光敏传感器电子教案
《传感器电子教案》课件
《传感器电子教案》课件一、教案概述本教案旨在帮助学生了解和掌握传感器的基本概念、原理和应用。
通过本课程的学习，学生将能够理解传感器的定义、分类和作用，掌握常见传感器的原理和使用方法，并能够分析传感器在实际工程中的应用。
二、教学目标1. 知识与技能：理解传感器的定义和作用；掌握传感器的分类和基本原理；学会使用常见传感器进行数据采集和处理；能够分析传感器在实际工程中的应用。
2. 过程与方法：通过案例分析和实验操作，培养学生的实际操作能力和问题解决能力；通过小组讨论和报告，培养学生的团队合作能力和交流表达能力。
3. 情感态度价值观：培养学生的创新意识和实践能力，激发学生对传感器的兴趣和好奇心；培养学生的团队合作意识和社会责任感，使学生认识到传感器在工程中的重要作用。
三、教学内容1. 传感器的基本概念：传感器的定义和作用；传感器的分类和基本原理。
2. 常见传感器的原理和使用方法：温度传感器、湿度传感器、光照传感器等；压力传感器、位移传感器、速度传感器等。
3. 传感器在实际工程中的应用：传感器在自动化控制系统中的应用；传感器在物联网中的应用；传感器在智能制造中的应用。
四、教学方法1. 讲授法：通过讲解传感器的定义、分类和原理，使学生掌握基本概念；2. 案例分析法：通过分析实际工程中的应用案例，使学生了解传感器的作用和应用；3. 实验操作法：通过实验室操作，使学生掌握传感器的使用方法；4. 小组讨论法：通过小组讨论和报告，培养学生的团队合作能力和交流表达能力。
五、教学评估1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生对知识的理解和掌握程度；4. 期末考试：通过期末考试，全面评估学生对课程知识的掌握程度。
六、教案设计1. 教学内容：学习传感器设计的流程和方法；了解传感器制造的工艺和流程；学习传感器应用案例的设计与实现。
2. 教学方法：讲授法：讲解传感器设计的基本流程和方法；实验操作法：通过实验室操作，使学生掌握传感器制造的工艺和流程；案例分析法：分析传感器应用案例的设计与实现。
第10课 光敏传感器 西安交大版六年级信息技术教案
上面两个图都是是学生机器人上的红外传感器，你发现它的“模样”与红外传感器有什么区别吗？一定要看清楚。
千万不要把这两种“眼睛”搞混噢！
3、光敏感器的功能
光敏传感器的功能就是寻找光源，当外界环境光的强弱发生变化的时候，光敏传感器就会立刻感觉到，然后把这种变化告诉控制中心。
现在你明白路灯为什么会这样尽职尽责了吗？没错，就是因为它有一双可以感受光线变化的眼睛—光敏传感器，有了它，就再不用麻烦路灯管理员每天开关路灯。
4、想一想
我们可以用光敏感器做什么事情？日常生活中有什么东西用到了光敏感器？
二、自制小路灯
下面我们就自己动手做一个小路灯吧！。
光敏式传感器课程设计
光敏式传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光敏式传感器的基本原理和结构，掌握其工作方式。
2. 学生能够描述光敏式传感器在现实生活中的应用，了解其在科技领域的重要性。
3. 学生能够掌握光敏式传感器的相关物理概念，如光强度、电阻变化等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行光敏式传感器的连接和调试。
2. 学生能够设计简单的光控电路，通过光敏式传感器实现特定功能。
3. 学生能够分析光敏式传感器在实际应用中的优缺点，并提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 学生对光敏式传感器产生兴趣，增强对科学技术的热爱和探究欲望。
2. 学生能够认识到光敏式传感器在节能、环保等方面的意义，培养社会责任感。
