資源簡介

傳 感 器
知識與技能：
認識常用傳感器的實物外形和電路符號；
了解聲、光、磁、溫度傳感器的特性；
會正確使用萬用電表研究各傳感器的特性；
能夠根據所學知識設計溫度傳感器，進一步理解傳感器的含義和作用。
過程與方法：
通過自動尋跡機器人和懸崖勒馬機器人實驗演示激發學生學習傳感器的熱情和興趣。
通過用萬用電表測量各傳感器，不僅能夠讓學生清楚認識各常用傳感器的外形，并實現對傳感器特性的了解。
通過測量傳感器，以及對新型傳感器和自制傳感器的介紹，消除對傳感器設計的神秘感和畏難情緒，使學生能夠更好的開放自己的創造思維。
情感態度與價值觀：
通過兩人一組測量傳感器性能，培養學生的合作意識、安全、規范的操作意識和愛護器材等的良好的勞動行為習慣。
通過國內外傳感器現狀的對比，激發學生愛國的情緒和創新設計的激情
通過對傳感器的設計，培養學生的創新意識和理論的實踐應用意識。
教學重點：傳感器特性的測試和研究。
教學難點：測試時量程的選擇
教學和學習器材：干簧管、光敏電阻、熱敏電阻、壓電陶瓷片、磁鐵、電烙鐵、萬用電表各25套。
教學設計說明：
本教學內容是教材第一章第三節電子控制系統內的第二部分內容，新教材中要求學生了解的大部分都是自動控制電路，而傳感器是自動控制的首要部分。教材中要求學生了解的是常用的光敏、聲敏、熱敏、磁敏傳感器的實物外形、圖形符號以及各自特性，對于這部分內容學生是比較容易掌握的。那么如何充分利用好教材，挖掘教材？課堂教學的目標除了完成知識和技能目標外，更應該注重的是良好的學習品質、學習習慣、勞動素養的培養，充分利用勞動技術課的特殊性，讓學生在動起來的同時，培養學生的技術思維、技術操作和技術創新能力，能夠培養學生學習的綜合應用能力和知識遷移能力等。
從“自動尋跡”機器人和“懸崖勒馬”機器人的實驗演示以及世界上最小機器人的介紹引入傳感器的概念，激發學生學習本節內容的興趣，并通過學生對傳感器外形的觀察，判斷圖示元件各屬于哪類傳感器，為測試傳感器以及傳感器的設計和應用打下基礎。
本節課的重點內容是常用傳感器外形、符號以及性能的了解，通過教師引導學生閱讀課本內容，自主探究并進行交流，使學生能夠自主的學習這部分內容。除了壓電陶瓷片特性測試有些難度，教師可做較多示范引導，對于熱敏電阻、光敏電阻、干簧管特性測試學生基本能夠自己找出方法和得出結論。
本節課的難點是傳感器特性探究時量程的選擇，教師可以提示學生閱讀課本文字和圖片信息，尤其是圖片信息，通過學生操作交流，以及教師做適當指導得以解決。
本節課的拓展點是傳感器的設計，通過新型傳感器的介紹、國內外傳感器發展狀況的對比以及學生自制傳感器范例的介紹三方面入手，一方面激發學生設計的熱情，另一方面消除學生畏難的情緒，并通過小組設計情況的交流，督促學習的同時，建立學習的目標和興趣，把所學知識能夠綜合應用于生活實踐中。
在完成本節知識點學習的同時，對于學習電子技術最基本的技能之一萬用電表的正確使用（包括量程的正確選擇、測量時避免人體電阻的并聯等）進一步得以訓練，并且能夠很好的培養學生的技術思維能力、技術創新能力、技術操作能力，以及合作學習和器材維護等良好意識的養成。
教學過程：
一、引入：
機器人小組演示實驗
自動尋跡機器人表演。
懸崖勒馬機器人表演。
學生觀察和思考，教師引入課題。
傳感器、控制器、執行器組成了智能型機器人。
世界上最小的機器人的介紹。
二、常用傳感器性能測試
1、介紹常用的傳感器有聲、光、磁、熱敏傳感器。
請同學根據元件外形猜測所給元件各屬于哪類傳感器？
