四、传感器技术的发展趋势教学目标课，你们想怎样上？方法：评分标准分组：评分标准：（100分制）第一章传感器基础什么是传感器？思考：人身上有传感器吗？是什么类型传感器？传感器传感器的应用第二章光电式传感器光电式传感器的分类：一、预习问题储料仓二、问题解答概念题1、什么是外光电效应、光电管？光电效应光子能量光子能量吸收光子能量外光电效应使电子逸出物体表面光电管：光电阴极光电阳极光电子光电流光照强度光阴极的灵敏度电阻上的电压一定函数关系2、什么是光电倍增管？若干个倍增极逐级轰击次级发射倍增极106～108倍于紫外/可见/近红外光光度计，旋光仪、糖度计，发光分光光度计等3、什么是内光电效应、光敏电阻？电阻率阻值电流内光电效应开关式光电信号电阻率低阻态阻值亮电流原值呈高阻态4、光电二极管、光电三极管的结构？光电特性？反向反向偏置反向电阻光电流与阳极电压U AUminI∮U AU AUzI∮UAI∮UQ。
5、请举光源本身是被测物的光电传感器应用实例。
直接照射某些物理参数6、请举被测物吸收光通量的光电传感器应用实例。
光通量光电元件吸收量1—恒流源 2—半导体激光器 3—半反半透镜 4—反射镜5—被测水样6、9—光电池7、10—电流/电压转换器8—标准水样恒定红外光部分红外光减弱阀值判断电路7、请列举被测物体反射光通量的光电传感器应用实例。
反射反射光通量性质、状态和与光源之间的距离8、请举被测物遮挡光通量的光电传感器应用实例。
光通量减弱尺寸或位置正确位置零遮光面积方向及大小9、什么是光电开关？分别用图片介绍对射式、镜反射式、漫反射式、槽式、光纤式光电开关的用法。
靠近和通过强弱变化电流的变化电隔离的(即电缘绝)“通”与“断”10、什么是计量光栅？莫尔条纹的工作原理？应用举例？等节距刻线结构原理简单、计量精度高和分辨力强11、什么是光纤传感器？其在检测温度、加速度方面怎么应用？光纤自身直接接收长度、折射率、直径振幅（强度）、相位、波长和偏振方向被动式无需光源光强信号电信号考光束与测量光束光程差干涉效应电信号12、什么是红外线传感器？有什么应用？绝对零度热效应温度升高其他物理量自身的温度电信号光—热—电1、如图设计一套检测机构，检测输送带上往前输送的电路板的摆放位置是否正确。
（正确位置如图所示，3个绿色电容位于前进方向的左下角）。
并结合光电传感器选用适合的传感器。
光纤式圆孔开关信号2、如图设计一套检测机构，检测电路板的IC引脚是否缺失。
该如何选用传感器？并结合光电传感器选型选用适合的传感器。
3、请选用合适的传感器设计一种针对牡蛎按外形大小进行自动分级的装置。
根据不同的分级对象，调整分级参数，本装置可适用于其他同类外形产品的分级。
仿形振动槽自动调整姿不同的速度速度差自由转动机架内循环一个缺口填补光滑的平面往回收缩往下打开完成分级动作光电开关自由调节料斗门自由设定储料仓反射式、对射式定位、计数检测馆内的容量第三章超声波传感器磁电式传感器的分类：一、预习问题二、问题解答1、什么是声波？分类？声波的反射原理？弹性介质反射、折射和波型转换波速波速反射角2、举例3个以上超声波的应用。
