下载文档原格式
传感器及检测技术教案一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理、结构和应用。
3. 学习传感器信号的处理方法。
4. 能够运用传感器进行实际检测系统的设计和应用。
二、教学内容1. 传感器的基本概念1.1 传感器的定义1.2 传感器的作用1.3 传感器的分类2. 常见传感器的原理与结构2.1 电阻式传感器2.2 电容式传感器2.3 电感式传感器2.4 霍尔传感器2.5 光电传感器2.6 热敏传感器3. 传感器信号的处理方法3.1 信号调理电路3.2 信号转换电路3.3 信号滤波与降噪3.4 信号放大与整形4. 传感器在实际检测系统中的应用4.1 压力检测系统4.2 温度检测系统4.3 湿度检测系统4.4 位置检测系统4.5 速度检测系统三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和结构。
2. 案例分析法：分析实际检测系统中的应用案例。
3. 实验法：进行传感器实验，熟悉传感器信号的处理方法。
4. 小组讨论法：分组讨论传感器的选用和应用。
四、教学安排1. 第一课时：传感器的基本概念、作用和分类。
2. 第二课时：常见传感器的原理与结构。
3. 第三课时：传感器信号的处理方法。
4. 第四课时：传感器在实际检测系统中的应用案例分析。
5. 第五课时：实验操作，熟悉传感器信号的处理方法。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对传感器基本概念的理解。
2. 课后作业：巩固学生对传感器原理和应用的掌握。
3. 实验报告：评估学生在实验中对传感器信号处理方法的掌握程度。
4. 小组讨论报告：评价学生在团队合作中对传感器应用的分析和讨论能力。
六、教学资源1. 教材：《传感器及检测技术》2. 实验设备：各种传感器、信号调理电路、信号转换电路、信号滤波与降噪电路、信号放大与整形电路等。
3. 网络资源：相关传感器的技术资料、应用案例等。
七、教学过程1. 导入：通过实际生活中的例子，引出传感器的重要性，激发学生的学习兴趣。
传感器与检测技术教案一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理、结构和应用。
3. 学会传感器信号的处理与分析方法。
4. 能够运用传感器解决实际工程问题。
二、教学内容1. 传感器的基本概念传感器的定义传感器的作用传感器的分类2. 常见传感器的原理与应用电阻式传感器电容式传感器电感式传感器霍尔传感器光电传感器热电偶传感器超声波传感器3. 传感器信号的处理与分析信号处理的基本方法信号滤波与降噪信号线性化与校准信号的检测与测量4. 传感器的选用与安装传感器的选用原则传感器的安装方法传感器的调试与校准5. 传感器在工程中的应用案例工业自动化技术汽车电子生物医学三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和应用。
2. 案例分析法：分析实际工程中的应用案例，加深对传感器技术的理解。
3. 实验法：进行传感器实验，掌握传感器信号的处理与分析方法。
4. 小组讨论法：分组讨论传感器选用与安装的问题，提高解决问题的能力。
四、教学资源1. 教材：传感器与检测技术相关教材。
2. 课件：传感器的基本概念、原理和应用的PPT课件。
3. 实验设备：传感器实验装置、信号处理器等。
4. 网络资源：传感器相关技术的学术论文、专利、企业产品介绍等。
五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的发言、提问和讨论情况。
2. 课后作业：评估学生完成课后作业的质量。
3. 实验报告：评估学生在传感器实验中的操作技能和分析能力。
4. 小组项目：评估学生在小组讨论中的贡献和解决问题的能力。
5. 期末考试：评估学生对传感器与检测技术的综合掌握程度。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16次课。
