傳感器及檢測技術(shù)教案

傳感器及檢測技術(shù)項(xiàng)目一傳感器誤差與特性分析任務(wù)1檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)整理1.1.1測量與測量方法.檢測.測量方法電測法和非電測法直接測量和間接測量靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量接觸性測量和非接觸性測量模擬式測量和數(shù)字式測量測量誤差及其表示方法測量誤差：測量值與其真值之間的差值例：某溫度計(jì)的量程范圍為 0-500oC,校驗(yàn)時(shí)該表的最大絕對(duì)誤差為 6oC,試確定其精度等查表，精度等級(jí)應(yīng)定為級(jí)任務(wù)1：現(xiàn)有級(jí)的0~3000c和級(jí)07000c的兩個(gè)溫度計(jì)，欲測量 80oC的溫度，試問選用哪一個(gè)溫度計(jì)好為什么在選用儀器時(shí)應(yīng)考慮哪些方面實(shí)施：級(jí)的0~300oC的溫度計(jì)測量時(shí)可能出現(xiàn)的最大絕對(duì)誤差為：用其測量80oC可能出現(xiàn)的最大示值相對(duì)誤差為:級(jí)的0~100oC的溫度計(jì)測量時(shí)可能出現(xiàn)的最大絕對(duì)誤差為：用其測量80oC可能出現(xiàn)的最大示值相對(duì)誤差為：結(jié)論：選用級(jí)的0~100oC的溫度計(jì)較好。選用儀器時(shí)，不能單純追求精度，而是要兼顧精度和量程測量誤差的分類及來源系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差粗大誤差（疏忽誤差、過失誤差 ）緩變誤差任務(wù)2傳感器特性分析與傳感器選用傳感器的組成及其分類傳感器的靜態(tài)特性與指標(biāo)傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)精密度、準(zhǔn)確度和精確度穩(wěn)定性靈敏度線性度（非線性誤差）遲滯可靠性傳感器的動(dòng)態(tài)特性與指標(biāo).動(dòng)態(tài)特性.傳感器的階躍響應(yīng).傳感器的頻率響應(yīng)傳感器的標(biāo)定項(xiàng)目二速度與位移測量 任務(wù)1壓電傳感器測量加速度新課導(dǎo)入生活中的壓電效應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用新知識(shí)講授知識(shí)鏈接自發(fā)電式傳感器：以某些電介質(zhì)的壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)， 外力作用下，在電介質(zhì)表面上產(chǎn)生電荷，實(shí)現(xiàn)力與電荷的轉(zhuǎn)換，完成非電量（動(dòng)態(tài)力、加速度等）的檢測，但不能用于靜態(tài)參數(shù)的測量壓電效應(yīng)1、壓電效應(yīng)2、逆壓電效應(yīng)壓電材料.壓電晶體.壓電陶瓷.高分子壓電材料壓電式傳感器測量電路.壓電元件的等效電路.壓電式傳感器的等效電路任務(wù)與實(shí)施【任務(wù)1】隨著人民生活水平的提高，小轎車已進(jìn)入了普通百姓家庭之中。但交通擁擠極易造成交通事故。一旦發(fā)生撞車事故，及時(shí)保護(hù)乘員的安全必須放在首位。 如何根據(jù)車速的變化及時(shí)判斷汽車屬于正常行駛還是發(fā)生撞車事故呢【實(shí)施方案】 當(dāng)汽車在正常的高速行駛中發(fā)生撞車事故時(shí)， 其加速度的變化很大，因此可以根據(jù)負(fù)向加速度的變化判斷是否需要對(duì)乘員進(jìn)行保護(hù)。 測量加速度用壓電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、堅(jiān)實(shí)牢固、振動(dòng)頻率高（頻率范圍約為? 10kHz）、加速度測量范圍大（加速度為105g?104g,g為重力加速度m/s2）和工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、飛機(jī)、船舶、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測量中獲得廣泛應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位?！救蝿?wù)2】在公路運(yùn)輸中，貨車超載、肇事逃逸等現(xiàn)象屢屢發(fā)生，給人們的安全帶來了極大的隱患。