传感器电路制作与调试项目教程（第2版）教学指南

《传感器电路制作与调试项目教程》教学指南1．课程定位与设计思路1．1课程定位本课程是一门专业必修课程，该课程的作用是通过典性的工作任务教学方式，采取情境教学方法培养学生的基础能力、单项分析能力和综合应用能力。1．2设计思路通过对专业就业领域安装电工、维修电工、自动生产线操作员工作岗位分析，确定了课程的设计思路为：根据本专业学生应具备的基础能力、单项分析能力和综合应用能力，将本课程的学习领域划分成各自相对独立但又有机结合的八项学习情境。第一章学习情境中，以声控和秤为载体，使学生了解传感器基础知识、测量的方式种类、误差的种类及特点等知识，具有初步了解传感器作用的能力。第二章学习情境中，以温度传感器为载体，使学生具有利用温度传感器进行温度测量的能力。第三章学习情境中，以光电传感器为主，使学生具有利用光电传感器进行实际应用的能力。第四章学习情境中，以瓦斯报警器和酒精检测仪为载体，使学生具有正确使用气体传感器的能力。第五章学习情境中，以婴儿尿湿报警器和湿度检测仪为载体，使学生具有正确使用湿度传感器的能力。第六章学习情境中，以入侵报警器、电子锁为载体，使学生具备应用霍尔传感器进行多种物理量检测的能力。第七项学习情境中，以测距仪为载体，使学生认识超声波传感器，并具备使用超声波传感器的能力。2．课程目标2．1知识目标1.了解目前传感器的最新发展，传感器与检测技术在各领域中的应用。2．掌握常用传感器的原理、结构、转换电路和实际应用，会阅读和分析常用传感器的结构图及转换电路方框图。正确掌握常用传感器的选择原则。3．能看懂常用传感器的性能参数表、产品说明书。会处理简单的传感器故障，理解传感器在电气设备中的应用机理。4．能独立完成教学基本要求规定的学习情境实践操作。2．2能力目标。2．3素质目标3．教学内容根据本课程在就业岗位中需要具备的能力，使学生了解传感器与检测技术在各领域应用的发展方向，理解传感器与检测技术在各种不同电气设备中的应用机理。掌握基本的传感技术原理，了解常规敏感元器件的工作原理和特性，掌握常见物理量的检测方法和传感器选型，提高解决实际测量及控制问题的能力。本学习情境以工业检测涉及的内容，将所学知识划分20个学习项目,1个综合实践项目。学习项目的划分遵守由简单到复杂、由浅入深的原则。表1学习项目描述序号学习项目名称任务描述知识能力素质学时1电阻的测量以日常生活中的声控灯、遥控器等传感器的实际应用为载体，掌握传感器在检测技术中的应用及特性、接口技术和抗干扰技术的作用。能够利用相对误差、绝对误差解决实际问题；能够分析简单传感器接口电路具有对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神；具有理论联系实际的良好学风，具有分析和解决生产实际问题的能力。具备一定的方法能力、团队协作能力，以及严谨、规范的工作态度；吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质具有较强的事业心和责任感，具有良好的心理素质和身体素质。具有爱岗敬业，崇尚科学的精神。62制作调色电路应用传感器电路控制三条流水线油漆的流量。结构型传感器的原理及制作。常用传感器的分析能力、实际应用能力43应变片的应用通过万用表的测量认识应变片的工作原理、掌握其使用方法。应变片的工作原理应变片粘贴技术44声音传感器电路制作一个声音传感器电路，对驻极体说话时，电路中LED灯亮。声音传感器应用元器件识别、电路板设计、焊接45声控玩具娃娃楼道里的声控灯及时的在需要的时候为人们点亮，该项目为制作一个声控灯。压电传感器工作原理、应用及电路制作。常用传感器的分析能力、实际应用能力46温度报警电路该项目为制作一个温度报警电路，经扩展后该电路可以应用于奶瓶温度报警或是给鱼缸加热。掌握热敏电阻性能、分类。能够制作热敏电阻相关电路。掌握电路分析、热敏电阻使用的能力47火灾报警电路火灾对人身和财物的伤害都很大，在我们身边有各式各样的火灾报警器，其实火灾报警器的种类有很多，像烟雾的、感光的、温度的等等，该项目要制作一个温度的火灾报警电路。温度传感器的分类，使用。温度报警电路的制作及扩展。常用传感器的分析能力、实际应用能力48简易室内温度计应用集成温度传感器LM35D制作简易室内温度计，通过数显表头直接显示温度信息。使用LM35D的能力使用万用表头的能力常用传感器的分析能力、实际应用能力49光电池的应用应用光电池点亮七彩炫光电池工作原理七彩炫发光颜色与电压关系正确应用光电池210简易自动照明装置路边街灯会因外界环境光的强弱自动点亮路灯。该项目制作一个自动照明装置。光敏电阻的性能，使用及电路制作。常用传感器的分析能力、实际应用能力411简易照度计人类社会生活中有许多环境对光有特定的要求，例如农业生产中的花卉培育、家禽养殖，教学活动中学生学习环境光的强弱等，通常情况下会采用照度计来测量光的强弱，该项目即为制作一个简易照度计。光电池、简易自动照明装置、简易照度计、红外遥控器为载体，掌握常用光电传感器的应用机理和特性。常用传感器的分析能力、实际应用能力和综合应用能力412红外遥控测试仪应用红外传感器的特性可以制作安防领域，遥控系统的相关电路，该项目为应用红外接收头制作红外遥控接收电路。红外传感器原理、应用及电路制作。红外传感器接收头的应用213酒精检测仪本项目制作一个交警检查司机酒后驾车报警电路。