超音波雾化器：液态分子结构超声波塑料焊接机：相互摩擦熔合超声波清洗机：破裂3、什么是超声波单晶探头、双晶探头、斜探头？用途？1—接插件 2—外壳 3—阻尼吸收块 4—引线 5—压电晶体6—保护膜 7—隔离层 8—延迟块 9—有机玻璃斜楔块 10—试件11—耦合剂单晶直探头：一块晶片先后之分电子开关双晶直探头：互不干扰高斜探头折射较远处4、什么是超声波耦合剂？有什么作用？超声波耦合剂：三个界面排挤掉5、超声波检测液体流量的原理？如图，怎么控制4个超声波传感器以达到测量液体流量的目的？该选用什么类型的超声波传感器？超声波检测液体流量：传输速度截面积顺流、逆流6、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：没有参照物反射速度差第二个方案：开关式超声波第三个方案：第四个方案：反射波7、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：第二个方案：第三个方案：第四个方案：8、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：第二个方案：第三个方案：第四个方案：9、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器？：第一个方案：第二个方案：第三个方案：第四个方案：10、如图所示，如何控制超声波传感器以达到图中案例的检测要求。
请说明使用什么形式的超声波传感器？第一个方案：第二个方案：第三个方案：第四个方案：11、超声波探伤的原理？超声波探伤：边缘发生反射反射波位置和大小设计题1、如图A在一批异形工件上安装有两颗螺栓，如何设计检测装置在线检测工件上是否如图所示的缺螺栓？相同的间隔2、如图B如何设计检测装置进行卷纸的卷纸厚度检测？3、如图 C，如何设置传感器，使货箱被送到导轨上的叉车后，叉车能够自动把货箱送到指定的仓格内？可否只用一个传感器完成检测任务？双晶直探头4、如图，怎么控制超声波传感器A、B、C、D以达到测量液体流量的目的？该选用什么类型的超声波传感器？顺流逆流斜探头速度差5、请设计4种或以上的用超声波传感器检测水罐内液位高度的方案。
电流液体第四章电阻式传感器电阻式传感器的分类：一、预习问题二、问题解答1、电阻应变式传感器与压阻式传感器的工作原理及其区别？压阻式传感器为什么要采取温度补偿？电阻应变式传感器的结构：电阻应变片传感器工作原理AL P R 长度方向电阻值R线性灵敏度敏感栅也随同变形电阻值电压或电流压阻式传感器应变片工作原理半导体电阻率温度稳定性差非线性误差电阻式用金属材料做敏感栅，压阻式用半导体压阻式传感器进行测量的时候，必须要采取温度补偿2、请解析热电阻传感器、电位器式的工作原理？热电阻温度传感器的工作原理：电阻值增加电阻值电信号电位器式传感器的工作原理：可调动触点位置直线位移、角位移3、半导体和金属的电阻率与温度关系有什么区别？原因？升高而变大升高越小4、请分析右图中的台式称重传感器的应变片该怎么粘贴？并分析其变形情况5、请分析右图中的应变式荷重传感器的应变片该怎么粘贴？并分析其变形情况。
6、热电阻与热敏电阻有什么区别？原因？前者半导体热电阻7、举例说明应变式加速度传感器与应变式扭矩传感器的实际应用。
应变式电阻加速度传感器弹性敏感正比应变式扭矩传感器：8、电位器式传感器的结构？有什么优缺点？电位式传感器的结构包括：电阻率温度系数形状稳定绝缘电阻散热能力9、举例说出4种以上电位式传感器传感器的实际应用。
音响音量控制台的音量控制煤矿等恶劣环境的液压控制电子油门踏板电玩方向盘控制10、请比较接触式温度传感器与非接触式温度传感器的优缺点。
接触式温度传感器的特点：热量热量热容非接触式温度传感器的特点：热辐射较低吸收热量产生消耗11、智能手机电阻触屏的工作原理？电阻式触摸屏物理位置电压压力电信号12、请找出电位器式传感器在电动阀门控制器的应用，然后思考，该装置用的是什么形式的电位器，可用其他形式的电位器代替吗？圆周转动角位移型开关位置直线位移型齿轮齿条直线运动1、视频中的水果自动称重分级生产线中的该使用什么的传感器？如何设计安装方式？称重传感器不锈钢垫板重量的变化对比去零果杯卸料设置：定位被触发7次电磁铁2、请根据下图解析乳粉包装称重系统的控制过程。