2. 授课方式：课堂讲授与实验相结合。
3. 授课时间：每次课2课时，共计4小时。
4. 实验时间：每次课后的实验环节，共计8小时。
七、教学进度计划1. 第1-4课时：介绍传感器的基本概念、作用和分类。
2. 第5-8课时：讲解常见传感器的原理、结构和应用。
传感器及检测技术教案一、教学内容：1.传感器的基本概念和分类2.传感器的检测原理和工作方式3.常见传感器的应用领域和特点4.传感器的选择和应用案例分析二、教学目标：1.理解传感器的基本概念和分类2.掌握传感器的检测原理和工作方式3.熟悉常见传感器的应用领域和特点4.学会根据需求选择合适的传感器并进行应用案例分析三、教学过程：1.传感器的基本概念和分类（15分钟）a.介绍传感器的定义和作用b.分类：按照测量物理量（温度、压力、光强等）、按照检测原理（电磁、光学、声学等）进行分类，并介绍每种分类的特点和应用领域c.示意图及实物展示，让学生具体了解传感器的形态和外观2.传感器的检测原理和工作方式（25分钟）a.介绍传感器的检测原理，如电磁感应、光学原理、压阻原理等，以及各种原理的工作方式和特点b.结合案例，让学生分析不同传感器的工作原理和适用场景c.展示一些传感器的内部结构图和工作原理示意图，帮助学生加深理解3.常见传感器的应用领域和特点（25分钟）a.介绍温度传感器、压力传感器、光强传感器等常见传感器的应用领域和特点b.讨论每种传感器的优缺点，并结合实际案例探讨不同传感器的选择和应用场景c.引导学生思考传感器的技术发展和应用前景4.传感器的选择和应用案例分析（35分钟）a.分组讨论：给定一个实际问题，让学生根据所学知识选择合适的传感器，并讨论选择的理由和可行性b.每组进行汇报和讨论，学生之间进行交流和学习c.教师点评和总结，归纳出选择传感器的一般原则和方法四、教学手段：1.教师讲述：通过讲解和解析案例，帮助学生理解传感器的基本概念、分类和工作原理等内容2.示意图、实物展示和多媒体资料：通过图片、视频等形式，直观展示传感器的外观、内部结构以及工作原理3.小组讨论和案例分析：提供实际问题，让学生通过小组讨论和案例分析的方式，加深对传感器选择和应用的理解4.学生报告和教师点评：每组学生进行报告并接受教师点评，帮助学生理解和巩固所学内容五、教学评估：1.看学生的课堂参与情况，是否积极回答问题和互动交流2.通过小组讨论和案例分析的形式，看学生对所学知识的理解和应用能力3.学生的报告和教师的点评，看学生对所学内容的掌握程度和思考能力六、教学反思：1.教学内容设计简洁明了，便于学生理解和掌握2.教学形式丰富多样，培养学生思维能力和团队合作精神3.教师在课堂上加强实例讲解和案例分析的环节，帮助学生将知识应用到实际问题中4.教学评估及时反馈学生的学习情况。
传感器及检测技术教案第一章：传感器概述1.1 教学目标让学生了解传感器的基本概念和作用。
让学生了解传感器的分类和特点。
让学生了解传感器在现代科技领域的应用。
1.2 教学内容传感器的定义和作用传感器的分类和特点传感器在现代科技领域的应用1.3 教学方法采用讲授法，讲解传感器的定义、作用和分类。
采用案例分析法，分析传感器在现代科技领域的应用。
采用小组讨论法，让学生讨论传感器的特点和优缺点。
1.4 教学评估课堂问答，检查学生对传感器的基本概念和作用的理解。
小组讨论，评估学生对传感器特点和优缺点的理解。
第二章：温度传感器2.1 教学目标让学生了解温度传感器的原理和结构。
让学生了解常见温度传感器的特点和应用。
让学生了解温度传感器的选择和安装。
2.2 教学内容温度传感器的原理和结构常见温度传感器的特点和应用温度传感器的选择和安装2.3 教学方法采用讲授法，讲解温度传感器的原理和结构。
采用案例分析法，分析常见温度传感器的特点和应用。
采用实验演示法，展示温度传感器的安装和应用。
2.4 教学评估课堂问答，检查学生对温度传感器原理和结构的理解。
实验操作，评估学生对温度传感器的安装和应用的掌握。
