5.3 传感器信号的非线性校正（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5.3 传感器信号的非线性校正 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。 熟悉和掌握传感器信号的非线性校正； 理解和运用校正曲线的求取、模拟量的非线性校正以及数字量非线性校正等内容进行掌握； 学习任务 描述 熟悉和掌握传感器信号的非线性校正； 理解和运用校正曲线的求取、模拟量的非线性校正以及数字量非线性校正等内容进行掌握。 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 熟悉和掌握传感器信号的非线性校正； 教学难点 理解和运用校正曲线的求取、模拟量的非线性校正以及数字量非线性校正等内容进行掌握。 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：分小组总结数字量非线性校正的内容。 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） 造成非线性的原因很多，例如：①传感元件变换原理 的非线性，如测温用铂电阻在0～650℃范围内，R₁=R 。(1+At+Bt²);② 测量转换电路的非 线性，如不平衡电桥单臂工作桥是非线性的等。此外，不少近似线性关系的转换电路均 为相对于一定测量精度和范围而言，随着这些要求的提高，非线性问题也就不容忽视了。 对于这些问题的解决不外乎三种办法：①缩小测量范围，取近似值；②采用非线性指示刻 度；③加非线性校正环节。目前，由于数字显示技术的广泛应用，以及对测量范围和测量精度 要求的不断提高，非线性校正就显得更为现实与迫切。 对于一些有规律的非线性关系，例如开方、乘方、倒数、指数、对数特性，可 以采用相应的运算电路进行线性化处理。因此，下面介绍的主要是指无法用一般数学表达式描 述的非线性校正电路。 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） 一 、校正曲线的求取 当已知变换器的输出特性时，可以求出相应的校正特性。 一个简单的处理办法就是先把校 正环节的电压增益看作1,在已知的非线性特性的最大、最小值之间连一条直线，然后以此直线为对称轴，作非线性特性的镜像，则此镜像为所需的校正特性。 如图5-2所示，特性①是已知的变换器特性，求取x 对应的 A。点后，作出直线②,再作特性①相对于直线②的镜像，则得所需 的校正特性③。为了避免作图过程中特性③进入第二或第四象限， 作特性①时应适当地选取x 、y 坐标的比例尺。校正环节的电压增益 可以在求得校正曲线后考虑。 主要讲解