及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場留下的信息進(jìn)行準(zhǔn)確判斷、 快速高效處理交通事故便成為交警的當(dāng)務(wù)之急?，F(xiàn)有一輛肇事車輛以較快的車速?zèng)_過測速傳感器，那么如何測量車速和汽車載重、確定汽車的車型、判斷汽車是否超速或超重行駛呢【實(shí)施方案】將兩根相距2m的高分子壓電電纜平行埋設(shè)于柏油公路路面下約 5cm,當(dāng)一輛肇事車輛以較快的車速?zèng)_過測速傳感器時(shí)，兩根 PVDFffi電電纜測速原理如下圖所示：小結(jié)壓電效應(yīng)及逆壓電效應(yīng)；壓電效應(yīng)的應(yīng)用；壓電材料及種類；壓電效應(yīng)測力的轉(zhuǎn)換電路任務(wù)2光電傳感器測量轉(zhuǎn)度導(dǎo)入知識(shí)回顧：壓電效應(yīng)及逆壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)的應(yīng)用新知識(shí)講授光電效應(yīng)用光照射某一物體，可以看做物體受到一連串能量為E的光子的轟擊，組成這種物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)光電器件.光電管.光敏電阻.光敏晶體管(1)光敏二極管①結(jié)構(gòu)及工作原理(2)光敏三極管①結(jié)構(gòu)及工作原理②特性③檢測方法④應(yīng)用電路.光電池任務(wù)與實(shí)施【任務(wù)1】在冷軋帶鋼廠中，帶鋼在某些工藝如連續(xù)酸洗、退火、鍍錫等過程中易產(chǎn)生走偏。在其他工業(yè)部門如印染、造紙、膠片、磁帶等生產(chǎn)過程中也會(huì)發(fā)生類似的問題。帶材走偏時(shí)，邊緣經(jīng)常與傳送機(jī)械發(fā)生碰撞，易出現(xiàn)卷邊，造成次品。實(shí)際中如何克服此種現(xiàn)象以提高產(chǎn)品的質(zhì)量呢【任務(wù)2】在轉(zhuǎn)速測量過程中，傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)速表和接觸式電子轉(zhuǎn)速表均會(huì)影響被測物的旋轉(zhuǎn)速度，且被測旋轉(zhuǎn)速度的大小也有一定的限制， 不能很好滿足自動(dòng)化的要求。如何在不干擾被測物體轉(zhuǎn)動(dòng)的前提下實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速測量呢任務(wù)3霍爾傳感器測量位移導(dǎo)入知識(shí)回顧：光電效應(yīng)及分類；光電器件及其特性；光電傳感器組成及應(yīng)用新課講授霍爾元件工作原理霍爾元件的主要特性參數(shù)霍爾元件的測量電路及補(bǔ)償.基本測量電路.溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?1)為什么要進(jìn)行溫度補(bǔ)償(2)補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ孩俸懔髟囱a(bǔ)償法：②選擇合理的負(fù)載電阻進(jìn)行補(bǔ)償③利用霍爾元件輸入回路的串聯(lián)電阻或并聯(lián)電阻進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒á軣崦綦娮柩a(bǔ)償法3.不等位電勢的補(bǔ)償(1)不等位電勢及其產(chǎn)生原因(2)補(bǔ)償?shù)姆椒霸砘魻杺鞲衅鞯膽?yīng)用(1)角位移測量儀(2)霍爾轉(zhuǎn)速表項(xiàng)目三 流量測量：任務(wù)1差壓式流量計(jì)測流量新課導(dǎo)入生活中流量傳感器的實(shí)例新知識(shí)講授流量及其測量方法.流量.流量測量方法差壓式流量計(jì)(節(jié)流式流量計(jì)).測量原理與流量方程.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件(2)取壓方式.標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的使用條件與管道條件差壓計(jì).雙波紋管差壓計(jì)2.膜片式差壓計(jì)任務(wù)與實(shí)施【任務(wù)】差壓式流量計(jì)在工業(yè)領(lǐng)域流量測量方面應(yīng)用非常廣泛， 它的使用量大概占全部流量儀表的60370%當(dāng)被測介質(zhì)不同時(shí)，在安裝方面應(yīng)注意哪些問題差壓式流量測量元件應(yīng)如何校驗(yàn)【實(shí)施方案】差壓式流量計(jì)主要由節(jié)流裝置、 傳送差壓信號(hào)的引壓管路及差壓計(jì)組成。 