第三章：压力传感器3.1 教学目标让学生了解压力传感器的原理和结构。
让学生了解常见压力传感器的特点和应用。
让学生了解压力传感器的选择和安装。
3.2 教学内容压力传感器的原理和结构常见压力传感器的特点和应用压力传感器的选择和安装3.3 教学方法采用讲授法，讲解压力传感器的原理和结构。
采用案例分析法，分析常见压力传感器的特点和应用。
采用实验演示法，展示压力传感器的安装和应用。
3.4 教学评估课堂问答，检查学生对压力传感器原理和结构的理解。
实验操作，评估学生对压力传感器的安装和应用的掌握。
第四章：湿度传感器4.1 教学目标让学生了解湿度传感器的原理和结构。
让学生了解常见湿度传感器的特点和应用。
让学生了解湿度传感器的选择和安装。
4.2 教学内容湿度传感器的原理和结构常见湿度传感器的特点和应用湿度传感器的选择和安装4.3 教学方法采用讲授法，讲解湿度传感器的原理和结构。
!知识目标：掌握接近开关的基本工作原理，了解各种接近开关的环境特性及使用方法，掌握应用接近开 T丨关进行工业技术检测的方法教学■口h I能力目标：对不同接近开关进行敏感性检测，使用霍尔接近开关完成转动次数的测量。
目标！i素质目标：■ ■ ■ W ■・Fr・・T・・*教学重点.■该学…t 难点i接近开关的基本工作原理I---一一 ^—--十一- ——一一-一-一一--- —一-- . - —- - _-一- --- 教学］理实一体千輕丨实物讲解手段!小组讨论、协作接近开关的应用教学!学时丨10教学内容与教学过程设计1理论学习〗项目一开关量检测任务一认识接近开关一、霍尔效应型接近开关1.霍尔效应霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场作用下受到洛仑兹力作用的结果。
把N型半导体薄片放在磁场中，通以固定方向的电流i图1-2霍尔效应么半导体中的载流子（电子）将沿着与电流方向相反的方向运动。
如图1-2所示，i||（从a点至b点），那\I讲解霍尔效应基i本原理，及霍尔电I动势。
2.霍尔元件霍尔元件的结构简单，由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图1-3 所示。
图1-3 霍尔元件—H ■ — — = H H H — H ■ ■ H H H H — H I3. 霍尔原件的性能参数 1）额定激励电流 2） 灵敏度KH3） 输入电阻和输出电阻 4） 不等位电动势和不等位电阻 5） 寄生直流电动势 6） 霍尔电动势温度系数 4. 霍尔开关霍尔开关是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，可把磁输入 信号转换成实际应用中的电信号，同时具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
图1-6霍尔开关5. 霍尔传感器的应用 1）霍尔式位移传感器霍尔元件具有结构简单、体积小、动态特性好和寿命长的优点， 有功功率及电能参数的测量，也在位移测量中得到广泛应用。
1-7 霍尔式位移传感器的工作原理图2）霍尔式转速传感器图1-8所示的是几种不同结构的霍尔式转速传感器。
传感器及检测技术教案全第一章：传感器概述教学目标：1. 了解传感器的定义、分类和作用。
2. 掌握传感器的性能指标和选用原则。
3. 了解传感器在自动化系统中的应用。
教学内容：1. 传感器的定义和分类。
2. 传感器的性能指标：灵敏度、线性度、重复性、稳定性等。
3. 传感器的选用原则：根据测量需求、工作条件等选择合适的传感器。
4. 传感器在自动化系统中的应用案例。
教学方法：1. 讲授：讲解传感器的定义、分类和作用。
2. 案例分析：分析传感器在自动化系统中的应用案例。
作业与练习：1. 了解并总结常用传感器的性能指标。
2. 根据实际测量需求，选择合适的传感器。
第二章：电阻式传感器教学目标：1. 了解电阻式传感器的原理和特点。
2. 掌握电阻式传感器的应用和优缺点。