3. 学生在合作学习中，培养团队精神，学会分享和交流，提高沟通能力。
课程性质：本课程为高二年级物理选修课，旨在通过光敏式传感器教学，提高学生的实践操作能力和科学素养。
学生特点：高二学生在物理知识方面具备一定基础，思维活跃，具备较强的动手能力和探究欲望。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践和创新能力培养，关注学生在学习过程中的情感体验和价值观形成。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 光敏式传感器原理- 介绍光敏元件的基本工作原理，如光电效应、光生伏特效应等。
- 解释光敏电阻、光敏晶体管等常见光敏元件的原理和特性。
2. 光敏式传感器结构与类型- 分析不同类型光敏式传感器的结构特点和应用场合。
- 介绍光敏传感器在自动化、智能家居等领域的应用实例。
3. 光控电路设计- 指导学生进行光控电路的设计与搭建，实现光控开关等功能。
- 讲解光控电路中各元件的作用，以及电路调试方法。
4. 光敏式传感器应用案例分析- 分析光敏式传感器在节能照明、环境监测等领域的实际应用案例。
- 探讨光敏式传感器在解决实际问题中的作用和价值。
5. 光敏式传感器实验操作- 安排实验课，指导学生进行光敏式传感器的连接、调试和性能测试。
光敏电阻传感器课程设计
光敏电阻传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光敏电阻的基本概念，掌握光敏电阻传感器的工作原理；2. 学生能够描述光敏电阻传感器在自动控制、智能检测等领域的应用；3. 学生了解光敏电阻传感器的电路连接方式，掌握相关参数的计算方法。
技能目标：1. 学生能够正确使用万用表等工具进行光敏电阻传感器电路的搭建与测试；2. 学生能够运用所学知识，设计简单的光控电路，提高实际操作能力；3. 学生能够通过小组合作，分析并解决光敏电阻传感器在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生对光敏电阻传感器产生兴趣，培养探究精神，提高学习积极性；2. 学生在课程学习中，培养团队协作意识，学会尊重他人意见，提高沟通能力；3. 学生了解传感器技术在现代社会中的重要性，增强对科技创新的热情，树立正确的价值观。
本课程针对初中年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论与实践相结合，以激发学生的学习兴趣和探究欲望。
通过本课程的学习，使学生能够掌握光敏电阻传感器的基本知识，提高实际操作能力，培养团队合作精神，为后续学习打下坚实基础。
1. 光敏电阻基本概念：介绍光敏电阻的定义、结构与分类，引导学生了解光敏电阻的特性与应用。
教材章节：第二章第二节2. 光敏电阻工作原理：讲解光敏电阻传感器如何将光信号转换为电信号，阐述光敏元件的内部原理。
教材章节：第二章第三节3. 光敏电阻的应用：介绍光敏电阻在自动控制、智能检测等领域的实际应用，激发学生学习兴趣。
教材章节：第二章第四节4. 光敏电阻传感器电路连接与参数计算：讲解光敏电阻传感器的电路连接方式，引导学生掌握相关参数的计算方法。
教材章节：第二章第五节5. 实践操作：指导学生使用万用表等工具，搭建光控电路，并进行测试与优化。
教材章节：第二章第六节6. 小组讨论与问题解决：组织学生分组讨论，分析光敏电阻传感器在实际应用中可能遇到的问题，并提出解决方案。
教材章节：第二章第七节本教学内容根据课程目标，系统性地安排了理论知识和实践操作，注重引导学生从基础知识入手，逐步深入，达到学以致用的目的。
《传感器电子教案》课件2
《传感器电子教案》PPT课件一、教案概述本教案旨在通过PPT课件的形式，向学生介绍传感器的基本概念、分类、工作原理及其在实际应用中的重要作用。
