传感器及检测技术教学设计9新型传感器及应用

教学目的：

工程八型传感器及应用1、了解智能传感器的概念、功能和特点。2、了解智能传感器的组成和实现途径。3、了解智能压力传感器和智能温度传感器。4、了解生物传感器的根本学问。5、了解常用生物传感器的应用。6、了解微机电系统。7、了解微型传感器及应用。课 课课 时：24教学重点：用，微生物传感器及应用，免疫传感器及应用。教学难点：用，生物传感器与一般的化学分析法相比有何特点。教学过程：教学形式：讲授课，教学组织承受课堂整体讲授和分组演示。教学媒体：承受启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段承受多媒体课件、视频等媒体技术。作业处理：完成工程后的思考题。板书设计：

温度检测理论课□争论课□习题课□其他□院系、专业：

课次学分

142课堂导入

教学根本内容

教学方法及教学手段参考以下形式：人类感知外部信息是通过人的视觉、听觉、触方面。由敏感元件、转换元件和转换电路三局部组成的传感器称为传统传感器或经典传感器，它将被测对象信息变换成电信号，具有对某一信息 “感知”的本领，但不具有推断、推理、鉴别事物的“认知”力气。而智能传感器〔SmartSensor或IntelligentSensor〕是将传统传感器与微处理器结合，实现确定数据处理力气，并具有自检、自校、自补偿功能的一代传感器，它将“感知”和“认知”结合起来，起到了人的五官的作用。

连接导入悬念导入情景导入激疑导入演示导入实例导入其他形式根本学问汇总任务一智能传感器一、智能传感器的概念

1．本课程是机电一体化、智能传感器的最高目标应当是接近或到达人类的程。要求学生能生疏常用传智能水平，能够像人一样通过在实践中不断地改感器，把握其工作原理、输进和完善，实现最正确测量方案，得到最抱负的测出特性、误差补偿，理解各量结果。而目前传感器的智能化程度还仅仅是初种测量转换电路，了解传感级阶段，与人类的智能相比还有很大的差距，只器的典型应用等学问，到达能说是数据处理层次上的低级智能。 用常用传感器的目智能传感器这一名称在世界范围内，至今尚无公的。认的定义，但普遍认为智能传感器是“将一个或2．检测技术的主要内容包多个敏感元件和信号处理器集成在同一块硅或砷括了自动检测系统中的信息化锌芯片上的装置”，或者是“一种带微处理器提取、信息转换以及信息处并具有检测、推断、处理、记忆、思维等功能的理。需要确定的测量理论、传感器”。因此智能传感器是一种带有微处理器测量方法，相应的测量工并扩展了传感器功能，具有人的某些智能的型具、装置，以及对测量结果传感器。二、 智能传感器的功能与特点〔一〕 智能传感器的功能

进展正确的处理分析。它涵盖了传感器技术、误差理论、测试计量技术、抗干扰智能传感器比传统传感器在功能上有了极大的拓 技术以及电量间的相互转换展，几乎包含了测量设备的全部功能，主要表现 技术等。在以下几方面：自校准功能

3．本课程教学内容的组织与安排： 由实例引入，按操作者输入零值或某一标准值后，自校准程序可 照“任务提出”“相关知以自动进展零位和增益等参数的在线校准。自诊断功能

识”“任务实施”“其他案例”“训练一下”几个局部工作中，可借助内部检测电路对特别现象或故障 递进完成。承受任务引领的进展诊断。检测数据自动处理功能

工程课程教学，将检测技术与传感器的技能和学问点融对采集得到的数据进展分析、统计和修正，进展 入工程的工作任务之中，在非线性、温度、噪声、漂移等误差补偿。软件组态功能

符合工作过程的根底上，充分考虑了学习者的认知心理智能传感器内部具有多种硬件和软件模块。用户 过程，将课程内容划分为九可针对不同应用目的，通过操作指令，转变其内 再具化为多个工作部硬件模块和软件模块的组合，来完成不同的功 学内容。从检测的能，实现多传感、多参数的复合测量。信息存储和记忆功能能存储各种历史信息、参数和校正数据等。双向通信和数字输出能便利地与计算机连接，实现信息的交换。〔二〕 智能传感器的特点高精度