教学内容：1. 电阻式传感器的原理：电阻变化的原因、测量方法。
2. 电阻式传感器的特点：线性度好、响应速度快等。
3. 电阻式传感器的应用：力、压力、位移等测量。
4. 电阻式传感器的优缺点：精度高、抗干扰能力强等。
教学方法：1. 讲授：讲解电阻式传感器的原理和特点。
2. 实验演示：观察电阻式传感器的工作原理和应用。
作业与练习：1. 了解并总结电阻式传感器的应用领域。
2. 分析电阻式传感器的优缺点。
第三章：电容式传感器教学目标：1. 了解电容式传感器的原理和特点。
2. 掌握电容式传感器的应用和优缺点。
教学内容：1. 电容式传感器的原理：电容变化的原因、测量方法。
2. 电容式传感器的特点：适用于微小量测量、抗干扰能力强等。
3. 电容式传感器的应用：位移、湿度、液位等测量。
4. 电容式传感器的优缺点：精度高、响应速度快等。
教学方法：1. 讲授：讲解电容式传感器的原理和特点。
2. 实验演示：观察电容式传感器的工作原理和应用。
作业与练习：1. 了解并总结电容式传感器的应用领域。
2. 分析电容式传感器的优缺点。
第四章：霍尔传感器教学目标：1. 了解霍尔传感器的原理和特点。
(完整版)传感器与检测技术教案
课时授课计划
科目传感器与检测技术授课时数共页
课题：绪论
授课目的: 通过本节课的学习使学生了解传感器概念,组成,分类以及今后的发展趋势
授课重点：传感器的概念和组成
授课难点：对传感器概念的理解
教学类型：讲授教具与挂图：
复习提问：
引入新课：如果将人的大脑比作CPU,那么感觉器官便是敏感元件,大脑是转换元件，那么四肢根据大脑转换的信息去处理事件,就是一个完整的传感器的模型了。
今天我们来学习一个新的设备传感器。
讲授新课(附后）：
本课小结：通过本节课的学习，学生初步了解传感器的一般概念和组成.
作业布置：
改进措施：。
传感器与检测技术教案第一课时：传感器与检测技术概述一、教学目标：1.了解传感器与检测技术的基本概念和基本原理；2.熟悉传感器与检测技术在生活中的应用；3.学习传感器与检测技术的分类和特点。
二、教学内容：1.传感器与检测技术的基本概念和基本原理a.传感器的定义和作用；b.检测技术的定义和作用；c.传感器的基本原理：传感器的输入、输出和转换过程。
2.传感器与检测技术的应用a.生活中的传感器与检测技术应用案例介绍；b.传感器与检测技术在工业自动化、环境监测、医疗健康等领域的应用。
3.传感器与检测技术的分类和特点a.传感器的分类：按测量物理量分类、按传感原理分类；b.传感器的特点：灵敏度、精度、响应时间、线性度等。
三、教学过程：1.导入（5分钟）a.讲解传感器与检测技术在日常生活中的应用案例，如智能家居、智能手机等；b.引发学生对传感器与检测技术的兴趣和思考。
2.讲解传感器与检测技术的基本概念和基本原理（20分钟）a.定义传感器并解释其作用；b.定义检测技术并解释其作用；c.讲解传感器的基本原理，包括输入、输出和转换过程。
3.分组讨论传感器与检测技术的应用（15分钟）a.将学生分为小组，每组讨论一个特定领域的传感器与检测技术应用；b.每组汇报讨论结果，展示该领域中的应用案例。
4.传感器与检测技术的分类和特点（30分钟）a.解释传感器的分类，包括按测量物理量分类和按传感原理分类；b.介绍传感器的特点，如灵敏度、精度、响应时间、线性度等。
5.总结与小结（10分钟）a.综合讨论传感器与检测技术的基本概念、基本原理、应用、分类和特点；b.总结本节课的重点和要点；c.提出下节课的预习任务。
四、教学资源和工具：1.讲义或课件；2.动态模型或实物模型展示传感器与检测技术的应用案例；3.实验室或示范设备展示传感器的工作原理。
五、教学评价与反思：1.课堂讨论和案例分析教学评价；2.学生的课后作业评价；3.教师课堂教学反思和自我评价。
传感器与检测技术5目录6传感器与检测技术概述第一章并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或被测量传感器：是能感受规定的装置。