通过本课程的学习，学生将能够理解传感器的定义，熟悉常见传感器的特点和应用场景，掌握传感器的基本接线和调试方法，提高他们在工程项目中运用传感器解决问题的能力。
二、教学目标1. 知识与技能：（1）了解传感器的基本概念和作用；（2）掌握传感器的分类及特点；（3）熟悉常见传感器的原理及应用；（4）学会传感器的接线和调试方法。
2. 过程与方法：（1）通过案例分析，培养学生的实际应用能力；（2）通过小组讨论，提高学生的合作与交流能力；（3）通过动手实践，提升学生的动手操作能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对传感器技术的兴趣；（2）使学生认识到传感器在现代科技领域的重要地位；（3）培养学生勇于探索、积极创新的意识。
三、教学内容1. 传感器的基本概念1.1 传感器的定义1.2 传感器的作用2. 传感器的分类及特点2.1 电阻传感器2.2 电容传感器2.3 电感传感器2.4 霍尔传感器2.5 光电传感器2.6 热敏传感器3. 常见传感器的工作原理及应用3.1 温度传感器3.2 压力传感器3.3 流量传感器3.4 液位传感器3.5 烟雾传感器四、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、分类及工作原理；2. 案例分析法：分析实际应用场景中的传感器使用；3. 小组讨论法：分组讨论传感器的优缺点及适用范围；4. 动手实践法：演示传感器接线和调试方法，学生动手操作。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对传感器基本概念的理解；2. 小组讨论：评估学生在讨论中的参与程度和合作能力；3. 实践操作：评价学生对传感器接线和调试方法的掌握程度；4. 课后作业：检验学生对课堂内容的巩固和应用能力。
六、教学资源1. PPT课件：包含传感器的基本概念、分类、工作原理及其应用的图文并茂的讲解；2. 传感器实物：展示各种传感器的实际外观和结构；3. 接线图和原理图：展示传感器的基本接线和电路原理；4. 实验设备：用于学生动手实践传感器接线和调试；5. 案例视频：播放传感器在实际应用中的案例视频。
《第9课 使用光敏传感器》教学设计教学反思-2023-2024学年小学信息技术人教版三起01六年级下
《使用光敏传感器》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本课的教学目标是使学生能够：1. 理解光敏传感器的基本概念及其在日常生活中的应用；2. 掌握光敏传感器的工作原理及正确使用方法；3. 培养学生的科技实践能力和创新探索精神，激发对信息技术的兴趣。
二、教学重难点本课的教学重难点为：重点：光敏传感器的原理及其应用场景的解析。
难点：学生能够自主操作，正确连接光敏传感器并观察其反应。
三、教学准备为确保本课教学的顺利进行，需做好以下准备：1. 准备足够数量的光敏传感器及其配套的实验器材；2. 制作包含光敏传感器原理、应用及操作步骤的多媒体课件；3. 确保教室内的信息技术设备正常运行，如投影仪、电脑等；4. 准备相关安全措施，确保学生在操作过程中的安全。
通过上述条件都满足后，我们可以顺利地开展教学活动。
教师可以在这样的环境下，充分展示教学内容，学生也能在安全、舒适的环境中学习新知识。
同时，设备的正常运行对于教学的顺利进行至关重要。
比如投影仪的清晰度、电脑的稳定性，这些都直接关系到教学质量的优劣。
我们应当定期进行设备的维护和检修，确保其始终处于最佳的工作状态。
至于安全措施的准备，更是重中之重。
我们必须确保学生在操作设备或者进行实验时，有足够的保护措施，防止意外事故的发生。
这包括但不限于设备的正确使用方法教学、安全警示标识的设置、以及在必要时提供必要的防护装备。
