的調制與解調教學方法教學手段學生活動時間分配教師通過 問題引導 等形式進 行講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練步驟學習內容講解相 關知識調制是指利用被測緩變信號來控制或改變 高頻振蕩波的某個參數（幅值、頻率或相 位），使其按被測信號的規律變化，以利于 信號的放大與傳輸。若控制量是高頻振蕩波 的幅值，則稱為調幅（AM;若控制量是高 頻振蕩波的頻率或相位，則稱為調頻（ FMD 或調相（PM。教學方法教學手段學生活動時間分配教師通過 問題引導 等形式進 行講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練一

25、般把控制高頻振蕩波的緩變信號稱 為調制波，載送緩變信號的高頻振蕩波稱為 載波，經過調制的高頻振蕩波稱為已調波， 根據調制原理不同，分別稱為調幅波、調頻 波，如圖所示。解調是對已調波進行鑒別以恢復緩變的測 量信號1.3.3濾波電路濾波是測量系統排除干擾、抑制噪聲常 用的方法。濾波技術分為硬件濾波和軟件濾 波。硬件濾波器是一種選頻電路，它的功能 是讓指定頻段的信號以固定增益通過，而將 其余頻段的信號加以抑制或使其極大地衰 減；軟件濾波是通過計算機程序，采用某些 算法對傳感器信號進行處理。濾波電路在測控系統中的作用：一方面 是濾除噪聲，另一方面是分離各種不同的信 號。根據濾波器處理信號的頻帶，濾波器

26、可 分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、 帶阻濾波器等四種步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間分配討論完 成任務 的方案電阻電橋設計采用四個性能一致的1KQ精密電位器組成如圖所示電路，輸入直流9V電源，初始狀態將電位器調整在中間，各橋臂阻值為500 Q。討論法引導文法實訓電路板小組討論代表發言5分鐘q12描=1上口K»=JkQ-CipI £*Kn IkQ |i- 卜9V電路制作為了方便制作和器件的重復利用，可采用面 包板進行電路搭建，這樣便于電路調整，減 少制作成本。將四個電位器先調至中點，用 萬用表測其阻值為 500 Q ,再插接在面包板 上組成橋路，接好電源線和

27、輸出電極。接入 9V直流電源，就可用萬用表或數字毫伏表測 量電橋的輸出電壓了。教師重點講解個別指導實訓電路板學生查閱資料學生動手實際制作20分鐘電阻電 橋的性 能測試(1)電橋搭建好后，接入電源，將輸出接 到電壓表就可開始電橋輸出性能的測試。(2)單臂時只調整一個電位器即可，雙臂 時調整兩個，全橋時四個電位器同時調整。(3)調鄰邊電阻時方向要相反，使一變電 阻增大，另一邊電阻減小；而調對邊時則要 使變化方向相同。(4)設定電位器的阻值每隔100 Q為一個測 點進行記錄，并對誤差進行分析。個別指導實訓電路板學生動手實踐20分鐘成果檢查在整個過程中依據教師提供的評價標準，檢 查本小組設計電路是否符

28、合要求。測量結果 是否在正常誤差范圍內。教師檢查成果實訓電路板學生互相檢查10分鐘評價(學 生互評、 教師點 評)(1)小組中一位成員展示制作完成的電路， 小組給出自評成績。(2)小組一位成員介紹一下電路制作的思 路和需要用到的理論知識，并回答教師的提 問。(3)結合小組所提交的設計項目，根據學 習過程按任務要求獨立完成的情況以及設 計報告的完成情況等，由教師與學生共同評 價小組的工作情況。教師重點講解教師點評實訓電路板小組討論代表發言20分鐘步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間分配總結(1)本課程重點(2)操作注意事項(3)分析問題和解答問題教師講解多媒體課件學生提問學生總結10分鐘作業

29、布置學生課外作業教師講解板書學生記錄2分鐘布置新任務重量檢測教師講解多媒體課件學生記錄查閱資料3分鐘學習情境二壓力檢測教學班級教學學時12教學場所多媒體教室、傳 感器實訓室教學目標能力（技能）目標知識目標1能夠根據需要選擇合適的壓力傳感器進行壓力測量電路設計2學會壓力測量系統的制作與調試1了解壓力測量的基本方法和力傳感器類型；理解壓阻式傳感器的工作原理和類型2掌握電阻應變式傳感器的工作原理、基本特性和結構類型3掌握壓電式傳感器的工作原理，等效電路和常用結構形式4掌握壓電材料的類型、特性和應用主要特性參數能力訓練任務任務編號任務名稱任務描述學時分配1重量檢測本任務要求利用電阻應變片設計稱重儀，技