机电一体化系统常用传感器1.1传感器的组成1.1.1组成。
传感器一般由敏感元件，转换元件及基本转换电路三部分是直接感受被测物理量，并以确定关系输出另一物理量的元敏感元件：①。
件（如弹性敏感元件将力、力矩转换为位移或应变输出）是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数（电阻、电感、转换元件：②电容）及电流或电压等电信号。
是将该电信号转换成便于传输，处理的电量。
③基本转换电路：闭环系统。
大多数传感器为开环系统，也有带反馈的传感器的分类1.1.2．按被测量对象分类：1温度力矩、、力、、（1）内部信息传感器：主要检测系统内部的位置速度。
以及异常变化接触：主要检测系统的外部环境状态，它有相对应的2）外部信息传感器（（视觉传感器、超非接触式式（触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器）和声测距、激光测距）。
2．传感器按工作机理：利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的:1（）物性型传感器。
（主要有：光电式传感器、压电式传感器）（主要有是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的结构型传感器（2）电感式传感器、电容式传感器、光栅式传感器）。
3．按被测物理量分类7用于测量温度。
如位移传感器用于测量位移，温度传感器 4. 按工作原理分类、陀光电式、磁电式、压电式、热电式可分为电阻式、电感式、电容式、有利于传感器的设计和应用：螺式、机械式、流体式。
5. 按传感器能量源分类：（主不需外加电源，而是将被测量的相关能量转换成电量输出（1）无源型：能量转换型；要有：压电式、磁电感应式、热电式、光电式）又称（主要有：电需要外加电源才能输出电量，又称能量控制型（2）有源型：电阻式包括光敏电阻、热敏电阻、湿敏电。
阻式、电容式、电感式、霍尔式）。
阻等形式 6. 按输出信号的性质分类：）；0”或开(ON)和关（OFF开关型（二值型）（1）：是“1”和“/输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量，其输入模拟型：（2）输出可线性，也可非线性；它可以是任何一种脉冲发生器所①计数型：又称脉冲数字型，（3）数字型：（又②代码型发出的脉冲数与输入量成正比，加上计数器可对输入量进行计数；”1称编码型）：输出的信号是数字代码，各码道的状态随输入量变化。
一、教案基本信息教案名称：传感器及检测技术教案适用课程：传感器及检测技术课时安排：共32课时教学目标：1. 了解传感器的概念、分类和作用；2. 掌握常见传感器的原理、结构和应用；3. 学会使用传感器进行信号检测和处理；4. 培养学生的动手实践能力和创新能力。
教学内容：1. 传感器的基本概念；2. 传感器的分类和作用；3. 电阻式传感器；4. 电容式传感器；5. 电感式传感器；6. 光电式传感器；7. 热电偶传感器；8. 热敏电阻传感器；9. 力传感器；10. 湿度传感器；11. 气体传感器；12. 超声波传感器；13. 频率传感器；14. 角度传感器；15. 速度传感器。
二、第一章节：传感器的基本概念1. 教学目标：(1) 了解传感器的定义和作用；(2) 掌握传感器的性能指标；(3) 了解传感器的组成和分类。
2. 教学内容：(1) 传感器的定义和作用；(2) 传感器的性能指标：精度、稳定性、响应时间、线性度等；(3) 传感器的组成：敏感元件、信号处理电路、输出电路等；(4) 传感器的分类：物理传感器、化学传感器、生物传感器等。
3. 教学方法：(1) 讲授法：讲解传感器的基本概念、性能指标和分类；(2) 案例分析法：分析实际应用中的传感器案例，加深学生对传感器作用的理解；(3) 讨论法：引导学生探讨传感器的应用领域和发展趋势。
