2.2 传感器的应用（教学课件）通用技术苏教版2019选择性必修1

第2节 传感器的应用 苏教版（2019）选择性必修1 高中通用技术 目 录 一、 学习目标 二、 知识回顾 三、 技术探究 四、 课堂小结 六、 课堂练习 五、 拓展延伸 学习目标 一 1.认识常见的传感器，并能说出它们的作用。 2.知道传感器的应用，并能列举出常见的传感器。 3.体验土壤湿度测试器的制作，加深对传感器的认识。 二 知识回顾 电子控制系统的基本组成部分 输 入 采集信息，并转化为电信号 控制（处理） 分析、比较和 处理电信号，并发出命令 输 出 执行命令 被控对象 信息 1.传感器的作用：非电量信号→电信号。 2.使用多用电表检测常见的传感器。 三 技术探究 辨析传感器的类型 任务一 三 任务一：辨析传感器的类型 案例分析：红外测温仪工作原理 三 任务一：辨析传感器的类型 讨 论： 炼钢炉中，钢水温度可达1000多摄氏度。要检测灼热的钢水温度，能否使用热敏传感器直接测量？ 热敏电阻温度计测量的温度范围一般不超过600℃，因此不能用热敏电阻直接测量钢水温度。可用铂锗——铂热电偶，其使用温度可达1400℃，也可使用光学高温系统与标准温度相比较，测定温度。（因为任何物质都辐射出波长与其温度相对应的电磁波，当温度超过700℃时，物体将辐射可见光，用肉眼即可观察到发光。 三 任务一：辨析传感器的类型 名 称 结构图 符 号 光敏传感器 光敏电阻 热敏传感器 热敏电阻 湿敏传感器 湿敏电阻 磁敏传感器 干簧管（常开型） 气敏传感器 电阻式气敏传感器 声敏传感器 驻极体话筒 力敏传感器 电阻式应变片 位移传感器 电容式传感器 常见传感器的结构图和电路符号 三 任务一：辨析传感器的类型 传感器的其他种类 传感器类型 举例 温度传感器 热敏电阻、双金属片、热电偶 亮度传感器 光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管 气体传感器 半导体型气体传感器、固体电解质气体传感器、催化剂燃烧型气体传感器 味觉传感器 味觉电化学传感器 力传感器 金属应变片式力体传感器、压阻式力体传感器、压电式力体传感器 湿度传感器 湿敏电阻、电容式湿度传感器 磁场强度传感器 干簧管、霍尔元件 声压传感器 驻极体话筒、动圈式话筒、电容式话筒 三 技术探究 体验传感器的应用 任务二 三 任务二：体验传感器的应用 你能说一说，生活中除了红外测温仪还有哪些利用红外传感器的应用吗？ 测距仪 夜视仪 遥控器 三 任务二：体验传感器的应用 除了红外传感器，你在日常生活中还遇到过哪些传感器？ 楼道声控灯 热水供应系统 三 任务二：体验传感器的应用 无人收银机 电子条码秤 三 任务二：体验传感器的应用 病房环境监测 超声检测 三 任务二：体验传感器的应用 你知道超声波传感器还有哪些应用？ 声呐的应用 超声波测距 超声波测鱼群 三 任务二：体验传感器的应用 对于一些简单的重复性工作，时间一长，人们容易疲劳，甚至导致工作失误。传感器可以在减轻工作强度的同时，做出更精确、快捷的判断。 思考 就你的经验而言，日常生活和工作中哪些重复性工作可以采用光敏传感器做帮手？ 1. 2. 3. 进入场、馆人数的统计。 对生产和工作环境的安全监控和报警。 对轧制钢板或纸张厚度的检验。 三 任务二：体验传感器的应用 为什么传感器比人的感觉系统精确性、可靠性更好？ 3. 传感器转换的信号与它获取的信息有严格的一一对应关系。 4. 传感器产品都是经过精确测试、检验和校正的。 5. 传感器测量数据重复性好。 1. 人的感觉系统容易受到内外各种因素的影响，从而产生不稳定性。 2. 同时感觉的信息也难以准确表达。 三 技术探究 制作土壤湿度测试器 任务三 三 任务二：制作土壤湿度测试器 技术体验：制作土壤湿度测试器 活动准备： 材料：电阻若干，发光二极管，三极管，电解电容，开关，导线若干，电路板，3v电池盒，自制湿敏传感器，焊锡。 工具：电烙铁、烙铁架、偏口钳、尖嘴钳 三 任务二：制作土壤湿度测试器 锡焊 1.锡焊的基本原理 焊锡借助于助焊剂的作用，经过加热融化成液态，进入被焊金属的缝隙，在焊接物的表面，形成金属合金使两种金属体牢固地连接在一起，焊料中的锡与铜发生了化学反应，形成了金属合金。其主要特征有以下三点： ⑴ 焊料熔点低于焊件； ⑵ 焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度，焊料熔化而焊件不熔化； ⑶ 焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，由毛细作用使焊料进入焊件的间隙，形成一个合金层，从而实现焊件的结合。 非浸润状态 浸润状态 三 任务二：制作土壤湿度测试器 2.焊接工具 ①电烙铁 电烙铁是手工锡焊的主要工具，由发热部分、储热部分和手柄组成。常用电烙铁有以下两种： 内热式电烙铁的烙铁头在烙铁芯的外面，这种电烙铁加热快，体积小，重量轻，热利用率高，但使用寿命较短(与外热式相比)。 外热式电烙铁的烙铁头是安装在烙铁芯里面的，它的优点是经久耐用、使用寿命长，长时间工作时温度平稳，焊接时不易烫坏元器件，但其体积大、升温较慢。 锡焊 三 任务二：制作土壤湿度测试器 ②焊锡：是在焊接线路中连接电子元器件的焊料。 ③松香：松香是一种助焊剂，具有辅助热传导，去除氧化物，降低被焊接材质表面张力，去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积以及防止再氧化的作用。 锡焊 三 任务二：制作土壤湿度测试器 电烙铁的使用方法 ①反握法：动作稳定，长时间操作不易疲劳，适用于大功率烙铁的操作； ②正握法：适用于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作； ③握笔法：一般在操作台上焊印刷版等焊件时多采用握笔法。 锡焊 三 任务二：制作土壤湿度测试器 3.焊接步骤 ①准备施焊 ②加热焊件 ③加入焊料 ④移开焊锡 ⑤移开烙铁 锡焊 三 任务二：制作土壤湿度测试器 ①准备施焊，左手拿　　　　，右手握　　　　，进入备焊状态。要求烙铁头___________，无焊渣等氧化物，并在表面镀有一层锡；②加热焊件，烙铁头靠在两焊件的连接处，加热整个焊件全体，时间大约为1～2秒钟。对于在印制板上焊接元器件来说，要注意使烙铁头同时接触两个被焊接物，图中的导线与接线柱、元器件引线与焊盘要同时均匀受热；③加入焊锡，焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡从烙铁对面接触焊件，注意：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；④移走焊锡，当焊锡熔化一定量后，立即向__________方向移开焊锡；⑤移走烙铁，焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向__________移开烙铁。 焊锡 电烙铁 保持干净 不要把焊锡送到电烙铁头上 左上45° 右上45° 锡焊 三 任务二：制作土壤湿度测试器 5.虚焊产生原因 ①焊盘设计有缺陷； ②助焊剂的还原性不良或用量不够； ③被焊接处表面未预先清洁好，镀锡不牢； ④烙铁头的温度过高或过低，表面有氧化层； ⑤焊接时间太长或太短，掌握得不好； ⑥焊接中焊锡尚未凝固时，焊接元件松； ⑦元器件引脚氧化； ⑧焊锡质量差。 4.焊点形成的条件 ①被焊件必须具有可焊性； ②被焊金属表面应保持清洁； ③使用合适的助焊剂； ④具有适当的焊接温度； ⑤具有合适的焊接时间。 锡焊 三 任务二：制作土壤湿度测试器 符合要求的焊接 焊点饱满有光泽，表面无凹凸不平 元器件排列整齐 三 任务二：制作土壤湿度测试器 (拓展) 三 任务二：制作土壤湿度测试器 土壤湿度测试器是检测土壤干湿程度的提示器，当土壤湿度较大时，发光二极管点亮；当土壤干燥时，发光二极管熄灭。 提问：陈婷同学设计了如下电路图，但是遗漏了湿敏电阻，那么湿敏电阻应该连在哪两个接线柱之间呢？ (功能要求) 提问：用什么方法可以测试制作好的土壤湿度测试器？ 三 任务二：制作土壤湿度测试器 主要过程 01 02 常见的传感器有亮度传感器、温度传感器、湿度传感器、磁场强度传感器、声压传感器、气体传感器、力传感器和位移传感器等。 03 四 课堂小结 传感器可用于科学测量、可减轻人们工作强度、可检测那些对人体有害、人无法适应或者人无法到达的环境。 焊锡借助于助焊剂的作用，经过加热融化成液态，进入被焊金属的缝隙，在焊接物的表面，形成金属合金使两种金属体牢固地连接在一起。 现在我们来到了课堂小结环节。电子控制系统作为一个关键的概念，其工作过程和基本组成是本次课程的核心内容。 电子控制系统一般可划分为输入、控制（处理）和输出这三个基本组成部分。这三个部分紧密相连，构成了电子控制系统的工作框架。输入环节收集信息，如同人的感官获取外界信号；控制（处理）部分则对这些信息进行分析和决策，就像大脑进行思考；输出部分执行决策结果，好比身体做出相应动作。理解它们的协同运作，有助于我们把握电子控制系统的本质。 四 课堂小结 锡焊操作注意 五 拓展延伸 六 课堂练习 1.下列符号中，表示气压传感器的是 （　　） 答案：B 解析：A项表示的是亮度传感器；B项表示的是气体传感器；C项表示的是温度传感器；D项表示的是湿度传感器。 六 课堂练习 2.人们设计了一个可移动晾衣架，该衣架的特点是：在有阳光的情况下可以自动将衣服移出窗台，在没有阳光的情况下自动将衣服移回阳台内。该控制系统宜采用的传感器是 （　　） A.红外传感器 B.力传感器 C.湿度传感器 D.亮度传感器 答案：D 解析：由题意可知，晾衣架是根据有无阳光进行移出移回的，宜采用的传感器应为亮度传感器。 六 课堂练习 3.小明准备利用印刷电路板制作土壤湿度测试器，并探究输入、输出之间的电位关系，下列器材中一定不需要的是 （　　） 答案：D 解析：D项为老虎钳，不需要用到。 六 课堂练习 4.在焊接过程中，要保证焊点的质量，否则可能出现虚焊、假焊等情况。如图所示的四种焊点，最规范的是 （　　） 答案：A 解析：焊点要求电气接触良好、机械结合牢固和美观。正确的焊点：光洁的圆锥体形，大小适中。 六 课堂练习 5.图示为锡焊的五个步骤，正确的顺序为（　　） A.a、b、c、d、e　 B.a、c、b、d、e　 C.d、c、a、b、e　 D.e、d、a、b、c 答案：D 解析：电烙铁的焊接步骤分为：准备施焊、加热焊件、送入焊 丝、移开焊丝、移开烙铁。 感谢观看 苏教版（2019）选择性必修1《电子控制技术》 $$