授课章节 |
第五章 电容传感器的原理及应用 |
授课形式 |
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教学目标 |
知识目标: 1、了解电容传感器的工作原理;2、掌握电容传感器的应用; 3、了解电容接近开关的原理及应用;4、了解流量的测量方法。 能力目标: 素质目标: |
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教学重点 |
电容传感器的应用 |
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教学难点 |
流量的测量 |
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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 |
哪位同学可以说说电容传感器都在哪些地方使用过? |
提问 4分钟 |
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新 课 |
第一节 电容传感器的工作原理及结构形式 平板电容器的电容量为 (5-1) 式中 A——两极板相互遮盖的有效面积; d——两极板间的距离,也称为极距; ε ——两极板间介质的介电常数; εr——两极板间介质的相对介电常数; ε0——真空的介电常数,ε0=8.85´10-12 (F/m)。 分析式(5-1)得出结论:在A、d、ε三个参量中,改变其中任意一个量,均可使电容量C改变。也就是说,电容量C是A、d、ε的函数,固定三个参量中的两个,可以做成三种类型的电容传感器:变面积式、变极距式、变介电常数式。 一、变面积式 动极板1可以左右移动,称为动极板;极板2固定不动称为定极板。 根据式(5-1)可知,变面积式电容传感器的输出特性是线性的,多用于检测直线位移、角位移、尺寸等参量。 |
PPT、提问、演示、图例、动画相结合
80分钟 |
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新 课 |
电容传感器的应用
图5-5所示的简单结构就可以用于测量纸张含水量、塑料薄膜的厚度等。而图5-2b所示的传感器就可以用于测量工件的尺寸,图5 可以利用极距变化的原理,测量振动、压力;利用相对面积变化的原理,可以精确地测量角位移和直线位移,构成电子千分尺;利用介电常数变化的原理,可以测量空气相对湿度、液位、物位等。 分析:电容加速度传感器、湿敏电容。 重点分析:电容式油量表 1、当油箱中无油时,电容传感器的电容量Cx =Cx 0,调节匹配电容使C0=Cx 0,R4=R3;并使调零电位器RP的滑动臂位于0点,即RP的电阻值为0。此时,电桥满足Cx /C0=R4 /R3的平衡条件,电桥输出为零,伺服电动机不转动,油量表指针偏转角θ =0。
1-油箱 2-圆柱形电容器 3-伺服电动机 4-减速箱 5-油量表 |
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知识拓展:无 |
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练习或训练 |
讨论:超市防盗检测门的工作过程 |
6分钟 |
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课后小结 |
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布置作业 |
无 |
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