1、第一節(jié)傳感器一、內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖:二、知識點列表學習結(jié)果（知識點）指標（當學生獲得這種學習結(jié)果時，他們能夠：）表現(xiàn)水平常見傳感器的種類、型 號能從外形和標識上識別光敏傳感器、熱敏傳感器、 濕敏傳感器、聲敏傳感器、力敏傳感器、氣敏傳感器 等常見傳感器II常見傳感器的電路圖形熟悉光敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、聲敏 傳感器、力敏傳感器、氣敏傳感器等常見傳感器的電 路圖形符號I常見傳感器的檢測能用多用電表檢測光敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏 傳感器、聲敏傳感器、力敏傳感器等常見傳感器的特 性并判斷好壞II常見傳感器的作用知道光敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、聲敏 傳感器、力敏傳感器、氣敏傳感器等常見傳感

2、器的物 理信息采集和電信號轉(zhuǎn)換原理和作用I常見傳感器典型應用舉例說明光敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、 聲敏傳感器、力敏傳感器、氣敏傳感器等常見傳感器 在自動控制系統(tǒng)中的應用I三、重難點分析（一）重點分析1、常見傳感器的作用傳感器象人體的感覺器官一樣能感受到外界物理信息的變化，它能將非電量的物理信息 轉(zhuǎn)換成與之有確定關(guān)系的電信號，輸送給控制電路進行處理。在電子控制系統(tǒng)中，傳感器是 能夠采集外界物理信息的唯一元器件，是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器種類繁多，常見的電阻式傳感器是將被測量，如光、溫度、濕度、力、氣體濃度 等物理量轉(zhuǎn)換式成電阻值（間接轉(zhuǎn)換成電流、電壓信號）這樣的一種器件。

3、主要有光敏、熱 敏、濕敏、壓敏、氣敏等電阻式傳感器件。光敏二極管和光敏三極管對紅外線敏感，可在紅 外遙控電子控制系統(tǒng)中應用。2、常見傳感器的應用技術(shù)課程的學習要從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，了解傳感器在日常生活、生產(chǎn)、軍事、環(huán)境 監(jiān)測方面的應用，可以培養(yǎng)學生學習電子控制技術(shù)的興趣，可以引導學生對電子控制技術(shù)的 人文因素的感悟和理解。（二）難點分析1、從外形和標識上認識傳感器從外形和標識上區(qū)別不同的常見傳感器是其應用的基礎，而傳感器種類繁多、外形各異， 認識它們，對初學者有較大難度。2、常見傳感器的檢測通過用多用電表檢測常見傳感器的電氣特性，使學生加深對傳感器原理的感性認識，激 發(fā)探究欲望，能比擬、判斷

4、傳感器的好壞及引腳極性，正確使用傳感器，這是一個是試驗、 探究的過程，是理論和實踐的結(jié)合，是學生技術(shù)素養(yǎng)的一個觀察點。常見傳感器的檢測涉及到對常見傳感器結(jié)構(gòu)、原理、特性的J解和有關(guān)電子測量儀器的 使用，而且不同的傳感器有不同的檢測方法，所以是傳感器教學中的一個難點。四、教學建議教師在教學中不要介紹傳感器的工作原理，重點要放在如何讓學生定性了解傳感器上。 因此，教學中穿插學生動手實驗和教師課堂實物演示就顯的特別重要。如何上好這局部教學內(nèi)容，建議把握好以下4個教學內(nèi)容。1、了解常見傳感器的型號命名方法：（1）對于敏感型電阻式傳感器，其型號一般由四局部組成，第一局部是字母“M”表 示敏感型元件，第二

5、局部字母表示敏感類別（都是拼音的第一個字母），如：“Z”表示正溫 度系數(shù)熱敏電阻、“F”表示負溫度系數(shù)熱敏電阻、“Y”表示壓敏電阻、“S”表示濕敏電阻、 “Q”表示濕敏電阻、“G”表示光敏電阻、“C”表示磁敏電阻、“L”表示力敏電阻，后面 兩個局部表示用途和序號。例如：MF4I是普通旁熱式負溫度系數(shù)熱敏電阻，MG42是可見 光敏電阻，MSC-1是陶究濕敏電阻,等等。（2）對于非電阻式傳感器，就要查閱有關(guān)手冊，如光敏二極管常用型號是2CUXX,管 殼上有一個光照窗口、一個正極性標志點，使用時注意兩個電極的正負極；光敏三極管常用 型號是3DUXX,使用時要注意集電極C和發(fā)射極E的區(qū)別。2、定性認識

6、常見傳感器教師可以先介紹一兩個常見傳感器將不同的物理信息轉(zhuǎn)換成電信號的最簡單原理和外 形結(jié)構(gòu)，教學中重點是定性介紹常見的傳感器如光敏傳感器、熱敏傳感器、磁敏傳感器、聲 敏傳感器、氣敏傳感器等的功能作用。比方，教師可以先介紹電阻型敏感器，其物理信息直接轉(zhuǎn)換的電信號是電阻值的變化； 如熱敏電阻，正溫度系數(shù)熱敏電阻是以鈦酸鋼為主和微量鋸、鈦、鋁等化合物配制成電阻體 材料，其電阻值隨溫度的升高而升高：負溫度系數(shù)熱敏電阻是以錦、銀、銅等的化合物為原 料，按一定比例混合用陶瓷工藝制成，其電阻值隨溫度的升高而降低。對于非電阻型敏感器，如光敏二極管由硅材料構(gòu)成PN結(jié)，具有單向?qū)щ娦?，工作在?向電壓下，管芯受