酒精传感器原理、应用及电路制作。气敏传感器的分析能力、实际应用能力414瓦斯报警器煤气罐、炉子、天然气仍为家庭生活必备品，然而煤气中毒、煤矿瓦斯爆炸屡见不鲜，为了防止这类惨剧的发生便有了瓦斯报警装置。该项目为利用气敏传感器制作一个瓦斯报警器。气敏传感器原理及应用。气敏传感器的分析能力、实际应用能力415婴儿尿湿报警器因生活需要，对待特殊人群需要有尿湿报警器，该项目应用湿敏传感器制作尿湿报警器。湿敏传感器原理及应用。使用废弃电路制作湿度传感器的能力416湿度测试仪应用集成湿度传感器模块制作一个测量湿度的模块电路集成湿度传感器模块应用集成湿度传感器的分析能力、实际应用能力417磁控电路生活中有许多磁的应用，如食堂的饭卡、宾馆开门的磁卡等，本项目应用霍尔元件制作一个简易的磁控电路霍尔元件的使用磁控电路制作、调试的能力418入侵报警器外出时家里一旦遭窃，往往是只能面对一片狼藉的房间而无能为力。因此需要制作一个报警电路预防这一现象。1.电位器传感器2.光栅传感器3.电容传感器4.电感传感器常用传感器的分析能力、实际应用能力419保险柜防盗报警电路应用压陶瓷电片制作防盗报警电路。压电传感器工作原理、应用及电路制作。常用传感器的分析能力、实际应用能力420超声波测距仪以测距仪为载体，制作超声波测距仪电路超声波传感器工作原理、测距仪电路制作、调试超声波传感器电路制作、调试421家居传感器综合应用家居所应用的各种传感器电路制作传感器综合应用综合应用传感器的能力64．教学设计以本学习领域工业检测涉及的内容为主线，按照学生的认知规律，从简单熟悉的温度传感器入手，掌握它的工作机理和实际应用。学习项目的划分按由浅入深、由简单到复杂的过程逐步深入。每一个学习项目的教学按照启发式教学方法、演示教学法、讨论教学法、实物教学法和“答辩式”教学法等方法综合展开。主要教学内容及学时如下表所示：表2学习项目教学实施方案设计学习项目1电阻的测量总学时：6项目描述本项目主要讲述检测技术的含义，传感器和抗干扰技术在工业检测技术的作用；传感器的功能、特性及类别以及检测技术的基础知识。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、积极主动的学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力培养学生能够借助日常生活中听到、看到、用到的传感器的实例，去了解传感器，培养学习兴趣。具备学习传感器的特性、测量方法、误差概念、干扰技术、接口技术的能力。教学资料教材、多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具遥控器、触摸式手机、键盘、光电鼠标等教学方法与学习方法启发法、任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷学习项目2制作调色电路总学时：4项目描述应用传感器电路控制三条流水线油漆的流量。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力掌握结构型传感器的构成及工作原理，能够制作完成一个结构型传感器电路。教学资料多媒体课件、演示电路及课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、钳子、单股导线、安装组件教学方法与学习方法任务驱动法、小组协作法、理论联系实际法、自我评价教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核学习项目3应变片的应用总学时：4项目描述电子秤是日常生活中常见的称量仪表，广泛应用于各种场合，我们经常可以在超市、邮局等场所看到电子秤。秤的核心元件是应变片传感器，本项目主要是锻炼学生应变片的粘贴技能并掌握应变片的工作原理。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力掌握应变片粘贴技能。教学资料多媒体课件、课程相关辅助资料教学环境工具电烙铁、焊锡、安装组件、教材、应变片传感器、502胶教学方法与学习方法演示法、任务驱动法、理论联系实际法、分组教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷学习项目4声音传感器电路总学时：4项目描述制作一个声音传感器电路，对驻极体说话时，电路中LED灯亮。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力元器件识别、电路板设计、焊接。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷作业学习项目5声控玩具娃娃总学时：4项目描述应用压电传感器制作一个声控的电路，实现玩具娃娃的发声功能。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力认识压电传感器，压电传感器电路调试能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷作业学习项目6温度报警电路总学时：4项目描述生活工作中有许多环节都需要对温度进行监控，本项目将利用热敏电阻传感器制作一个温度报警电路。