大石院传感器原理与应用教案第4章 电感式传感器

授课题目名称：3.4电容式传感器的应用第4章电感式传感器4.1自感式传感器授课方式（请打√）理论课讨论课□实验课□习题课□其他周次第5周课时安排2学时教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解电容式传感器的实际应用；掌握自感式传感器工作原理，熟悉输出特性。教学重点、难点、关键知识点及采用的措施：重点：自感式传感器工作原理难点：自感式传感器输出特性教学方法及手段设计：板书多媒体辅助教学教具□其它□（请打√）教学基本内容（提纲）改进设想3.4电容式传感器的应用一、电容式压力传感器二、电容式加速度传感器三、差动式电容测厚传感器第4章电感式传感器4.1自感式传感器一、工作原理线圈中电感量，磁路总磁阻为，表明：当线圈匝数为常数时，电感L仅仅是磁路中磁阻Rm的函数，改变δ或S0均可导致电感变化，因此变磁阻式传感器又可分为变气隙厚度δ的传感器和变气隙面积S0的传感器。二、输出特性，灵敏度为讨论、作业和思考：思考：比较差动式自感传感器和差动变压器在结构上及工作原理上的异同之处。其他：授课题目名称：4.1自感式传感器4.2互感式传感器授课方式（请打√）理论课讨论课□实验课□习题课□其他周次第6周课时安排2学时教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：熟悉变隙式、变面积式自感传感器的结构、工作原理；掌握差动自感传感器原理。教学重点、难点、关键知识点及采用的措施：重点：变隙式、变面积式、差动自感传感器的结构、工作原理难点：差动自感传感器的结构、工作原理教学方法及手段设计：板书多媒体辅助教学教具□其它□（请打√）教学基本内容（提纲）改进设想三、变隙式自感传感器电感与位移间关系：四、变面积式自感传感器电感与位移间关系：4.2互感式传感器一、差动自感式传感器1．变隙式差动变压器输出特性：2．螺线管式差动变压器输出电压的有效值为当激磁电压的幅值U和角频率ω、初级绕组的直流电阻r1及电感L1为定值时，差动变压器输出电压仅仅是初级绕组与两个次级绕组之间互感之差的函数。讨论、作业和思考：思考：变间隙式、变截面式和螺管式三种电感式传感器各适用于什么场合？它们各有什么优缺点？其他：授课题目名称：4.2互感式传感器授课方式（请打√）理论课讨论课□实验课□习题课□其他周次第6周课时安排2学时教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握差动变压器式传感器测量电路，熟悉差动变压器式传感器应用教学重点、难点、关键知识点及采用的措施：重点：相敏检波电路难点：相敏检波电路教学方法及手段设计：板书多媒体辅助教学教具□其它□（请打√）教学基本内容（提纲）改进设想二、差动变压器式传感器测量电路1．差动整流电路把差动变压器的两个次级输出电压分别整流，然后将整流的电压或电流的差值作为输出。当衔铁在零位时，因为U24=U68，所以U2=0；当衔铁在零位以上时，因为U24>U68，则U2>0；而当衔铁在零位以下时，则有U24<U68，则U2<0。U2的正负表示衔铁位移的方向2．相敏检波电路电路的输出电压uo的表达式当Δx<0时，u2与us为同频反相。采用上述相同的分析方法不难得到当Δx<0时，不论u2与us是正半周还是负半周，负载电阻RL两端得到的输出电压uo表达式总是为三、差动变压器式传感器的应用讨论、作业和思考：作业：差动式电感传感器测量电路为什么经常采用相敏检波（或差动整流）电路？试分析其原理。其他：授课题目名称：4.3电涡流式传感器授课方式（请打√）理论课讨论课□实验课□习题课□其他周次第7周课时安排2学时教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握电涡流形成原因及测量电路；了解电涡流形成范围教学重点、难点、关键知识点及采用的措施：重点：电涡流形成原因及测量电路难点：电涡流形成测量电路教学方法及手段设计：板书多媒体辅助教学教具□其它□（请打√）教学基本内容（提纲）改进设想4.3电涡流式传感器一、工作原理1．电涡流：根据法拉利电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生漩涡状的感应电流，称为电涡流，以上现象称为电涡流效应。2．基本特性电涡流短路环等效电阻等效阻抗Z的表达式为二、电涡流形成范围1.电涡流的径向形成范围2.电涡流强度与距离的关系三、电涡流传感器测量电路1.调频式电路讨论、作业和思考：思考：试从电涡流式传感器的基本原理简要说明它的各种应用。其他：授课题目名称：4.3电涡流式传感器第五章压电式传感器5.1压电效应授课方式（请打√）理论课讨论课□实验课□习题课□其他周次第8周课时安排2学时教学目的及要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解电涡流传感器应用；掌握压电效应定义及纵向、横向受力情况。教学重点、难点、关键知识点及采用的措施：重点：低频透射式、高频反射式涡流传感器，压电效应定义难点：低频透射式、高频反射式涡流传感器教学方法及手段设计：板书多媒体辅助教学教具□其它□（请打√）教学基本内容（提纲）改进设想2.调幅式电路四、涡流式传感器的应用1.低频透射式涡流厚度传感器2.高频反射式涡流厚度传感器3.电涡流式转速传感器第五章压电式传感器5.1压电效应一、压电效应定义某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷，当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态。这种现象称压电效应。二、纵向