4. 教学评估：(1) 课堂问答：检查学生对传感器基本概念的理解；(2) 课后作业：布置有关传感器性能指标计算和分类的题目，加深学生对知识点的掌握；(3) 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，了解学生对传感器应用领域的认识。
三、第二章节：传感器的分类和作用1. 教学目标：(1) 掌握常见传感器的分类；(2) 了解各类传感器的作用和应用；(3) 学会选择合适的传感器。
2. 教学内容：(1) 物理传感器的分类和作用：电阻式、电容式、电感式等；(2) 化学传感器的分类和作用：湿度传感器、气体传感器、温度传感器等；(3) 生物传感器的分类和作用：光电式、频率传感器、角度传感器等；(4) 传感器的选择原则：根据检测对象和检测要求选择合适的传感器。
传感器及检测技术项目一 传感器误差与特性分析任务1 检测结果的数据整理1.1.1 测量与测量方法1.检测2.测量方法(1)电测法和非电测法(2)直接测量和间接测量(3)静态测量和动态测量(4)接触性测量和非接触性测量(5)模拟式测量和数字式测量1.1.2 测量误差及其表示方法测量误差：测量值与其真值之间的差值例：某温度计的量程范围为0-500ºC ，校验时该表的最大绝对误差为6ºC ，试确定其精度等级？查表1.1，精度等级应定为1.5级任务1：现有0.5级的0~300ºC 和1.0级0~100ºC 的两个温度计，欲测量80ºC 的温度，试问选用哪一个温度计好？为什么？在选用仪器时应考虑哪些方面？实施：0.5级的0~300ºC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：用其测量80ºC 可能出现的最大示值相对误差为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧引用误差示值（标称）相对误差实际相对误差相对误差绝对误差x γγ%.21%1005006%100=⨯=⨯∆=m mm A x γ5.1)0300(%5.0111=-⨯==∆m m m A x γ1.0级的0~100ºC 的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：用其测量80ºC 可能出现的最大示值相对误差为：结论：选用1.0级的0~100ºC 的温度计较好。
选用仪器时，不能单纯追求精度，而是要兼顾精度和量程1.1.3 测量误差的分类及来源1.系统误差2.随机误差3.粗大误差（疏忽误差、过失误差)4.缓变误差任务2 传感器特性分析与传感器选用1.2.1 传感器的组成及其分类1.2.2 传感器的静态特性与指标传感器的静态特性指标1.精密度、准确度和精确度2.稳定性1)0100(%.01222=-⨯==∆m m m A x γ%25.1%100801%10022=⨯=⨯∆=x x m x γ⎩⎨⎧动态特性静态特性3.灵敏度4.线性度（非线性误差）5.迟滞6.可靠性1.2.3 传感器的动态特性与指标1.动态特性2.传感器的阶跃响应3.传感器的频率响应1.2.4 传感器的标定项目二速度与位移测量 任务1 压电传感器测量加速度新课导入生活中的压电效应现象及应用新知识讲授知识链接自发电式传感器：以某些电介质的压电效应为基础，外力作用下，在电介质表面上产生电荷，实现力与电荷的转换，完成非电量（动态力、加速度等）的检测，但不能用于静态参数的测量2.1.1 压电效应1、压电效应2、逆压电效应2.1.2 压电材料1．压电晶体2．压电陶瓷⎩⎨⎧动态标定静态标定⎪⎩⎪⎨⎧高分子压电材料压电陶瓷（多晶体）压电晶体（单晶体）3．高分子压电材料2.1.3 压电式传感器测量电路1．压电元件的等效电路2．压电式传感器的等效电路任务与实施【任务1】 随着人民生活水平的提高，小轿车已进入了普通百姓家庭之中。
但交通拥挤极易造成交通事故。
一旦发生撞车事故，及时保护乘员的安全必须放在首位。
如何根据车速的变化及时判断汽车属于正常行驶还是发生撞车事故呢？【实施方案】 当汽车在正常的高速行驶中发生撞车事故时，其加速度的变化很大，因此可以根据负向加速度的变化判断是否需要对乘员进行保护。
