KC04030109-m03位置检测任务的实施

1、教 案任务一 生产线中产品的位置检测教师姓名贺心全授课形式讲授/实验等授课时数2授课日期授课班级13级物联网应用技术1班 月 日 第 周（周 ）第 节知识点教学目标知识点9 位置检测任务的实施【知识目标】1. 掌握电感式传感器的工作原理。2. 掌握电感式传感器的检测电路设计。3. 掌握电感式传感器的设备选型。4. 能够根据项目需求选择合适的电感式传感器进行系统设计以实现既定功能。5. 能够对综合利用所学知识进行“位置检测”系统的设计与测试。【能力目标】1. 具备整理、分析，制作，并向他人展示的能力。2. 具备善于观察、学习和思考，系统分析解决问题的能力。【素质目标】1具备与工作伙伴的沟通交流能

2、力。2具备团队成员间的沟通、协调能力。教学重点教学难点【教学重点】电感式传感器在位置检测中的应用原理，单片机编程【教学难点】位置检测系统的设计，系统设计方案的确定使用教具传感器检测实训室D508、D335，电脑，投影仪，电感式传感器若干，单片机，LCD显示模块课外作业提交“位置检测系统”系统设计方案书一份备 注授课主要内容或板书设计一、 小组讨论，确定系统设计方案电感微位移传感器是一种建立在电磁感应基础上，利用线圈的自感或互感系数的改变来实现非电量(主要是位移)测量的低本、高精度测量仪，因为其分辨力高、使用寿命长、工作性能稳定，应用于微位移测量己经有很长的历史，进行高精度微位移测量时选用电感位

3、移传感器已经成为一种共识。此设计采用差动变压器的激励电源电路和相敏检波电路等，以达到测量微小位移的目的。二、 位置检测系统设计思路该系统主要包括电感式传感器、正弦波振荡器、放大器、相敏检波器、A/D转换、LCD显示及单片机系统。正弦波振荡器为电感式传感器和相敏检波器提供了频率和幅值稳定的激励电压，正弦波振荡器输出的信号加到测量头中由线圈和电位器组成 的电感桥路上。工件的微小位移经电感式传感器的测头带动两线圈内衔铁移动，使两线圈内的电感量发生相对的变化。当衔铁处于两线圈的中间位置时，两线圈的电感量相等，电桥平衡。当测头带动衔铁上下移动时，若上线圈的电感量增加，下线圈的电感量则减少；若上线圈的电感

4、量减少，下线圈的电感量则增加。交流阻抗相应地变化，电桥失去平衡从而输出了一个幅值与位移成正 比，频率与振荡器频率相同，相位与位移方向相对应的调制信号。此信号由相 敏检波器鉴出极性，得到一个与衔铁位移相对应的直流电压信号，经放大和 A/D 转换后输入到单片机，经过数据处理进行显示。三、 传感器的选型电感式传感器有非常广泛的用途。例如：可测量弯曲和偏移；可测量振荡的振幅高度；可控制尺寸的稳定性；可控制定位；可控制对中心率或偏心率。将被测量的非电量转换为互感变化量的传感器称为互感式传感器。这种互感式传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组都用差动形式连接，故有被称为差动变压器式传感器，简称差

5、动变压器，在这种传感器中，一般将被测量的变化转换为变压器的互感变化，变压器初级线圈输入交流电压，次级线圈则互感应出电动势。差动变压器结构有变隙式、变面积式和螺线管式。电涡流式传感器能实现非接触式测量，而且是根据与被测导体的耦合程度来测量，因此可以通过灵活设计传感器的构形和巧妙安排它与被测导体的布局来达到各种应用的目的。电涡流测温是非接触式测量，适用于测低温到常温的范围，且有不受金属表面污物影响和测量快速等优点。四、 电路设计教学方法设计和注意事项教学方法综合使用任务驱动法、小组讨论法、演示法、启发引导法、讲授法等方法。任务导入：1.车速检测系统的功能需求分析。2.提前下发学习任务单，明确任务目标。3.提前划分学习小组（5-6人/组），并明确责任分工。信息查询（小组讨论，卡片法，讲授法）：学生：分组查询检测与传感技术、位置检测系统的设计等资料，获取信息，分组讲解，填写学习性任务书中任务实施准备知识。教师：协调、答疑。方案制定（分组讨论，小组互评）：1.要求学生在讨论并达成一致的基础上，形成每个小组自己的系统功能需求分析和系统设计方案。2.教师及其他小组成员在方案展示后提出问题，帮助解决，使方案更加合理、可行。3.各组发言后针对系统设计方案进行修改和细化，确定最终方案。方案实施（学生自主完成任务）：小组根据拟定系统