5.2 仪表放大器及转换器的选择（教案）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

《传感器及应用》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务5.2 仪表放大器及转换器的选择 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据教育部颁布的《中等职业学校机电技术应用专业教学指导方案》中主干课程传感器及应用的教学基本要求，并参照有关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级标准编写的中等职业教育国家规划教材。 背景分析 本书主要内容包括传感器的基本概念、参量传感器、发电传感器、其他传感器、传感器的信号处理、抗干扰技术、检测仪表概述、传感器在机电产品中的应用等。本书可作为中等职业学校机电技术应用专业教材，也可作为相关行业岗位培训教材或自学用书。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 全面贯彻素质教育思想，从社会发展对高素质劳动者和中初级专门人才需要的实际出发，注重对学生的创新精神和实践能力的培养。 熟悉和掌握仪表放大器及转换器的选择； 理解和运用仪表放大器及选择、A/D 转换器的性能指标与选择等内容进行掌握； 学习任务 描述 熟悉和掌握仪表放大器及转换器的选择； 理解和运用仪表放大器及选择、A/D 转换器的性能指标与选择等内容进行掌握。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 熟悉和掌握仪表放大器及转换器的选择； 教学难点 理解和运用仪表放大器及选择、A/D 转换器的性能指标与选择等内容进行掌握。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级的提升，实现重难点的突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《传感器及应用》，主编：吴旗，2010年1月第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 问题引入：分小组总结A/D转换器的性能指标与选择。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知]（2分钟） 一 、仪表放大器及选择 由传感器送来的测量信号往往很微弱，因而对放大器的精度要求很高，要求它能鉴别被测 量的微小变化，进行缓冲、隔离、放大和电平转换等处理，这些功能大多可用运算放大器来实 现。然而传感器的工作环境往往是较复杂和恶劣的，在传感器的两条输出线上经常产生较大的 干扰信号(噪声),有时是完全相同的干扰，称为共模干扰。因此，引入另一种形式的放大器，即仪表放大器，它的抗共模干扰信号的能力优于运算放大器，广泛用于传感器信号放大， 特别是微弱信号及具有较大共模干扰的场合。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生根据所学知识上网查一下关于此课堂所涉及的新闻和时政等，可以用于小组间的分享。 使用学生对自己专业有个大概了解，自己再去收集相关资料拓展自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知]（14分钟） 1. 仪表放大器 仪表放大器又称数据放大器。 一般是由三只高精度运放及精密电阻一起组装而成。其中两 只高精度运放参数对称，构成电路对称的差动输入级。整个组件输入阻抗高，共模抑制比高 噪声低，稳定性好。它主要用于微小信号的精确测量。在工业自动控制、多点数据采集系统、 航空及生态研究中，广泛用于传感器信号放大、高阻电桥、光电管、生物电放大及高阻比较器 等各种场合。仪表放大器的性能参数与普通运算放大器基本相同，这里不再介绍。 下面简要介绍国产仪表放大器组件 ZF603、ZF604、ZF605, 它对应美国 AD 公司的 AD605, 其参数性能表见表5-1。ZF603 是一种体积小、价格低的仪表放大器，内部有有源调 零线路，可在±10V 范围内调节零输入时的输出电压，且不影响共模抑制比。它按温漂参数不 同分为A 、B 两挡，可用于需扩展输出电流的场合。