总之，只有设备正常运行和充分的安全措施准备，我们才能为教学活动提供有力的保障，使学生在安全、高效的环境中学习和成长。
四、教学过程：本课时的教学过程设计，我们将紧密围绕“使用光敏传感器”这一主题，通过理论讲解、实践操作、互动交流和总结反馈等环节，让学生充分理解光敏传感器的工作原理和实际应用。
（一）导入新课首先，教师将通过展示一些生活中与光有关的现象和物品，引导学生思考其背后的工作原理。
通过此方式激发学生兴趣，自然过渡到光敏传感器的话题上。
例如，可以展示不同环境下的光线变化，询问学生是否注意到这些变化，并引导他们思考这些变化是如何被捕捉和识别的。
幼儿园电子科技-光线传感器教案
幼儿园电子科技-光线传感器教案教案标题：幼儿园电子科技-光线传感器教案一、教学目标1、了解光线传感器的基本原理和作用；2、学会使用光线传感器；3、能够通过玩具等实物的操作，理解光线传感器的实际应用。
二、教学重点1、光线传感器的基本原理和作用；2、光线传感器的使用方法。
三、教学步骤1、前期准备将光线传感器引入幼儿园的教学活动中，让幼儿对光线传感器这一新的科技设备产生兴趣。
2、导入通过一些简单易懂、生动形象的例子，引导幼儿了解光线传感器的基本原理和作用，让幼儿知道光线传感器是一种用于测量光线强度的传感器。
3、讲解a. 光线传感器的特点和结构光线传感器包括一个光敏元件和一个信号处理器，在光线入射其上时，光敏元件的电阻值会发生变化，这种变化就是由光线强度引起的。
b. 光线传感器的作用通过对光线传感器的使用来感知光线的状况，从而做出相应的控制或反应。
c. 光线传感器的应用场景介绍光线传感器在智能家居、机器人等设计中的应用，并通过一些生动的实例展示光线传感器在生活中的应用。
4、操作让幼儿操作一些简单的光线传感器玩具，让他们体验和理解光线传感器的实际应用。
5、练习让幼儿通过多种形式的游戏和练习，巩固所学过的知识。
如利用步兵小队玩具，通过操纵光线传感器，控制步兵小队的方向等。
6、总结对本节课所学的内容进行总结，帮助幼儿巩固知识，强化学习效果。
四、教学方法通过引入具有创新性的科技元素，吸引幼儿的注意力，激发其探索科技的兴趣，从而达到教育幼儿科技意识，提升幼儿自主学习的目的。
五、教学评价通过观察幼儿操作的情况、听取幼儿的自我评价、评价幼儿的互动表现以及解题思路的分析和自我评价，评价幼儿的综合能力，不断优化教学方案，达到更好的教育效果。
六、教学参考1.赖志香等，极简电子模块教程+小楼机器人实战入门，中国铁道出版社；2.苏利军，现代机器人制作技术，机械工业出版社；3.刘振舜，电子电路基础，清华大学出版社。
七、教学总结通过本节课的教学实践，幼儿能够了解到光线传感器的基本原理和作用，并能够通过实际操作，掌握光线传感器的使用方法，开启了幼儿科技探索的大门，有利于幼儿自主探索和学习。
《传感器电子教案》课件
《传感器电子教案》课件一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类2. 掌握常见传感器的原理和应用3. 学会使用传感器进行数据采集和分析4. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神二、教学内容1. 传感器概述传感器的定义传感器的作用传感器的分类2. 常见传感器介绍温度传感器湿度传感器光传感器压力传感器红外传感器3. 传感器的工作原理电阻式传感器电容式传感器电压式传感器霍尔传感器4. 传感器的应用案例温度传感器在空调系统中的应用湿度传感器在农业灌溉中的应用光传感器在自动开关灯中的应用压力传感器在汽车刹车系统中的应用红外传感器在遥控器中的应用5. 传感器实验操作实验器材和工具介绍温度传感器的使用和数据采集湿度传感器的使用和数据采集光传感器的使用和数据采集压力传感器的使用和数据采集红外传感器的使用和数据采集三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和应用案例2. 