30、術要求：重程。2kg,精度 0.001kg。42汽車發動機吸氣壓力檢測本任務主要利用壓阻式壓力計來 完成發動機進氣量檢測電路的設計和 制作。43大氣壓檢測本任務利用壓電傳感器來檢測大 氣壓力的變化，從而預沒天氣變化趨 勢，對預報天氣等有十分重要的意義。4學業評價：實行多評價主體參與的學習全過程綜合考核制度，考核按照平時訓練和綜合訓練相結合、理論和實踐相結合、實物和答辯相結合的原則進行，最終成績根據學習過程“小組合作學習” 學習表現、關鍵能力表現、實物作品展示、項目報告和答辯結果來確定。詳見學習 情境二學業評價表。續上表學習情境二學業評價表1.“小組合作學習”學習表現評價表（1）組別：評價主體：

31、說明：監控：監控小組在合作完成學習任務時每種行為發生的頻率。評價：“4”表示行為總是發生；“3”表示行為經常發生；“ 2 ”表示行為很少發生；“ 1 ”表示行為沒有發生。1 .明確學習目標和任務后，立即討論制定學習計劃1 2 3 42.小組成員中軟硬件設計任務分工明確1 23 43.小組成員注意傾聽笄考慮別人的觀點1 23 44 .大家共享信息資源1 2 3 45 .完成任務過程能認真研究遇到的問題并主動思考解決辦法1 2 3 46 .完成任務時積極，小組成員之間主動合作1 2 3 47 .完成任務時感興趣，小組成員積極參與1 2 3 48 .完成任務時有目的性，小組成員之間相處融洽12349

32、 .完成任務時充滿激情，小組成員之間主動溝通123410 .按任務要求獨立開展學習與工作1 2 3 411 .小組成員獻計獻策制訂較優化的系統設計方案123412 .小組成員對儀器儀表操作規范，符合要求1 2 3 413 .小組成員能合理選擇元器件1 2 3 414 .按時完成設計報告并匯報在團隊中的設計任務1 2 3 415 .完成的電路能實現設計所要求效果并有創新1 2 3 416 .完成的控制系統設計后，工作臺面整潔1 2 3 4續上表2.“關鍵能力”評價表評價主體:說明：監控：監控小組在合作完成學習任務時每種行為發生的頻率。評價：(4)表示4分；(3)表示3分;(2)表示2分；(1)表

33、示1分。1 .獲取與處理信息的能力(1 )能夠從教科書和課堂獲得所需信息。(2)能夠利用學校的信息源獲得所需信息。(3)能夠從大眾媒體和所有渠道獲得所需信息。(4)能夠開拓創造新的信息渠道；從日常生活和工作中隨時捕捉有用的信息。2 .工作與學習的方法能力(1)能夠回憶、再現學習內容。(2)能夠在一定的時間范圍內獨立學習。(3)能夠獨立確定學習的時間、方法；能解決調試過程出現的問題。(4)能夠認識自己的缺陷并及時補救；獨立決定學習進度和制定設計方案。3 .計劃組織與執行能力(1)能夠解釋工作過程；依據教師制定的標準檢查工作任務是否完成。(2)能夠按照給定的工作計劃較靈活地完成設計任務；獨立評估成

34、果。(3)能夠熟練運用所學知識技能獨立制定項目工作計劃。(4)能夠對復雜任務進行模塊化設計并獨立解決問題。4 .交流與合作能力(1)能夠參與討論；完成小組給定的軟硬件設計任務。(2)能夠在討論中提出自己的見解；適應小組工作方式。(3)在小組工作中態度友好，富有創新性。(4)能夠代表本專業與其他同學合作；在工作小組中活動自如。5 .心理承受力(1)能夠在教師監督下完成任務和自我評估成果；勝任較低心理要求的工作。(2)能夠勝任中等心理要求的工作。(3)責任心更加經常化、自覺化；由于自信心等原因，能勝任較高要求。(4)能夠自覺對小組和項目負責；有完成重大任務的心理準備。傳感器技術與應用續上表3.小組