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力判断热敏电阻类型，设计电路，制作、调试电路的能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、钳子、单股导线、安装组件教学方法与学习方法任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法、小组分工协作教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核实验报告学习项目7火灾报警电路总学时：4项目描述火灾对人身和财物的伤害都很大，在我们身边有各式各样的火灾报警器，其实火灾报警器的种类有很多，像烟雾的、感光的、温度的等等，该项目要制作一个温度的火灾报警电路。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力通过对双金属片的学习，培养学生学会使用温度传感器进行温度测量的能力，会判断选择温度传感器应用场合的能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、钳子、单股导线、安装组件教学方法与学习方法任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法、小组分工协作教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核实验报告学习项目8简易室内温度计总学时：4项目描述应用集成温度传感器LM35D制作简易室内温度计，通过数显表头直接显示温度信息。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力集成温度传感器、万用表头的应用能力。教学资料多媒体课件、课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件、教材教学方法与学习方法演示法、任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷学习项目9光电池的应用总学时：2项目描述应用光电池点亮七彩炫LED，学会使用光电池。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力焊接、调试、光电池识别、使用能力。教学资料多媒体课件、课程相关辅助资料教学环境工具慧鱼实验包、CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件、教材教学方法与学习方法演示法、任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷学习项目10简易自动照明装置总学时：4项目描述路边街灯会因外界环境光的强弱自动点亮路灯。该项目制作一一个自动照明装置。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力具备理解光电传感器原理的抽象思维能力、理论联系实际的应用能力。教学资料多媒体课件、课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件、教材教学方法与学习方法演示法、任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷学习项目11简易照度计总学时：4项目描述人类社会生活中有许多环境对光有特定的要求，例如农业生产中的花卉培育、家禽养殖，教学活动中学生学习环境光的强弱等，通常情况下会采用照度计来测量光的强弱，该项目即为制作一个简易照度计。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力具备理解光电传感器原理的抽象思维能力、理论联系实际的应用能力。教学资料传感器与自动检测理论教材、传感器与自动检测实训教材、各种辅助材料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件、教材教学方法与学习方法任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法、分组教学、小组讨论、小组互评教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核、产品制作学习项目12红外遥控测试仪总学时：2项目描述红外线是一种不可见光线，其波长超过红光的最大波长（0.76-400um），具有光的反射及折射现象等物理特性。其相关传感器应用领域较广，例如，安防领域，遥控系统等，该项目为制作一红外遥控接收电路。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力对红外传感器的应用能力，电路设计和制作的能力，分析能力、创新能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法、分组教学、小组讨论、小组互评教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷学习项目13酒精检测仪总学时：4项目描述本项目制作一个交警检查司机酒后驾车报警电路。