演示法：展示传感器的实物和实验操作过程3. 实践法：学生动手进行实验操作，采集数据并进行分析4. 小组讨论法：学生分组讨论传感器的应用场景和解决方案四、教学资源1. 传感器实物和实验器材2. 多媒体课件和教学素材3. 实验指导书和数据采集软件五、教学评价1. 学生课堂参与度2. 学生实验操作的正确性和数据处理的准确性3. 学生小组讨论的积极性和创新性4. 学生课后作业和实验报告的质量六、教学步骤1. 引入：通过生活实例引入传感器概念，激发学生兴趣。
2. 讲解：详细讲解传感器的基本概念、作用和分类。
3. 演示：展示常见传感器的实物，让学生直观了解传感器。
4. 探究：学生分组讨论传感器的原理和应用场景。
5. 实践：学生动手进行实验，了解传感器的工作原理。
6. 总结：归纳总结传感器的特点和应用领域。
七、教学重点与难点重点：1. 传感器的基本概念、作用和分类。
2. 常见传感器的原理和应用。
3. 传感器实验操作和数据采集。
难点：1. 传感器的工作原理。
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1、光栅基础
（一）光栅分类及结构
（1）光栅分类
按原理 和用途
透射形式
物理光栅：刻线细密， 利用光的衍射现象，主要用于光 谱分析和光波长等量的测量；
计量光栅：主要利用莫尔现象实现长度、角度、速度、 加速度、振动等几何量的测量。
（二）应用
1.光电耦合器
（1）结构：
金属密封型
2020/8/3
塑料密封型
（2）砷化镓发光二极管
＋
－
工作原理：
PN
（3）组合形式
2020/8/3
形式结构简单、成本低、50Hz以下工作频率
2020/8/3
高速开关管
功率输出 功能器件
（4）光电耦合器的特性曲线
2020/8/3
2.光电转速计
2020/8/3
级间的跃迁，从而使光电导体电导率增加，即
hhc1.24Eg(eV)
v 和 ——入射光的频率和波长
2020/8/3
2020/8/3
（2）光敏电阻的主要参数和基本特性
1.暗电阻、亮电阻、光电阻
暗电阻：在室温下，全暗后经过一段时间测量的电阻值， 此时流过的电流称暗电流，电阻为暗电阻（MΩ）
亮电阻：在某一光照下的阻值，此时流过的电流为亮电流， 电阻为亮电阻（KΩ）
§5 光敏传感器
本节主要包括两大部分：
1、光电传感器 2、光栅传感器
2020/8/3
一. 光电效应
外光电效应 内光电效应 （1）外光电效应：在光线作用下，物体内电子逸出
光子能量 E=hν
h—普朗克常数，6.626×10-34J·s； ν—光的频率（s-1）
2020/8/3
爱因斯坦光电效应方程：
h
应用： 照相机日光控制、光电自动控制、光电耦合、光电自动检测、电子 光控玩具、自动灯开关及各类可见光波段光电控制测量场合。
2020/8/3
六、光 栅 传 感 器
计量光栅测量技术主要是利用光栅的莫尔条纹现象 实现几何测量。
光栅传感器以其高精度、高分辨率、大动态范围， 广泛应用于静态测量、主动测量及自动化等领域。
光电阻：亮电阻与暗电阻之差，光电流＝亮电流－暗电流
2020/8/3
2.光照特性
2020/8/3
3.光谱特性
1. 硫化镉 （可见光） 2.硒化镉 （可见光～红外） 3.硫化铅 （可见光～远红外）
2020/8/3
2020/8/3
4.伏安特性
照度﹥0
照度＝0
5.频率特性100 Nhomakorabea2020/8/3
0 10 102 103 104
五、光电传感器的类型及分类
（一）光电传感器的类型
1.第一类：连续输出
1.被测物
2.光电元件
3.恒光源
被测物是光源
被测物能吸收光通量
2020/8/3
被测物是有反射能力的表面
