压电式传感器教学案

第一篇：压电式传感器教学案

压电传感器教学案

使用教材：自动检测与传感器的应用（自动检测与转换技术）课题

压电传感器

（一）——压电效应及压电材料

教材分析

《自动检测与传感器应用》是建立在对各类传感器原理分析与检测系统设计的基础之上。以分析传感器敏感机理、研究传感器信号提取与处理方法为主，侧重对典型传感器的认知及其性能的分析，同时注重将新型传感器、新知识、新概念引入课程教学，以拓宽学生视野。本章节介绍的压电传感器是经典传感器之一，广泛应用于动态测量领域。本次课主要介绍压电传感器的工作原理及压电材料部分。

学情分析与教学方法设计

由于本课程是自动化专业的一门重要的专业技术主干课，具有极强的综合性，属于多学科交叉的学科，学生虽然在前段时间已经学习了三种经典的传感器，但由于先导基础知识不扎实，因而在教学过程中以教师启发讲授分析讲述为主，辅以PPT，适当引导学生，激发学生的学习兴趣与积极性，使学生能熟悉传感器的工作原理及应用等

教学目标

压电传感器及其特点（明确）压电式传感器的工作原理（掌握）

3、常用压电材料及其性能特点（通过学习会选择应用）

重点与难点

压电式传感器的工作原理、常用压电材料及其性能特点

教学准备

通过网络来搜集与本节有关的资料，自制PPT电子教学教案、授课提纲

（具体教学内容见PPT 《21压电传感器

（一）》）

总概述： 压电传感器 特点及应用

工作原理：——压电效应 正压电效应（顺压电效应）逆压电效应（电致伸缩效应）压电材料

压电材料的特性： 压电材料的分类 压电晶体（单晶体）：石英晶体

经过极化处理的压电陶瓷（多晶体）压电半导体材料 新型压电材料： 有机高分子压电材料 压电材料的选择

教学过程（学生完成部分）： 过程分配

教学内容

教学方法

复习与引入

问：学过哪几种传统的传感器？其对应的敏感元件是哪些？ 答：式传感器、式传感器及式传感器。

问：家里的燃气灶是如何实现点火的？十字路口的车速测量与闯红灯是如何实现的？ 中国三大鸣沙山：甘肃敦煌“鸣沙山”、内蒙古达拉特奇“响沙湾”、宁夏中卫“沙坡头”

学生回答 学生思考

新课要点

压电式传感器：

压电式传感器是一种典型的（属于发电型传感器）。它以某些电介质的为基础，在作用下，在电介质的表面上产生，从而实现检测的装置。压电传感器的工作原理是。压电效应并用图表示： 顺压电效应： 逆压电效应：

压电材料的主要特性参数有： 压电常数

弹性常数（刚度）介电常数 机电耦合系数 电阻

居里点：压电材料开始丧失压电特性的温度。常见压电材料： 石英晶体（单晶体）：俗称水晶，为六晶棱柱

X-X轴又称轴，在这个方向上产生的压电效应称为，与晶片的尺寸。

Y-Y轴又称轴，在这个方向上产生的压电效应称为，与晶片的尺寸。横向压电效应的方向与纵向压电效应。

Z-Z轴又称轴，不产生压电效应。所以压电晶片具有性。压电石英的主要性能特点：

学生自我学习过程中能完成的知识点

新课要点

压电陶瓷（多晶体）：

压电陶瓷是一种经处理后的。只有经过极化后的压电陶瓷具有。压电陶瓷的主要性能特点： 压电材料的特性选择。

学生自我学习过程中能完成的知识点

小结

压电传感器

压电传感器的工作原理（压电效应）常见压电材料

时间允许可让学生来说明

作业：

书后习题（自动检测与转换技术118页部分）完成学案

教后小记及预习指导：

第二篇：压电式传感器实验报告（范文模版）

压电式传感器测振动实验

一、实验目的：了解压电传感器的测量振动的原理和方法。

二、基本原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。（观察实验用压电加速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。

三、需用器件与单元：振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器实验模板。双踪示波器。

四、实验步骤：

1、压电传感器装在振动台面上。

2、将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。

3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。将压电传感器实验模板电路输出端Vo1，接R6。将压电传感器实验模板电路输出端V02，接入低通滤波器输入端Vi，低通滤波器输出V0与示波器相连。

