授课章节 |
第三章 电感传感器 |
授课形式 |
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教学目标 |
知识目标: 1、了解电感传感器的工作原理; 2、掌握电流输出型仪表的概念; 能力目标: 素质目标: |
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教学重点 |
电流输出型仪表的计算 |
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教学难点 |
二线制仪表的原理、应用 |
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补充内容 |
无 |
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教学场地 及教具使用 |
多媒体 教室 |
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教 学 过 程 |
方法手段 时间分配 |
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导 入 |
除了电阻传感器,还有哪些传感器? |
提问 5分钟 |
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新 课 |
演示:做以下的实验:将一只380V交流接触器线圈与交流毫安表串联后,接到机床用控制变压器的36V交流电压源上,如图4-1所示。这时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢慢将接触器的活动铁心(称为衔铁)往下按,我们会发现毫安表的读数逐渐减小。当衔铁与固定铁心之间的气隙等于零时,毫安表的读数只剩下十几毫安。
图3-1 线圈铁心的气隙与电感量及电流的关系实验 1—固定铁心 2—气隙 3—线圈 4—衔铁 5—弹簧 6—磁力线 7—绝缘外壳 由电工知识可知,忽略线圈的直流电阻时,流过线圈的交流电流为
当铁心的气隙较大时,磁路的磁阻Rm也较大,线圈的电感量L和感抗XL较小,所以电流I较大。当铁心闭合时,磁阻变小、电感变大,电流减小。我们可以利用本例中自感量随气隙而改变的原理来制作测量位移的自感式传感器。
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演示、PPT、提问相结合
80分钟 |
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新 课 |
二、变截面式电感传感器 分析式(3-1),理论上电感量L与气隙截面积A是______(线性/非线性)关系。,灵敏度为______。 三、螺线管式电感传感器 单线圈螺线管式电感传感器,当衔铁工作在螺线管的中部时,可以认为线圈内磁场强度是均匀的,此时线圈电感量L与衔铁插入深度l大致成正比。 特点与应用范围:结构简单,制作容易,但灵敏度稍低,适用于测量稍大一点的位移。 四、差动电感传感器 上述三种电感传感器的缺点: 由于线圈中通有交流励磁电流,因而衔铁始终承受电磁吸力,会引起振动及附加误差,而且非线性误差较大;另外,外界的干扰如电源电压频率的变化,温度的变化都使输出产生误差。
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知识拓展:无 |
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练习或训练 |
讨论:生活中还有哪些具体应用实例? |
5分钟 |
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课后小结 |
讨论时间应严格控制,较少不必要的时间浪费 |
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布置作业 |
无 |
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