文档介绍：课程
传感器基础知识
课题
位移传感器
课型
一体化
教具
多媒体课件、实物投影仪、
传感器实训台
课时
28
教室场地
D305
学生基础
初中起点
学生人数
20
知识目标
。
。
能
力
目
标
专业能力
掌握位移式传感器的类型及应用
方法能力
,并亲自动手验证,从而体会理论-实验- 验证的辨证唯物主义的认识过程。
,增强安全意识养成文明操作习惯。
,分析问题,解决问题的能力。
社会能力
,语言表达能力。
。
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教学重点
。
。
教学难点
三种类型电容式传感器的电容变化量计算。
教学方法
任务驱动法、示范演示法、问题探究法、行为引导法、小组合作法、讨论法等
教法分析
本节课在实训室进行,根据任务为主线、教师为主导、学生为主体的原则采用讲、演、训相结合等方式进行教学,有利于突出重点,突破难点。使学生容易接受新知识,并能提高分析问题解决问题的能力。
一体化教学基本流程
创设情景,导入新课
回顾旧知
创设情景,导入新课
回顾旧知
项目任务,步步落实
归纳总结,促进内化
巩固知识,延伸思维
任务下达
制定计划书
安装制作
调试
学习新识
分析电路
排故练习
理论
依据
为了使理论与实践更好的衔接,将理论与实习(实践)教学融为一体,使每块内容都能内讲授、示范、训练同步进行,增强了直观性。内涵主要是打破传统的学科体系和教学模式,依据职业教育培养目标的要求来重新整合教学资源,体现能力本位的特点。从而实现了从以课堂为中心向以实验室、实习车间为中心的转变,培养出素质优良、技术过硬、单项技能拔尖的技术型人才。
教学环节
教学内容及过程
教师活动
学生活动
组织教学
回顾旧知
大声诵读7S内涵:
整理、整顿、清洁、清扫、安全、节约、素养
集合、点名、填写教学日志、分组,
检查学生劳防用品穿戴情况,讲解实训安全操作规
电阻式传感器。
调整情绪集中学生注意力
通过提问的形式,引导学生系统回顾以前学过的知识点
集中
注意力
思考
回答问题
任务下达步步落实
任务1
实施
第一节电容式传感器的基本概念及主要特点
一、基本概念
电容式传感器是以不同类型的电容器作为传感元件,并通过电容传感元件把被测物理量的变化转换成电容量的变化,然后再经转换电路转换成电压、电流或频率等信号输出的测量装置。
二、主要特点
①结构简单,易于制造。
②功率小、阻抗高、输出信号强。
③动态特性良好。
④受本身发热影响小。
⑤可获得比较大的相对变化量。
⑥能在比较恶劣的环境中工作。
⑦可进行非接触式测量。
⑧电容式传感器的不足之处。主要是寄生电容影响比较大;输出阻抗比较高,负载能力相对比较大;输出为非线性。
第二节电容式传感器的工作原理及结构形式
一、工作原理
电容式传感器的工作原理可以从图4 - 1所示的平板式电容器中得到说明。由物理学可知,由两平行极板所组成的电容器,如果不考虑边缘效应,其电容量为
图4 - 1 平板式电容器
式中,A——两极板相互遮盖的面积(mm2)
d——两极板之间的距离(mm)
ε——两极板间介质的介电常数(F / m)
由以上计算公式可见,当被测量使A,δ,ε三个参数中任何一项发生变化时,电容量就要随之发生变化。
二、结构形式
(A)型电容式传感器
变面积型电容传感器的结构原理如图4 - 2所示。图中(a)、(b)为单边式,(c)为差分式;(a)、(b)也可做成差分式。图中1,3为固定板,2是与被测物相连的可动板,当被测物体带动可动板2发生位移时,就改变了可动板与固定板之间的相互遮盖面积,并由此引起电容量C发生变化。
对于如图4 – 2(a)所示的平板式单边直线位移式传感器,若忽略边缘效应,其电容变化量为
通过实例引出本节课的主课题,以调动学生学习的积极性,激发学生的探索激情。
(与电阻是对比介绍)
(简要分析原因)
任务2
实施
4 - 2 变面积型电容式传感器结构原理图
(a)单边直线位移式(b)单边角位移式(c)差分式
式中,b——极板宽度
a——极板起始遮盖长度
Δa——动极板位移量
ε——两极板间介质的介电常数
δ——两极