7、到光照時，半導體材料原子結(jié)構(gòu)中最外層的電子被激發(fā)出來，形成反向電 流，且隨光強度增大而增大，所以光敏二極管是將光信息直接轉(zhuǎn)換為電流信號。例：認識常見傳感器件老師：給學生看光敏傳感器、熱敏傳感器、聲敏傳感器、氣敏傳感器的實物，同時也展 示磁敏傳感器、力傳感器和位移傳感器的照片，并介紹各個傳感器的名稱。老師舉實物自問自答：為什么稱光敏傳感器。因為它能收集光的信息，并把它轉(zhuǎn)變?yōu)殡?信號。老師舉實物問：為什么稱熱敏傳感器。學生回答：因為它能收集熱信息，并把它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。老師：它能收集溫度信息，并把它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴囟仁欠从澄矬w熱度的物理量。學生：老師為什么氣敏傳感器引腳這么多，而熱敏傳感只有兩個引腳

8、。老師：目前對天然氣（液化氣）敏感的傳感器，技術(shù)上還需要4個引腳其中兩個引腳需 要外接輔助電源。這樣氣敏傳感器才能收集液化氣的信息并把它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴ｋS著技術(shù)的 開展，會有一天氣敏傳感器的引腳與光鍬傳感器的引腳一樣只有兩個引腳。3、使學生直觀認識傳感器的作用傳感器獲得外界的輸入信息并通過它將非電量信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出，其內(nèi)部工作原理 是復雜的。課標只要求學生知道傳感器的作用及其應用。因此教學設計要精選簡單易行的實 物演示實驗，讓學生直觀地認識傳感器的作用。通過二三個不同傳感器的演示實驗引出一個 結(jié)論.各種傳感器的作用都是一樣的，將非電量信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出，不同的是它們敏 感的非電量信息不同，

9、有的是光、有的是聲、有的是溫度。例：傳感器的作用老師實臉前準備：光敏電阻一只、熱敏傳感器一只、電吹風一把、指針式萬用表一架、 電池組、電阻一個.老師上課演示，同學觀察。置萬用表于RX1K檔，表筆,分別接入光敏電阻的兩個引腳， 察萬用表指示的電阻值約為1千歐；用手遮蓋光敏電阻的受光外表，觀察萬用表指示的電阻 值為30千歐，即光敏電阻無光照時電阻值增大，有光照時電阻值減小。用電吹風對光敏電 阻加熱，對著光敏封阻叫喊，光敏也阻的電阻值都不發(fā)生變化，說明光敏電阻僅拾取光信息。置萬用表于RX1K檔，表筆分別接入熱敏電阻的兩個引腳，觀察萬用表指示的電阻值為 2千歐姆，用電吹風產(chǎn)生熱風吹熱敏電阻，熱敏電阻溫

10、度上升的同時觀察萬用表指示的電阻 值漸漸增大，即熱敏也阻隨著溫度的升高，電阻值增大，用手遮蓋熱敏電阻，使它不受光， 觀察萬用表熱敏電阻的電阻值不發(fā)生變化，說明熱敏電阻僅拾取溫度的信息。如檢測光敏二極管可用光照法，多用電表選RX1K也阻檔，用黑表筆（表內(nèi)電池正極） 接光敏二極管負極，紅表筆接正極，用手遮住光敏二極管光照窗口，此時電阻接近無窮大； 然后，讓光線照射光敏二極管，也阻會大幅度減小，可以直觀光敏二極管的特性、可以判斷 光敏二極管的敏感性和好壞。光敏二極管還和普通二極管一樣具有單向?qū)щ娮饔茫湔螂?阻為89KQ,反向電阻大于5MQ。老師做實臉小結(jié)：不同的傳感器可以用來收集不同的信息，將信

11、息變化轉(zhuǎn)換為電阻值變 化的信號的這類傳感器稱為電阻類傳感器。還有許多傳感器也是電阻類傳感器，如：濕敏傳 感器、力敏傳感器、聲敏傳感器、磁敏傳感器。對于阻類傳感器，在要求不高的場合，它們 的好壞可以用多用表測量，它的電阻值隨外界信息變化而變化的情況來判斷，假設它們的阻值 隨外界信息變化而變化，那么是好的，否那么為不良的。不良的傳感器是不能用的。老師：如何將電阻類傳感器電阻隨外界信息變化而變化變換為揄出電信號隨外界信息變 化而變化呢？觀察一個實臉如圖9. 1所示。它由一個電阻R、一個光敏電阻RG和一個3伏電池組組成。 V是電壓表用來測量輸出電壓。圖9.1電阻性傳感器檢測電路用手遮蓋光敏傳感器輸出電