接近设定重量时粗调过程细调过程3、请用电阻式传感器设计一套测量水库水位的水位器，要求每个小时检测一次水位高度4、请为图中的脱盐机配置温度传感器。
室外温度-40°，水槽底部配蒸汽加热。
脱盐机工作时水槽中装满水，把腌制品倒进槽后，需在水槽中喷蒸汽以防结冰。
5、请设计一套自动称重机构，用来连续检测长500mm,直径20mm的铝合金棒的重量，要求自动称重，精度误差0.5克。
第五章电容式传感器电容式传感器的分类：一、预习问题二、问题解答1、电容式传感器的工作原理？怎么分类电容电容线位移或角位移液面高度、材料厚度优点：接触测量缺点：变面积式电容传感器:覆盖面积电容量覆盖面积相对位移变极距型电容传感器：压力灵敏度测量误差变介电常数式电容传感器：电介质液位和材料2、电容式传感器产生误差的因素有几个？怎么消除？边缘效应的影响：减小极间距电极直径或边长与间距寄生电容影响：易受外界干扰的影响：3、什么是电容式液位计？工作原理？图片？电容式液位计标准电流信号聚四氟乙烯4、什么是电容式限位液位计？工作原理？图片？电容式限位液位计5、硅微加工加速度传感器原理？有什么应用？三维方向6、钻地导弹如何实现延时爆炸？钻地导弹：正值负值7、什么是湿敏电容？工作原理？有什么应用？图片？介电常数正比8、请解析下图汽车的电容式油量表的工作原理？9、什么是电容式接近开关？工作原理？有什么应用？图片？电容式接近开关：一个极板另一个极板电容10、如何在自动化进料的谷仓内设置传感器检测进料谷物的容量，以达到自动控制进料量的目的？容积相应高度11、智能手机电容触屏用的是什么工作原理？电容技术触摸屏：人体电场耦合电容屏的四个角距离12、电阻式触摸屏与电容式触摸屏比较各有什么优缺点？触摸敏感度：精度：成本：多点触摸可行性：13、什么是电容式指纹传感器？工作原理？电容式指纹传感器：电容的变化增加增加。
设计题1、视频中的所需传感器用电容式传感器代替，该如何安装？检测什么数据？如何转化？2、如何利用电容式传感器实现以下功能？连续输送等间距两次时间思考：如何用齿形极板型电容式传感器或圆筒型电容式位移传感器检测？思考：如何用角位移型电容式传感器检测？3、右图是电容式差压传感器结构示意图，请根据该图解析其工作原理。
测量单边压力：压力差测量双边压力：电容变化量4、右图是电容测厚仪在测量在轧制工艺过程中金属带材厚度变化的应用，请解析其工作原理。
面积相等距离相同两个电容器上下两个极板间距带材的振动第六章电感式传感器电感式传感器的分类：一、预习问题设计题二、问题解答概念题1、自感式电感传感器怎么分类？工作原理？自感式电感传感器：自感量L互感量M电压电流快速动态变隙式电感传感器：逐渐减小气隙电感电流变面积式电感传感器：覆盖面积螺管式电感传感器：磁阻深度差动式电感传感器：灵敏度几何尺寸材料电气参数几何尺寸2、变压器的工作原理？互感式电感传感器工作原理？怎么分类？它与自感式电感传感器有什么区别？变压器的工作原理：强度极性正、负交替感应出电压互感式电感传感器：与自感式电感传感器区别：变隙式差动变压器传感器气隙互感大小与方向螺管式差动变压器传感器衔铁电动势3、请解析电磁炉的加热原理？电涡流传感器的工作原理？他们之间有什么相同点？与自感式电感传感器有什么区别？切割磁力线电磁炉加热原理：电涡流传感器：力图削弱其余皆不变4、查找纱线张力检测仪的图片，并解析工作原理。