测量加速度用压电传感器具有结构简单、体积小、重量轻、坚实牢固、振动频率高（频率范围约为0.3～10 kHz ）、加速度测量范围大（加速度为10-5 g ～10-4 g ，g 为重力加速度9.8 m/s2）和工作温度范围宽等优点，在汽车、飞机、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中获得广泛应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。
【任务2】 在公路运输中，货车超载、肇事逃逸等现象屡屡发生，给人们的安全带来了极大的隐患。
及时根据现场留下的信息进行准确判断、快速高效处理交通事故便成为交警的当务之急。
现有一辆肇事车辆以较快的车速冲过测速传感器，那么如何测量车速和汽车载重、确定汽车的车型、判断汽车是否超速或超重行驶呢？【实施方案】将两根相距2m 的高分子压电电缆平行埋设于柏油公路路面下约5cm ，当一辆肇事车辆以较快的车速冲过测速传感器时，两根PVDF 压电电缆测速原理如下图所示： 小结压电效应及逆压电效应；压电效应的应用；压电材料及种类；压电效应测力的转换电路hkm h km s m s m t L v /86.102/1000/360057.28/57.2807.0/2/=⨯====ms s m vt d 3105.0/57.28=⨯==任务2 光电传感器测量转度导入知识回顾：压电效应及逆压电效应压电效应的应用新知识讲授光电效应用光照射某一物体，可以看做物体受到一连串能量为E 的光子的轰击，组成这种物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应2.2.2 光电器件1．光电管2．光敏电阻3．光敏晶体管（1）光敏二极管①结构及工作原理（2）光敏三极管①结构及工作原理⎪⎩⎪⎨⎧件）电池等（半导体光电器生一定方向电动势，光光生伏特效应：物体产件）极管等（半导体光电器率改变，光敏电阻、二内光电效应：物体电阻玻璃真空管光电器件）物体表面，光电管等（外光电效应：电子逸出②特性③检测方法④应用电路4．光电池任务与实施【任务1】 在冷轧带钢厂中，带钢在某些工艺如连续酸洗、退火、镀锡等过程中易产生走偏。
在其他工业部门如印染、造纸、胶片、磁带等生产过程中也会发生类似的问题。
带材走偏时，边缘经常与传送机械发生碰撞，易出现卷边，造成次品。
实际中如何克服此种现象以提高产品的质量呢？【任务2】 在转速测量过程中，传统的机械式转速表和接触式电子转速表均会影响被测物的旋转速度，且被测旋转速度的大小也有一定的限制，不能很好满足自动化的要求。
如何在不干扰被测物体转动的前提下实现高转速测量呢？任务3 霍尔传感器测量位移导入知识回顾：光电效应及分类；光电器件及其特性；光电传感器组成及应用新课讲授2.3.1 霍尔元件工作原理2.3.2 霍尔元件的主要特性参数2.3.3 霍尔元件的测量电路及补偿1．基本测量电路θcos H H IB K E=2．温度补偿的方法（1）为什么要进行温度补偿？（2）补偿的方法：①恒流源补偿法：②选择合理的负载电阻进行补偿③利用霍尔元件输入回路的串联电阻或并联电阻进行补偿的方法④热敏电阻补偿法3．不等位电势的补偿（1）不等位电势及其产生原因（2）补偿的方法及原理2.3.4 霍尔传感器的应用（1）角位移测量仪（2）霍尔转速表项目三 流量测量：任务1 差压式流量计测流量新课导入生活中流量传感器的实例新知识讲授3.1.1 流量及其测量方法1．流量2．流量测量方法3.1.2 差压式流量计（节流式流量计）1．测量原理与流量方程2．标准节流装置（1）标准节流件（2）取压方式3．标准节流装置的使用条件与管道条件3.1.3 差压计1．双波纹管差压计2．膜片式差压计任务与实施【任务】差压式流量计在工业领域流量测量方面应用非常广泛，它的使用量大概占全部流量仪表的60%～70%。