12、壓隨光敏傳感器受光面的光強度而變化。老師：這個實險如路告訴我們一個事實，電阻性傳感器在應用時要并接由E （電源）和 R （電阻）相串聯(lián)組成的轉(zhuǎn)換電路。該轉(zhuǎn)換電路能使電阻類傳感器電阻隨外界信息變化而變 化，變換為傳感器輸出電信號隨外界信息變化而變化。這樣光敏傳感器經(jīng)轉(zhuǎn)換電路變換后就能將光信息變換為電信號。經(jīng)過后續(xù)章節(jié)的學習可 以了解到如何對該電信號進行處理，然后輸出執(zhí)行電路。如用光敏電阻實現(xiàn)對街上路燈的自 動控制。它的控制過程為：天暗了，光敏傳感器將光信息變換為電信號，送處理電路處理后， 輸出控制電壓送執(zhí)行電路。執(zhí)行電路接通路燈開關(guān)，路燈點亮，反之，路燈電源被切斷。4、學生動手實驗，加深對傳感器

13、的應用了解。為了使學生能定性認識傳感器的功能和作用，加深學生對傳感器的了解.，在教學設計中， 可考慮安排學生一次動手實驗，學生可以幾個人一組。實驗的目的是認識常見的傳感器，能 用多用表檢測傳感器，知道傳感器的作用及其應用。教師在選擇實驗電路時要盡可能考慮電 路簡單、操作容易、突出學生對傳感器在應用性方面的認識，使學生知道傳感器的作用在 與收集信息；知道不同類別的傳感器能夠把不同類別的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?；知道生活中常?的自動控制系統(tǒng)需使用什么類別的傳感器。例：老師：實臉教學資源準備。（微調(diào)電位器、光敏傳感器、濕敏傳感器、三極管、發(fā)光二 極管電阻、多用表、電池組、調(diào)光臺燈、噴霧器、照度計、濕度計、

14、聲強儀等）實驗電路:圖9.2傳感器試驗電路老師：圖9.2是一個信號處理電路（控制器）和執(zhí)行器組成的一個報警實臉電路，報 警時，發(fā)光二極管明亮，圖中V?主要功能是信號處理，5是執(zhí)行器（執(zhí)行器也可以是繼電 器或蜂鳴器等），R是限流電阻，限制M亮時的最大電流，通常R取2000,明亮時的流過 %的電流約為10mA。R2也為限流電阻，防止因傳感器接錯，電源直接燒毀三極管的BE結(jié)。 圖中，a、b兩點用于連接傳感器。當a、b兩點接熱敏電阻時，該電路的功能為濕度報警器， a、b兩點接光敏傳感電阻時，該電路的功能為照度報警器；當a、b兩點接聲傳感器時，該 電路的功能為噪聲報警器。下面以a、b兩點接光敏傳感器為例

15、介紹照度報警器電路工作原理。光照強度大時，光敏傳感器的電阻小，根據(jù)分壓原理，電源E在Rp的上的分壓值大， 適當調(diào)整Rp的電阻值，使在b、G兩點間的電壓為0.7V。三極管丫2因V0. 7V飽和而導通。 電源經(jīng)電阻R,發(fā)光二極管V、三極管V?的C、E極構(gòu)成了回路，電流流過發(fā)光二極管%, 發(fā)光二極管被點亮照度報警，說明當前照度太強了。老師：當光照度弱時，光敏傳感器的等效電阻值變得很大（幾十千歐或上百千歐）， 電源E在R上幾乎沒有什么分壓值，三極管V?的L值幾乎為零，三極管裁止，沒有電流流 過三極管C、E極，發(fā)光二極管“不亮，說明當前光照度沒有超過“警戒線老師：同學們想一想，上述電路中，微調(diào)電位器R。

16、的與電源E組成一個轉(zhuǎn)換電路，光 敏傳感器經(jīng)轉(zhuǎn)換包路變換后，就能將光信息變換微電信號輸出。調(diào)整Rp的目的是改變在確 定的照度條件下，轉(zhuǎn)換電路榆出的電壓，即報警照度為“警戒線”。老師：同學們討論一下怎樣調(diào)整照度報警器？學生：討論，回答（略）老師：小結(jié)，實驗步驟1 ）用照度計將臺燈的光強度調(diào)到100l_x （報警照度）2）在實驗板上接入光敏傳感器，3）接通電源開關(guān)K4）調(diào)整微調(diào)電位器Rp,使發(fā)光二極管亮。5）用多用表直流電壓檔確認，V品之間的電壓0.7 V6）關(guān)閉臺燈，發(fā)光二極管不亮。用多用表直流電壓檔確認Vbe之間電壓小于O. 7 V 老師：實險步驟5和6中用電壓表測量V鴕的電壓這個操作可以省略。為什么要求大 家做呢？因為Rp的端也壓值很重要，它是流過光敏傳感器的也流流過Rp產(chǎn)生的電壓降。 該電壓可以理解為光敏