位移傳感器

1、課程課程課程課程傳感器基礎(chǔ)知識(shí)傳感器基礎(chǔ)知識(shí)課題課題課題課題位移傳感器位移傳感器課型課型課型課型一體化一體化一體化課時(shí)課時(shí)課時(shí)課時(shí)28教室場(chǎng)地教室場(chǎng)地D305教具教具教具教具多媒體課件、實(shí)物投影儀、傳感器實(shí)訓(xùn)臺(tái)學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)生基礎(chǔ)初中起點(diǎn)學(xué)生人數(shù)20知知識(shí)識(shí)目目標(biāo)標(biāo)1理解電容式傳感器的基本概念和特點(diǎn)。2掌握電容式傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式。專業(yè)能力專業(yè)能力掌握位移式傳感器的類型及應(yīng)用方法能力方法能力1由知識(shí)的理性認(rèn)識(shí)到感性認(rèn)識(shí)，并親自動(dòng)手驗(yàn)

2、證，從而體會(huì)理論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的辨證唯物主義的認(rèn)識(shí)過(guò)程。2通過(guò)學(xué)生分組訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，增強(qiáng)安全意識(shí)養(yǎng)成文明操作習(xí)慣。3培養(yǎng)學(xué)生探究問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。能能力力目目標(biāo)標(biāo)社會(huì)能力社會(huì)能力1培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，語(yǔ)言表達(dá)能力。2在完成任務(wù)中的自我學(xué)習(xí)和持續(xù)發(fā)展的能力。3培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的職業(yè)工作態(tài)度。4激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的熱情。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1電容式傳感器的基本概念。2電容式傳感器的工作原理及3種結(jié)構(gòu)形式。

3、教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)三種類型電容式傳感器的電容變化量計(jì)算。教學(xué)方法教學(xué)方法教學(xué)方法教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、示范演示法、問(wèn)題探究法、行為引導(dǎo)法、小組合作法、討論法等教法分析教法分析教法分析教法分析本節(jié)課在實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，根據(jù)任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的原則采用講、演、訓(xùn)相結(jié)合等方式進(jìn)行教學(xué)，有利于突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。使學(xué)生容易接受新知識(shí)，并能提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。傳感器基礎(chǔ)知識(shí)2任務(wù)下達(dá)任務(wù)下達(dá)步步落實(shí)步步落實(shí)任務(wù)任務(wù)1

4、實(shí)施實(shí)施第一節(jié)電容式傳感器的基本概念及主要特點(diǎn)一、基本概念一、基本概念電容式傳感器是以不同類型的電容器作為傳感元件，并通過(guò)電容傳感元件把被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化，然后再經(jīng)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率等信號(hào)輸出的測(cè)量裝置。二、主要特點(diǎn)二、主要特點(diǎn)①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造。②功率小、阻抗高、輸出信號(hào)強(qiáng)。③動(dòng)態(tài)特性良好。④受本身發(fā)熱影響小。⑤可獲得比較大的相對(duì)變化量。⑥能在比較惡劣的環(huán)境中工作。⑦可進(jìn)行非接觸式測(cè)量。⑧電容式傳感器的不

5、足之處。主要是寄生電容影響比較大；輸出阻抗比較高，負(fù)載能力相對(duì)比較大；輸出為非線性。第二節(jié)電容式傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)形式一、工作原理一、工作原理電容式傳感器的工作原理可以從圖41所示的平板式電容器中得到說(shuō)明。由物理學(xué)可知，由兩平行極板所組成的電容器，如果不考慮邊緣效應(yīng)，其電容量為?AεC?式中，A——兩極板相互遮蓋的面積（mm2）?——兩極板之間的距離（mm）ε——兩極板間介質(zhì)的介電常數(shù)（Fm）由以上計(jì)算公式可見(jiàn)，當(dāng)被測(cè)量使A，δ，ε

6、三個(gè)參數(shù)中任何一項(xiàng)發(fā)生變化時(shí)，電容量就要隨之發(fā)生變化。二、結(jié)構(gòu)形式二、結(jié)構(gòu)形式1變面積（A）型電容式傳感器變面積型電容傳感器的結(jié)構(gòu)原理如圖42所示。圖中（a）、（b）為單邊式，（c）為差分式；（a）、（b）也可做成差分式。圖中1，3為固定板，2是與被測(cè)物相連的可動(dòng)板，當(dāng)被測(cè)物體帶動(dòng)可動(dòng)板2發(fā)生位移時(shí)，就改變了可動(dòng)板與固定板之間的相互遮蓋面積，并由此引起電容量C發(fā)生變化。對(duì)于如圖4–2（a）所示的平板式單邊直線位移式傳感器，若忽略邊緣效應(yīng)