35、“口頭匯報”行為表現評價表組別：匯報人：匯報內容：評價主體：說明：監控：監控小組代表在做口頭匯報時每種行為發生的頻率；評價：“4”表示行為總是發生；“3”表示行為經常發生;“ 2 ”表示行為很少發生；“ 1 ”表示行為沒有發生。A.身體表現a.站直，面向觀眾4 3 2 1b.面部表情隨著表達內容的變化而變化4 3 2 1c.保持與觀眾眼神的交流4 3 2 1d.適當的手勢4 3 2 1B.聲首表現a.說話節奏平穩，語速適當4 3 2 1b.用聲調變化強調重點4 3 2 1c.聲音足夠大，每一位聽眾都能夠聽清楚4 3 2 1d.發音正確，吐字清晰4 3 2 1C.語言表達a.表達時用詞恰當準確4

36、321b信息組織邏輯清晰4 3 2 1c.語言簡練，不羅嗦4 3 2 1d.表達流暢，語意完整4321e.能正確回答教師提問4321f.回答問題及時4 3 2 1234.技能作品評價表組別:匯報人:評價主體:匯報內容:說明：監控：監控小組代表在做口頭匯報時每種行為發生的頻率；評價：“4”表示行為總是發生；“3”表示行為經常發生；“ 2 ”表示行為很少發生；“ 1 ”表示行為沒有發生。A.項目設計報告a.小組成員能正確完整寫明實驗內容4 3 2 1b.小組成員正確畫出控制系統的硬件原理圖4 3 2 1c.小組成員正確畫出控制系統的軟件流程圖4 3 2 1d.測試結果與分析符合要求4 3 2 1e

37、.流程圖和程序的設計簡潔模塊清晰4 3 2 1f.報告文檔版面清楚，格式完整4 3 2 1g.報告文檔是否體現知識拓展模塊的設計4 3 2 1h.報告文檔最后寫出學習小結，分析存在差距的原因4 3 2 1B.實物作品展示a.小組成員能夠操作演示并有明顯的效果4 3 2 1b.控制系統設計符合學習要求，能實現基本功能4 3 2 1c.控制系統的美觀程度4 3 2 1d.控制系統能夠播放符合設計要求的音樂4 3 2 1e.控制系統能夠實現外部觸發4321f.控制系統的設計效果有創意4321傳感器技術與應用任務1教學過程任務名稱重量檢測教學學時4教學場所多媒體教室、傳感器實訓室學習任務本任務要求利用

38、電阻應變片設計稱重儀，技術要求：量程。2kg,精度0.001kg。學習目標(1) 了解壓力測量的基本方法和力傳感器類型；(2)掌握電阻應變式傳感器的工作原理、基本特性和結構類型(3)能夠根據需要選擇合適的壓力傳感器進行壓力測量電路設計(4)學會壓力測量系統的制作與調試教學過程設計步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間 分配仰直任 務本任務要求利用電阻應變片設計稱重 儀，技術要求：重程。2kg,精度 0.001kg 。演示、下達任務多媒體課件、板書小組討論代表發言10分鐘任務分 解將任務分解成小單元，對小單元必須 用到傳感器知識和技能，在后面教學 過程中，通過教師講解，學生邊學邊 練，學習傳感

39、器的相關知識和技能， 完成該任務。教師講解多媒體課件實物演示學生提問10分鐘講解相 關知識2.1.1電阻應變片的原理及類型1 .應變效應電阻應變片的工作原理是基于應變效應 ， 即在金屬導體產生機械變形時，它的電阻值 相應發生變化。r = pL S當金屬絲受到拉力F作用時，將伸長AL,橫 截面積相應減小 S,電阻率將因晶格發生變 形等因素而改變 P ,故引起電阻值相對變 化量為：空一旦_空+柜R - L - S P2 .應變片的結構類型常用的應變片可分為兩類：金屬電阻應變片和半導體電阻應變片。3 .1.2應變片的主要特性1 .應變片幾何尺寸2 .應變片電阻值(R)3 .靈敏度系數教師通過 問題引