被测物遮蔽光通量
2.第二类：断续输出
这类传感器大多用在光电继电式监测器如： 电子计算机光电输入机 转速表的光电传感器
2020/8/3
3.频率响应
2020/8/3
1——硒光电池 2——硅光电池
4.温度特性
2020/8/3
硅光电池在1000lx照度下
（3）光电池的转换效率及最佳负载匹配
Uj UH Uoc IH
Ij I sc
2020/8/3
2020/8/3
（2）光敏管的基本特性 1.光谱特性
（硅）二、三极管适用于红外
（锗）二、三极管适用于远红外
1.硫化镉 2.硫化铅
I（uA）
2020/8/3
6.稳定性
照射几百小时后才能 进行测量
t（h）
7.温度特性
2020/8/3
（3）光导电阻与负载的匹配
最大耗散功率：Pmax
IUPmax或IPmax U
由左图得：
I E RL RG
其中：RL——负载电阻 RG——光敏电阻 E——电源电压
2020/8/3
背光调节：电视机、电脑显示器、LCD背光、手机、数码相
机、MP4、PDA、GPS；
深圳市欧恩光电技术研究所 节能控制：室外广告机、感应照明器具、玩具；
线性光电传感器
仪器 仪表：测量光照度的仪器及工业控制；
环保替代：替代传统光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管；
2020/8/3
日本陶瓷株式会社公司 CdS（硫化镉）光敏传感器
受光照电流I增加： 得：
II
E
RLRGRG
UIRL（REL+RRGG） 2 RL
RL=RG 时可获得最大的信号电压，为最佳匹配
2020/8/3
三、光电池
利用光生伏特效应
光电池
Ⅳ族、Ⅵ族单元素 Ⅱ～Ⅵ族、Ⅲ～Ⅴ族化合物
硅光电池：便宜、光电效率高（10％）、寿命长、 用于红外光
硒光电池：贵、光电效率低（0.02％）、寿命长、 可见光
1 2
mv02
A0
由该式可知：
1）光电子能否产生，决定于光频阈值； 2）入射光频谱不变，产生光电子和光强成正比 3）光电子有初始动能，如果没有阳极电压，也有光电流
如光电流为零，必须加负的截止电压
2020/8/3
二、光敏电阻
（1）原理和结构
一种光电导体，存在一个照射光的波长限 c ，只有 波长限小于 c 的光照射在光电导体上，才能产生电子在能
2020/8/3
2.伏安特性
硅光敏二极管
2020/8/3
硅光敏三极管
3.光照特性
硅光敏二极管
2020/8/3
硅光敏三极管
4.频率响应
2020/8/3
硅光敏三极管
5.暗电流－温度特性
暗 电 流 的 温 度 特 性
2020/8/3
6.光电流－温度特性
光 电 流 的 温 度 特 性
2020/8/3
光电转速计的组成框图
2020/8/3
光敏二极管的整形放大电路
3. 实例分析
特点：光电集成传感器，典型入射波长为λp=520nm，内置双
敏感元接收器，可见光范围内高度敏感，输出电流随照度呈 线性变化。适合电视机、LCD背光、数码产品、仪器仪表、 工业设备等诸多领域的节能控制、自动感光、自适应控制
电气特性 ：暗电流小，低照度响应，灵敏度高，电流随光
照度增强呈线性变化；内置双敏感元，自动衰减近红外，光 谱响应接近人眼函数曲线；内置微信号CMOS放大器、高精度 电压源和修正电路，输出电流大，工作电压范围宽，温度稳 定性好； 可选光学纳米材料封装，可见光透过，紫外线截止 、近红外相对衰减，增强了光学滤波效果； 符合欧盟RoHS指 令，无铅、无镉。
典型应用 ：
砷化镓光电池：贵、光电转化效率高
2020/8/3
（1）光电池的结构原理
电路符号及其电路：
2020/8/3
电路符号
电路图
结构图： 工作原理示意图：
2020/8/3
（2）基本特性 1.光照特性
硅光电池
2020/8/3
硒光电池
硒光电池在不同负载时
2.光谱特性
2020/8/3
1——硒光电池 2——硅光电池