对象着手，选择适宜的传感器，通过生疏该类传感器的外形、性能指标，再到测量原理的介绍，在把握根本学问的根底上，介绍相应的测量转换电路、信号处理电路，来完成该类检测任务。智能传感器通过自较零可去除零点；通过与标准 再安排一个训练，供学习者参考基准实时比对而自动进展系统标定；自动对 把握学问、提高技系统的非线性等系统误差进展校正；通过对采集 能。从而保证高精度。高牢靠性与高稳定性应急处理等，从而保证高牢靠性与高稳定性。高信噪比与高区分率区分率。自适应性强最优低功耗状态。高性价比比。三、 智能传感器的组成它是一个最小的微机系统，通常装在一个壳体〔传感元件、信号调理电路、微处理器单元和通信接口等组成。传感元件包括弹性敏感元件和变换器，信号调理电路包括多路开口电路、数模转换器等。四、智能传感器的实现模块化实现的构造形式。集成化实现方向。混合实现这种传感器是依据技术工艺的可能与实际的需感器承受较多的构造形式。五、智能传感器的应用〔一〕智能压力传感器〔二〕DS18B20DS18B20DS18B20DALLASDS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器，产品除具备一般单总线器件的特点以外，还具有如下的特性：① 3．0~5．5V。② 3引脚PR35封装或8引脚小外形集成电路封装。③ 应用中不需要外部任何元器件即可测温。④ 测温范围在-55~125℃之间，测温不确定度0．5℃。⑤ 数字温度计的区分率用户可从 9~12bit选择。⑥ 值。⑦ 具有电源反接的保护电路。DS18B20DS18B20DS18B20任务二生物传感器用于检测生物体内化学成分的生物传感器的争论始于20世纪60年月，最早消灭的是酶传感器。20世纪80年月后，伴随着生物技术与微电子学、化学、光学、热学等技术的进步和各技术的传感器，它是传感检测技术的进展。一、生物传感器概述〔一〕生物传感器的定义生物传感器是利用各种生物体成分，如酶、抗传感器。〔二〕生物传感器的特点学分析法相比，有以下特点：可以在较短的时间内得到结果。准确度高和灵敏度高，一般相对误差不超1%。由于生物敏感膜的高度特异性和灵敏度，因此能检测一些含量极低的检测对象。自动分析。受颜色、浊度的影响。传感器可反复使用。现检测自动化。使用寿命较短。〔三〕生物传感器的分类生物传感器的分类方法较多且不统一，通常是根的。〔四〕生物传感器的应用用。等。二、生物传感器的根本原理生物传感器由生物敏感膜和物理化学变换器两局部组成。生物敏感物质附着于膜上或包含于膜之膜层，发生物理、化学变化，经分子识别，由相应的物理化学变换器转换成定量的、可传输和处理的电信号。三、酶传感器及应用〔一〕酶传感器概述物催化剂。酶在生命活动中起着极为重要的作发育、生殖与运动等，可以说没有酶就没有生命。〔二〕酶传感器的应用葡萄糖酶传感器尿素传感器四、微生物传感器及应用〔一〕微生物传感器概述件，产生了微生物传感器。〔二〕微生物传感器的应用葡萄糖微生物传感器醋酸传感器五、免疫传感器及应用〔一〕免疫传感器概述蛋白，又称免疫球蛋白。〔二〕免疫传感器的应用争论题、思考 围绕本工程主题做情景模拟训练，以增加理解，加深印象。可以争论题、思考 围绕本工程主题做情景模拟训练，以增加理解，加深印象。可以题： 参考教材、资料包、或者其他案例。课后小结：1、能生疏智能传感器。2、能了解什么是微机电系统。3、能把握微型传感器有哪几种类型。4、生物传