40、導 等形式進 行講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練70分鐘續上表步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間分配講解相 關知識4.橫向效應5 .機械滯后，零漂及蠕變6 .溫度效應教師通過 問題引導 等形式進 行講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練討論完 成任務 的方案根據任務要求，提出解決任務的具體實現方案討論法引導文法實訓電路板小組討論代表發言10分鐘電路設 計與制 作根據電路的具體要求來選擇適合的電阻應變片。本設計中選用E350-2AA箔式電阻應變片，其常態阻值為 350Q。將應變片采用合理的粘貼方法粘貼在稱重儀的橋臂中央位置，如圖2-7所示，使應變片的變形與橋臂 變形一致，提高測量的準確性。電

41、阻應變式稱重儀電路原理如圖所示。w ! r 3科1 KoJ站a K的1舉國賄七Ffai K-1 J. Ml卜一Ie*K%£加igibjN |卉I-?Jl1力教師重點講解個別指導實訓電路板學生查閱資料學生動手 實際制作20分鐘電路調 試在調試過程中，應準備 1kg及2kg標準法碼 各一。其過程如下：(1)按照電路圖，將各元件焊接到實驗板上，并檢查正確性；(2)首先在稱重托盤無負載時調整Ri,使顯示器準確顯示零；(3)再調整©2,使托盤承擔滿量程重量(本 電路選滿量程為2kg)時顯示滿量程值；(4)然后在托盤上放置1kg的標準法碼，觀 察顯示器是否顯示 1.000,如有偏差，可

42、調 整FP3值，使之準確顯示1.000 ;(5)重新進行(2)、(4)步驟，使之均滿足 要求為止；(6)最后準確測量 Rpk R3的電阻值，并用 固定精密電阻予以代替。 FP1可引出表外調 整。測量前先調整FP1,使顯示器回零。教師重點講解個別指導實訓電路板學生查閱資料學生動手設計15分鐘步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間分配成果檢 查在整個過程中依據教師提供的評價標 準，檢查本小組設計作品是否符合要 求地完成了工作任務 ，用最終完成的 系統板進行功能演示和說明，分析各 部分功能的完成情況和小組的創意情 況。教師檢查成果實訓電路板學生互相檢查15分鐘評價(學 生互評、 教師點 評)(1)

43、小組中一位成員展示制作完成的小作品，小組給出自評成績；(2)小組一位成員介紹一下小作品制作的思路和需要用到的理論知識，并回答教師的提問；(3)結合小組所提交的設計項目，按 任務要求獨立完成的情況；本任務的 實物設計作品；項目報告的完成情況 等，由師生共同評價小組的工作情況。教師重點講解教師點評實訓電路板小組討論代表發言15分鐘總結(1)本課程重點(2)操作注意事項(3)分析問題和解答問題教師講解多媒體課件學生提問學生總結10分鐘作業布置學生課外作業教師講解板書學生記錄2分鐘件月制 任務汽車發動機吸氣壓力檢測教師講解多媒體課件學生記錄查閱資料3分鐘任務2教學過程任務名稱汽布發動機吸氣壓力檢測教學

44、學時4教學場所多媒體教室、傳感器技術實訓室學習任務本任務主要利用壓阻式壓力計來完成發動機進氣量檢測電路的設計和制作。學習目標(1) 了解壓力測量的基本方法和力傳感器類型；(2)理解壓阻式傳感器的工作原理和類型(3)能夠根據需要選擇合適的壓力傳感器進行壓力測量電路設計(4)學會壓力測量系統的制作與調試教學過程設計步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間 分配仰直任 務本任務主要利用壓阻式壓力計來 完成發動機進氣量檢測電路的設計和 制作。演示、下達任務多媒體課件、板書小組討論代表發言10分鐘任務分 解將任務分解成小單元，對小單元必須 用到傳感器知識和技能，在后面教學 過程中，通過教師講解，學生邊學