學生回答，并說出猜測的依據。
請同學們根據課本第33—36頁內容測量各元件的性能，并完成表格填寫。
提示：確定測什么量來研究元件的性能？
例如：壓電陶瓷片，閱讀第35頁內容以及圖片1-29，思考壓電陶瓷片具有壓電功能，在電路中，當受到一個機械壓力而變形時，其兩面產生電壓。那么就應該選用直流電壓量程，并且改變壓力大小，注意表棒該連接到什么位置？
關鍵：選擇合適的量程，當外界的信號發生變化時，指針變化明顯？
學生繼續測量。
交流測量結果
壓電陶瓷片：R×10K檔或者DC5v檔，并輕壓陶瓷部分，指針會擺動。
（2）光敏電阻的特性：量程應選擇 R×1K檔。隨著光強度的增強電阻而減小。
（3）干簧管的“通”、“斷”情況隨磁鐵的“靠近”與“移開”而變，量程應選擇 R×1K檔。
（4）熱敏電阻器
最常用的熱敏傳感器是熱敏電阻器.熱敏電阻器的電阻值會隨著溫度的變化而變化
常用的熱敏電阻器有MZ型和MF型,
Z 表示正溫度系數，其電阻值隨溫度升高而增大。
F表示負溫度系數，其電阻值隨溫度升高而減小。
類別 名稱 量程 特性
聲敏傳感器 壓電陶瓷片
光敏傳感器 光敏電阻
磁敏傳感器 干簧管
熱敏傳感器 熱敏電阻
傳感器的定義：傳感器是指能將感受到的某種物理量（通常為非電量信號），按照一定規律轉換成可用信號（通常為電信號）的器件或裝置。
三、介紹新傳感器
（1）生物傳感器--血糖傳感器
血糖傳感器是生物傳感器中最先商品化和實用化的一種。自從 1990 年英國首先研制成功了一種用于糖尿病人自我檢測血糖濃度的葡萄糖酶生物傳感器之后，這種傳感器在制造中采用了絲網印刷技術印制電極和酶層，已實現了大批量生產
（2）智能型生化傳感器——電鼻子
它是將不同氣敏傳感元集成起來，利用各種敏感元對不同氣體的交叉敏感效應，采用神經網絡模式識別等先進數據處理技術，對混合氣體的各種組分同時監測 , 得到混合氣體的組成信息的。今天美、英、法、德等發達國家均已有電子鼻產品問世。如美國 Cyranose 320 “電子鼻”就是由 32 個傳感器組成的陣列。
四、我國傳感器產業發展現狀及與國外的差距
目前，我國從事傳感器研究和生產的單位約1300家，居世界第一.世界傳感器的種類約有2萬種，而我國經過"八五"、"九五"的發展目前也僅有3000多種.我國傳感器產業的現狀還不能適應國民經濟發展的需要，產品技術水平與國外相差15年左右。
[德育滲透]國內外傳感器發展情況對比，激發學生愛國激情和創新欲望。
五、傳感器的設計和應用
科技創新是人類文明進步的階梯
1、電鼻子，從 20 世紀 50 年代首次提出“電子鼻”概念，到 80 年代英國沃威克大學研制出早期的“電子鼻”系統成功。
2、機器人，在1920年捷克斯洛伐克作家薩佩克《洛桑萬能機器人公司》的劇本中第一次出現機器人這個名詞,到1959年美國英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺工業機器人的誕生
設計范例介紹：
1、儲錢快樂盒
學生看圖片，什么作為外界信號？
2、水塔自動供水裝置
思考：什么作為外界信號？
頭腦風暴：4人一組討論并設計出一種能將溫度信號變化轉化為電信號變化的裝置。并畫出設計草圖。
引導：什么物質對溫度變化比較敏感？
學生交流設計結果。
六、布置作業。
用發現的眼睛去找找生活中傳感器應用的例子,想想它們應用了哪些傳感器,是如何工作的

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