当被测介质不同时，在安装方面应注意哪些问题？差压式流量测量元件vAq q q q q v v v ===或或ρρmm ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧质量流量测量法速度法节流差压法容积法⎩⎨⎧的静压差并显示测量值）：测量节流元件前后差压计（或差压变送器的流量转换成差压信号节流装置：将被测流体)(222100p p F p F q v -=∆=ραεραε)(222100m p p F p F q -=∆=ραεραε应如何校验？【实施方案】差压式流量计主要由节流装置、传送差压信号的引压管路及差压计组成。
各部分是否可靠正确地安装，将直接影响测量精确度，因此必须十分重视安装工作任务2 容积式流量计测流量新课导入生活中流量传感器的实例新知识讲授任务2 容积式流量计测流量3.2.1 椭圆齿轮流量计1、结构原理2、应用特点3.2.2 腰轮流量传感器1、结构原理2、应用特点3.2.3 刮板式流量计1、结构原理2、应用特点任务3 速度式流量计测流量课程导入知识回顾：流量及其测量方法；差压式流量计结构原理；容积式流量计结构原理新课讲授3.3.1 电磁流量计1．测量原理⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧→→=→指示器：显示调节器：控制转换器：变送器：o )()(U E BDv E q q m v KE E B DD v q v ===442ππ3.3.2 涡轮流量计 1．测量原理 2．结构3.3.3 超声波流量计 1．测量原理 （1）时差 （2）相位差法 （3）频率差法3.3.4 流体振动式流量计 1．涡街流量计 （1） 测量原理与结构 （2）旋涡频率的检测2. 旋进式旋涡流量计 任务与实施Kff z rA vq v ==βπtan 2⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=v c L t v c L t 21tLc v c Lvv c Lv t t t ∆≈⇒≈-=-=∆222222212t Dc q t D c v v c D t v c D t v ∆=⇒∆=⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=8tan 2tan cos sin cos sin 2221θπθθθθθϕωθθωϕ∆=∆=⇒∆=∆D c t D c v t 2tan 2tan 22f D v D q v D f f f D v c f D v c f v ∆==⇒=-=∆⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=θππθθθθθ2sin 442sin sin /cos sin /cos 322121dv S f t=Kff St d A vA q v ===0项目四 力测量 任务1电阻应变式传感器测量压力 导入温度测量传感器的种类及其相应原理 任务1 电阻应变式传感器测量压力 知识链接电阻式传感器的基本原理被测量的变化-R ∆-转换电路（直流电桥）-o U 4.1.1 电阻应变片的种类与结构 1、丝式应变片 2、箔式应变片 3、薄膜应变片 4.1.2 电阻的应变效应 1、应变效应 2、弹性敏感原件 （1）柱式弹性原件 （2）薄壁圆筒 （3）悬臂梁 4.1.3 测量电路 1、直流电桥工作原理知识链接电阻式传感器的基本原理被测量的变化-R ∆-转换电路（直流电桥）-o U 4.1.3 测量电路 2、电阻应变片测量电桥x K RR ε=∆)(AE F x =εAEFK R R =∆l x ∆=εSS S U R R R R R R R R R R U R R R U R U U U ))((43213241433211310++-=+-+=-=0o 3241=⇒=U R R RR（1）应变片单臂工作直流电桥（2）应变片双臂直流电桥（半桥）结论：相同条件下（供电电源和应变片型号不变）半桥差动输出是单臂输出的2倍。