45、邊 練，學習傳感器的相關知識和技能， 完成該任務。教師講解多媒體課件實物演示學生提問10分鐘講解相 關知識2.2.1 半導體材料的壓阻效應對一塊半導體沿某一軸向施加一定的 應力而產生應變時，它的電阻率會發生一定 的變化，這種現象稱為半導體的壓阻效應。 壓阻式傳感器電阻的變化表示為：Ar AP匚-=Eid=JliEzR P2.2.2 壓阻式傳感器的結構與特性1 .壓阻式傳感器結構壓阻式傳感器主要有三種不同類型：體型、薄膜型和擴散型三種。2 .壓阻式傳感器特性1) 應變-電阻特性2)電阻-溫度特性2.2.3壓阻式傳感器的測量電路教師通過 問題引導 等形式進 行講解多媒體課件實物演示學生邊學邊練70

46、分鐘371.恒流源供電電橋6k*,電橋的輸出電壓與電阻變化成正比，與恒流源電流成正比，但與溫度無關,因此測量不受溫度的影響。2.零點與靈敏度溫度補償由于溫度變化，將引起零漂和靈敏度漂隨溫度的變化而變化。U 0 U BD11=21 （R +ZR +捌 r I （R 占 十房）移。零漂產生的原因是擴散電阻的阻值隨溫度變化而變化。靈敏度漂移是因為壓阻系數討論完成任務的方案電路設計與制作根據任務要求，提出解決任務的具體實現方案本任務選用MPX2050G碓壓阻式傳感器，其額定壓力范圍為1kg/cm2 （過壓值為 是1.5mA直流電源, 30mV失調電壓為土0 0.5kg/cm2 或 0 2倍最大值），外

47、加基準 額定輸出電壓為 100 ±3mV壓阻傳感器電橋電阻為4700 Q + 30%本任務中采用的壓阻式傳感器位于進氣道（距進氣閥座230mmt），安裝位置如圖2-20所示，其測量電H原理圖如圖2-21所示。圖2-20傳感器布置簡圖竽.圖2-20傳感器布置簡圖討論法引導文法實訓電路板小組討論代表發言10分鐘教師重點講解個別指導實訓電路板學生查閱資料學生動手 實際制作20分鐘步驟學習內容教學方法教學手段學生活動時間分配電路調 試(1)按照電路圖2-21所示，將各元件焊接 到實驗板上，并檢查正確性(考慮到是實驗 室模擬測試，可利用電風扇對于力敏傳感器 的作用來模擬發動機進氣系統進氣量的檢

48、 測)；(2)將A3運算放大器輸出端 UouTT毫伏表連 接，接通電源 URef；(3)用電風扇對力敏傳感器施加氣場壓力， 因為力敏傳感器的核心是在一塊圓形膜片 上安裝著4個阻值相等的半導體電阻構成電 橋，此時在電風扇作用下，膜片兩側產生壓 力差，4個電阻阻值發生變化，電橋失去平 衡，輸出相應電壓，毫伏表有指示，說明電 路正確教師重點講解個別指導實訓電路板學生查閱資料學生動手設計15分鐘成果檢 查在整個過程中依據教師提供的評 價標準，檢查本小組設計作品是否符 合要求地完成了工作任務。教師檢查成果實訓電路板學生互相檢查15分鐘評價(學 生互評、 教師點 評)(1)小組中一位成員展示制作完成的小作

49、品，小組給出自評成績。(2)小組一位成員介紹一下小作品制作的思路和需要用到的理論知識，并回答教師的提問。(3)結合小組所提交的設計項目，根據學習過程按任務要求獨立完成的情 況；本任務的實物設計作品；以及項 目報告的完成情況等，由教師與學生 共同評價小組的工作情況。教師重點講解教師點評仿真器 計算機 實訓電路板小組討論代表發言15分鐘總結(1)本課程重點(2)操作注意事項(3)分析問題和解答問題教師講解多媒體課件學生提問10分鐘作業布置學生課外作業教師講解板書學生記錄2分鐘件月制 任務大氣壓檢測教師講解多媒體課件學生記錄查閱資料3分鐘任務3教學過程任務名稱大氣壓檢測教學學時4教學場所多媒體教室、傳感器技術實訓室學習任務本任務利用壓電傳感器來檢測大氣壓力的變化，從而預沒天氣變化趨勢， 對預報天氣等鏟分重要的意義。卜學習目標(1) 掌握壓電式傳感器的工作原理，等效電路和常用結構形式(2) 掌握壓電材料的類型、