传感器与传感电路技术教案（项目5 湿敏传感器应用电路设计或制作）

教案

一、教学基本情况

课程名称传感器与传感电路技术任课教师

课程类型口A理论QB理实一体化DC实践适用专业物联网应用技术

项目5湿敏传感器应用电路设计或制作

任务5.1湿敏传感器典型应用电路分析

本次课标题1.湿度传感器认知授课学时2

2.湿敏电阻应用

3.环境湿度检测电路分析

第______周周_____第______节

授上上

课课课

第______周周_____第______节

班时地

级间点

笫______周周_____笫______节

本次课教学目标教学目标

K1:能描述典型湿敏传感器的结构、特性及原理Ml

K2:能正确应用湿敏电阻Ml

K3:能分析环境湿度检测电路的结构，描述其原理M6

K4:提升质量意识，树立专业服务生产、生活的专业理想M9

典型湿敏传感器的特性及原理

教学重点

环境湿度睑测电路的工作原理

教学难点环境湿度险测电路的工作原理分析

教学方法1.教学方法：讲授、讨论、问题引导

手段2.教学手段：多媒体、在线课程

教学资源相关平台在线课程配套资源

二、教学实施过程

一一

教学环节对应

教学内容方法手段教师活动学生活动班学

（时长）目标

K1

1预.学湿敏传感器知识任务驱动设计活动

课前参与活动K2

2.预学环境湿度检测电路原理线上学习推送资源

K3

导入设计主题思考问题

环境湿度传感电路案例案例分析K3

(5min)组织讨论参与讨论

1.湿度传感器概述

（1）湿度的概念

大气中所含的水蒸气量，有绝对

湿度（kg/n?）和相对湿度（％RH）

两种表示法

（2）湿度传感器功能

通过器件材料的物理或化学性质

变化，将湿度转化成有用信号

（3）湿敏元件类型

水分子亲和型：利用水分子附着

或浸入某些物质后电阻率或介电

常数等发生变化检测湿度设计问题

非水分子亲和型：利用与水分子组织活动

问题牵引思考问题

接触产生的物理效应检测湿度（提问、

线上线下参与活动K1

2.典型湿度传感器讨论等）

混合排疑解惑

课（1）氯化锂湿敏电阻解惑释疑

吸湿性盐类潮解，离子电导率发反馈评价

中论证新知

生变化，湿度大Li+浓度低，电阻

（70min）

率高；湿度小Li+浓度高，电阻率

低

（2）半导体陶瓷湿敏电阻

两种以上的金属氧化物半导体材

料混合烧结而成的多孔陶瓷，

TiOz-MgO-CnCh系为负湿度特性

湿敏半导体陶瓷，Fe.3O4为正湿度

特性湿敏半导体陶瓷。

（3）电容式湿敏传感器

电容值随湿度变化

3.湿敏电阻应用

设计问题

（1）特性要求

组织活动

宽温、湿范围；精度高；寿命长；问题牵引

（提问、思考问题

互换性好；耐污染；稳定性好；响线上线下K2

讨论等）参与活动

应速度快；重现性好；灵敏度高；混合

解惑释疑

线性好：温度系数小；工艺简单；

反馈评价

易批量生产；转换电路简单；成本

低；抗腐蚀、耐低温和高温等特性

(2)使用要求

①低频交流电源供电

②进行温度补偿

③线性化处理

④采用适当的测量电路

4.环境湿度监测电路分析

设计问题

(1)分析电路结构，填写P157表回答问题

任务驱动组织活动

5-1参加活动K3

问题牵引释疑解惑

(2)分析电路原理，回答问题排疑解惑

反馈评价

P157-158的问题1〜问题3

K1

巩固提升线上线下设计活动参与活动

随堂测验或课后练习K2

(lOmin)混合推送活动排疑解惑

K3

提升质量

意识，培

课程思政阐述意义养专业服

湿度监测的意义知识嵌入K4

(5min)启发思考务生产、

生活的专

业理想

设计测试K1

完成任务

课后在线测试任务驱动推送活动K2

线上互动

线上互动K3

三、教学反思

1.本次课教学目标达成度：

2.学生课堂学习表现情况：

3.教学内容评价：

4.教学方法和学习方法评价:

5.教学资源使用情况：

6.其他：

(可续页)

教案

一、教学基本情况

课程名称传感器与传感电路技术任课教师

课程类型口A理论QB理实一体化DC实践适用专业物联网应用技术

项目5湿敏传感器应用电路设计或制作

任务5.1湿敏传感器典型应用电路分析

本次课标题授课学时2

4.盆花缺水指示电路分析

5.育秧棚湿度指示器电路分析

第______周周_____第______节

授上上

课课课

第______周周_____第______节

班时地

级间点

第______周周_____第______节

本次课教学目标教学目标

K1:能分析并描述盆花缺水指示电路结构及工作原理M6

K2:能分析并描述育秧棚湿度指示器电路结构及工作原理M6

K3:提升质量意识，树立技术打造美好生活的专业理想M9

盆花缺水指示电路分析

教学重点

育秧棚湿度指示器电路分析

教学难点盆花缺水指示电路和育秧棚湿度指示器电路工作原理分析

教学方法1.教学方法：讲授、讨论、问题引导

手段2.教学手段：多媒体、在线课程

教学资源相关平台在线课程配套资源

二、教学实施过程

一一

教学环节对应

教学内容方法手段教师活动学生活动期学

（时长）目标

1.复习湿度传感器知识

任务驱动设计活动K1

课前2.预习盆花缺水指示电路和育秧参与活动

线上学习推送资源K2

棚湿度指示器电路

导入盆花缺水指示电路问题牵引提出问题观察思考K1

(5min)育秧桃湿度指示器电路启发讨论引导讨论回答问题K2

1.盆花缺水指示电路分析

（1）分析电路结构,填写PI59表

5-2

（2）分析电路工作原理，回答设计任务

实施任务

论证新知P159-160问题1〜问题6任务驱动指导过程K1

排疑解惑

（70min）2.育秧棚湿度指示器电路分析问题牵引解惑释疑K2

提交任务

（1）分析电路结构，填写PI60表反馈评价

课

中5-3

（2）分析电路工作原理，回答

P160-I6I问题1〜问题6

巩固提升任务驱动设计测试完成任务K1

随堂测验或课后练习

（lOmin）问题牵引引导练习解决问题K2

提升质量意

识，培养专

课程思政问题牵引设计问题

湿度监测的意义业服务生K3

（5min）启发讨论引导讨论

产、生活的

专业理想

设计作业

在线作业：完成任务K1

课后任务驱动推送活动

空气质量监测电路仿真设计线上互动K2

线上互动

三、教学反思

1.本次课教学目标达成度：

2.学生课堂学习表现情况：

3.教学内容评价：

4.教学方法和学习方法评价:

5.教学资源使用情况：

6.其他：

（可续页）

教案

一、教学基本情况

课程名称传感器与传感电路技术任课教师

课程类型口A理论QB理实一体化DC实践适用专业物联网应用技术

项目5湿敏传感器应用电路设计或制作

本次课标题任务5.2育秧棚湿度指示器电路设计授课学时2

与制作

第______周周_____第______节

授上上

课课课

第______周周_____第______节

班时地

级间点

第______周周_____第______节

本次课教学目标教学目标

K1:能进行育秧棚湿度指示器电路仿真设计M6

K2:会进行育秧棚湿度指示器电路的制作M6

K3:培养规范意识、安全意识，涵养精益求精的工匠精神M9

教学重点育秧棚湿度指示器电路的设计与制作

教学难点育秧棚湿度指示器电路的制作

教学方法1.教学方法：讲授、讨论、问题引导

手段2.教学手段：多媒体、在线课程、仿真、实做

教学资源相关平台在线课程配套资源、仿真软件、实训器材

二、教学实施过程

一一

教学环节对应

教学内容方法手段教师活动学生活动班学

（时长）目标

进一步梳理育秧棚湿度指示器电任务驱动设计活动K1

课刖参与活动

路的结构及功能线上学习推送资源K2

演示讲解观摩聆听

导入K1

育秧树湿度指示器电路示范讨论提出问题思考问题

(5min)K2

引导讨论参与讨论

1.育秧棚湿度指示电路仿真设计

（1）设计目标

相对湿度低于设定值时，绿灯亮；

相对湿度高于设定值时，红灯亮。

（2）实施步骤

S1：器件选型。

湿敏电阻器用电位器替代。

设计任务

电压比较器用LM324替代。

示范操作实施任务

S2：电路连接及参数设置。任务驱动K1

过程指导排疑解惑

电源用9V电源通过开关S控制。实操训练

解惑释疑提交任务

（3）仿真调试。

反馈评价

调整RV2,使在RVi（模拟湿敏电

阻）值适当的情况下，电压比较器

反相端电位为4.5V,电路中绿灯

亮，表示相对湿度正常；

课减小RVi阻值，模拟相对湿度增

中大,使红灯点亮，表示相对湿度超

论证新知

过设定值。

（70min）

2.育秧棚湿度指示电路的制作

（1）任务要求

用面包板或万用板，制作电路；

调节电位器RV,使电路在相对湿

度正常时，绿色发光二极管亮；

将湿敏传感元件置于较潮湿环

境，使红色发光二极管发光。设计任务

（2）操作准备示范操作实施任务

任务驱动K1

①元件准备过程指导排疑解惑

实操训练

湿敏电阻：HR202L解惑释疑提交任务

电压比较器：LM393反馈评价

开关：拨动或单刀开关

其他按图5-8准备

②仪器准备

多功能电路板或万能板

万用表

直流稳压电源

焊接工具及材料（限焊接制作）

（3）操作步骤

①选择、检测器件，填写表5-4

②装接甩路。

③通电观察：

相对湿度正常和处于湿度环境

时，红、绿发光二极管的状态是否

符合要求。

④提交作业

K1

巩固提升遴选作业互学互鉴

作业点评示范讲解K2

（lOmin）点评推优优化完善

K3

提升质量

意识，涵

课程思政活动渗透阐述意义

电路设计与制作要求养精益求K3

（5min）评价引领启发思考

精的工匠

精神

设计试卷K1

完成任务

课后在线测试-项目5单元测试任务驱动推送活动K2

线上互动

线上互动K3

三、教学反思

1.本次课教学目标达成度：

2.学生课堂学习表现情况：

3.教学内容评价：

4.教学方法和学习方法评价:

5.教学资源使用情况：

6.其他：

（可续页）

教案

一、教学基本情况

课程名称传感器与传感电路技术任课教师

课程类型口A理论EB理实一体化DC实践适用专业物联网应用技术

本次课标题基于实验平台的湿度传感实验授课学时2

第______周周_____第______节

授上上

课课课

第______周周_____第______节

班时地

级间点

第______周周_____第______节

本次课教学目标教学目标

K1:能应用NewLab传感实验平台完成湿度传感实验M6

K2:培养遵守规程意识，涵养团队精神M9

教学重点湿度传感实验的操作方法

教学难点湿度传感实验的操作方法

教学方法1.教学方法：讲授、讨论、问题引导

手段2.教学手段：多媒体、实验设备

教学资源NewLab传感实验平台

二、教学实施过程

-一

对

应

教学环节期

教学内容方法手段教师活动学生活动学

目

(时长)标

任务驱动

利用教材预学”基于实验平台的设计活动

课前线上线下参与活动K1

湿度传感实验”相关内容推送活动

混合学习

导入讲解重点聆听记录

湿度传感实验的任务及目的讲解示范KI

(5min)演示要点观摩演示

1.实验原理

(1)HS1101湿度传感器

电容式湿度传感器，电容量随所

测空气湿度的增加而增大

②具有全互换性、标准环境下

不需校正、能在长时间饱和下快

速脱湿、高可靠性、长时间稳定

性、快速反应等特点

③可应用于办公室、车厢内空

气质量控制、家电、工业控制系

实物演示

统等领域

设计问题观看聆听

(2)NEWLab湿度传感器模块问题牵引

组织活动回答问题KI

①结构：演示讲解

(提问、记录要点

湿度传感器HS1101

讨论等)

振荡电路模块

课频率信号接口J4

接地接口J2

中论证新知

②工作原理：

(70min)

湿度变化一传感器电容量C3变

化一555定时器构成的多谐振荡

电路输出脉冲频率(f=

——«———)变化

tpL+tpH(Rl+2R2')C3

2.实验步骤

(i)实验准备。

①打开实验平台软件，导入湿

度传感实验的实验包。要点讲解