3、合上主控箱电源开关，调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动，观察示波器波形。

4、改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。

光纤式传感器测量振动实验

一、实训目的： 了解光纤传感器动态位移性能。

二、实训仪器： 光纤位移传感器、光纤位移传感器实验模块、振动源、低频振荡器、通信接口（含上位机 软件）。

三、相关原理： 利用光纤位移传感器的位移特性和其较高的频率响应，用合适的测量电路即可测量振动。

四、实训内容与操作步骤

1、光纤位移传感器安装如图所示，光纤探头对准振动平台的反射面，并避开振动平台中间孔。

2、根据“光纤传感器位移特性试验”的结果，找出线性段的中点，通过调节安装支架高度将光纤探头与振动台台面的距离调整在线性段中点（大致目测）。

3、参考“光纤传感器位移特性试验”的实验连线，Vo1与低通滤波器中的Vi相接，低通输出Vo接到示波器。

4、将低频振荡器的幅度输出旋转到零，低频信号输入到振动模块中的低频输入。

5、将频率档选在6~10Hz左右，逐步增大输出幅度，注意不能使振动台面碰到传感器。保持振动幅度不变，改变振动频率，观察示波器波形及锋-峰值。保持频率振动不变，改变振动幅度，观察示波器波形及锋-峰值。

第三篇：教学案

班2010---2011学第一学期中，德智体美劳等各方面，成绩显著，被评为“三好学生”。特发此状，以资鼓励。

灌云县鲁河中学2010.11.18

第四篇：教学案

上饶县石狮小学教师备课单

（共案）

年级 学科 议课时间

课题

课型 课时 上课时间

第五篇：教学案

《铃儿响叮当的变迁》

学习目标：

1、欣赏作品，体验歌曲在节奏、速度、节拍等音乐要素对音乐风格的影响。

2、体验牧歌、华尔兹、狐步舞、爵士“布吉-乌吉”、摇滚的不同风格。

3、能通过学习掌握变奏曲的概念，并能初步进行变奏的改编。重难点：

1、聆听中能分辨出作品的变化。

2、在欣赏中体验牧歌、华尔兹、狐步舞、爵士、摇滚的不同风格。

3、掌握变奏曲的特点。教具：钢琴、多媒体 教学过程：

一、导入：播放合唱曲《铃儿响叮当的变迁》的主题部分。

1、用哼鸣的方式发声练习《铃儿响叮当的变迁》主题部分；

2、用wu方式。发声练习《铃儿响叮当的变迁》主题部分。

二、新课学习

师：回忆刚才唱过的旋律是哪一首乐曲？ 生：《铃儿响叮当》

师：原曲是什么样情绪的？你听过哪几种不同的版本？

1、介绍《铃儿响叮当》背景。

《铃儿响叮当》是圣诞歌曲中最著名的作品之一。它从十九世纪的英国开始，后来传入美国。进入二十世纪后，他起了巨大的变化，现在，请大家和我一起开启神奇的旅行，再次体验这一广为流传的乐曲的历史变迁。

2、聆听乐曲，第一遍 师：你听到了什么？

介绍《铃儿响叮当的变迁》创作背景。《铃儿响叮当的变迁》是由美国作曲家彼得彭特所作。1987年杨鸿年听后进行部分的缩编是一首非常优秀的合唱作品

3、聆听乐曲，第二遍。师：找一找一共发生了几次变化

生：八次或者九次（引导这八次变化是围绕主题发生的，所以是八次）

4、分小组聆听第三遍

师：注意听自己的部，和主题对比找出三个特征。分组聆听乐曲——讨论总结——分小组说明。

5、分部分聆听，完成游戏：领贴纸。

教师出示不同变奏的对应曲风贴纸，由各小组认领。

6、再次完整，聆听全曲。

由小组将各部分特征在聆听过程中进行展示。

三、了解变奏曲

1、在音乐声中分组讨论变奏曲特点。

2、教师总结变奏特点

变奏曲是指主题及其一系列变化反复，并按照统一的艺术构思而组成的乐曲。“变奏”一词，源出拉丁语variatio,原义是变化，意即主题的演变。手法有装饰变奏、对应变奏、曲调变奏、音型变奏、卡农变奏、和声变奏、特性变奏等。另外，还可以在拍子、速度、调性等方面加以变化而成。

四、拓展：创编《小星星》

1、出示《小星星》主旋律

2、视课堂时间，改编华尔兹和爵士风格