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力培养学生正确使用气敏传感器并能应用气敏传感器制作相关电路的能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷作业学习项目14瓦斯报警器总学时：4项目描述煤气罐、炉子、天然气仍为家庭生活必备品，然而煤气中毒、煤矿瓦斯爆炸屡见不鲜，为了防止这类惨剧的发生便有了瓦斯报警装置。该项目为利用气敏传感器制作一个瓦斯报警器。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、自主学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力根据实际生产生活中的家用气体报警器为载体培养学生的学习兴趣，具备简单的分析能力和应用能力。教学资料传感器与自动检测理论教材、传感器与自动检测实训教材、CD光盘、酒精检测仪电路元件、制作电路所需工具教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件、胶棒、胶枪教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核作业产品制作学习项目15婴儿尿湿报警器总学时：4项目描述因生活需要，对待特殊人群需要有尿湿报警器，该项目应用湿敏传感器制作尿湿报警器。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力培养学生正确使用湿敏传感器的能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法演示法、任务驱动法、引导文教学法、理论联系实际法教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核作业实验报告学习项目16湿度测试仪总学时：4项目描述该项目为制作一个温度报警电路，经扩展后该电路可以应用于奶瓶温度报警或是给鱼缸加热。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、自主学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力可以正确选用温度报警电路中的传感器，能够制作完成温度报警器电路。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件、胶棒、胶枪教学方法与学习方法任务驱动法、引导问题法、理论联系实际法、分组制作、讨论、小组协作教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核作业产品制作学习项目17磁控电路总学时：4项目描述生活中有许多磁的应用，如食堂的饭卡、宾馆开门的磁卡等，本项目应用霍尔元件制作一个简易的磁控电路能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力培养学生能够磁传感器进行实际应用，理解霍尔传感器原理和特性并能正确选择、使用的能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核作业学习项目18入侵报警器总学时：4项目描述外出时家里一旦遭窃，往往是只能面对一片狼藉的房间而无能为力。因此需要制作一个报警电路预防这一现象。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力培养学生能够磁传感器进行实际应用，理解霍尔传感器原理和特性并能正确选择、使用的能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核作业学习项目19保险柜防盗报警电路总学时：4项目描述应用压陶瓷电片制作以防盗报警电路。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力培养学生正确使用磁敏传感器并能应用磁敏传感器制作相关电路的能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷作业学习项目20超声波测距仪总学时：4项目描述超声波广泛地应用在多种技术中，本项目制作一个简易的超声波测距仪电路。该超声波测距仪通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离。能力目标方法能力培养学生严谨求实的学风、再学习能力、自我控制与管理能力、做决定和计划的能力、评价能力和时间管理能力等。社会能力培养学生团队协作能力、自信心、社会责任心和良好的职业道德。专业能力认识使用超声波传感器的能力；应用protel软件绘制电路原理图，设计PCB板，制作PCB板的综合能力。教学资料多媒体课件和课程相关辅助资料教学环境工具CD光盘、多媒体、电烙铁、焊锡、安装组件教学方法与学习方法教师布置任务、引导分析、总结、评价、分发工具教学组织形式教师为主导，学生为主体过程考核单元测试卷作业学习项目21家具传感器综合应用总学时：6项目描述本项目主要结合前面所学的传感器相关知识，通过家居使用的产品激发学生想象力，应用一个房屋沙盘制作内部相关传感器电路。能力目标方法能力培养学生严