各部分是否可靠正確地安裝，將直接影響測量精確度，因此必須十分重視安裝工作任務(wù)2容積式流量計(jì)測流量新課導(dǎo)入生活中流量傳感器的實(shí)例新知識(shí)講授任務(wù)2容積式流量計(jì)測流量橢圓齒輪流量計(jì)1、結(jié)構(gòu)原理2、應(yīng)用特點(diǎn)腰輪流量傳感器1、結(jié)構(gòu)原理2、應(yīng)用特點(diǎn)刮板式流量計(jì)1、結(jié)構(gòu)原理2、應(yīng)用特點(diǎn)任務(wù)3速度式流量計(jì)測流量課程導(dǎo)入知識(shí)回顧：流量及其測量方法；差壓式流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理;容積式流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理新課講授電磁流量計(jì).測量原理渦輪流量計(jì).測量原理.結(jié)構(gòu)超聲波流量計(jì)1.測量原理(1)時(shí)差(2)相位差法(3)頻率差法流體振動(dòng)式流量計(jì)1.渦街流量計(jì)(1)測量原理與結(jié)構(gòu)(2)旋渦頻率的檢測2.旋進(jìn)式旋渦流量計(jì)任務(wù)與實(shí)施項(xiàng)目四力測量 任務(wù)1電阻應(yīng)變式傳感器測量壓力導(dǎo)入溫度測量傳感器的種類及其相應(yīng)原理任務(wù)1電阻應(yīng)變式傳感器測量壓力知識(shí)鏈接電阻式傳感器的基本原理被測量的變化-R-轉(zhuǎn)換電路（直流電橋）-Uo電阻應(yīng)變片的種類與結(jié)構(gòu)1、絲式應(yīng)變片2、箔式應(yīng)變片3、薄膜應(yīng)變片電阻的應(yīng)變效應(yīng)1、應(yīng)變效應(yīng)2、彈性敏感原件1）柱式彈性原件2）薄壁圓筒3）懸臂梁測量電路1、直流電橋工作原理知識(shí)鏈接電阻式傳感器的基本原理被測量的變化-R-轉(zhuǎn)換電路（直流電橋）-Uo測量電路2、電阻應(yīng)變片測量電橋1）應(yīng)變片單臂工作直流電橋（2）應(yīng)變片雙臂直流電橋（半橋）結(jié)論：相同條件下（供電電源和應(yīng)變片型號(hào)不變）半橋差動(dòng)輸出是單臂輸出的2倍。檢測的靈敏度提高一倍。應(yīng)變片的溫度誤差及其補(bǔ)償1、溫度誤差（1）單絲自補(bǔ)償應(yīng)變片（2）雙絲組合式自補(bǔ)償應(yīng)變片（3）橋式電路補(bǔ)償電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用1、測量較大壓力【任務(wù)】在生產(chǎn)過程中，需對(duì)動(dòng)力管道設(shè)備進(jìn)出口的氣體或液體的壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的壓力變化等進(jìn)行測量，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及自動(dòng)報(bào)警功能。要求選擇器件把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并完成信號(hào)處理，使最終輸出的電信號(hào)與壓力大小呈線性關(guān)系【實(shí)施方案】1．確定彈性元件2、確定測量用傳感器3、測量電路4、信號(hào)補(bǔ)償（1）溫度引起的誤差補(bǔ)償（2）線路傳輸引起的誤差補(bǔ)償5、壓力標(biāo)定自感式傳感器1、基本變間隙自感式傳感器2、差動(dòng)變間隙式傳感器3、螺管型電感式傳感器4、測量電路(1)交流變壓器式電橋(2)諧振調(diào)幅電路(3)諧振調(diào)頻電路互感式傳感器1、螺線管式差動(dòng)變壓器2、變間隙式差動(dòng)變壓器傳感器小結(jié)電感傳感器測力原理及種類電感傳感器測量電路任務(wù)2電感式傳感器測量壓力（二）互感式傳感器3、測量電路（1）差動(dòng)整流電路銜鐵在零位：銜鐵上移：銜鐵下移：（2）相敏檢波電路電感式傳感器的應(yīng)用1、用自感式傳感器測量位移2、用變壓器式傳感器測量加速度3、用變壓器式傳感器測量壓力【任務(wù)】在液體輸送管道中需要了解流動(dòng)中液體的壓力。要求把液體壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并對(duì)其轉(zhuǎn)換出的信號(hào)進(jìn)行處理，使處理后輸出的電信號(hào)與液體壓力呈一一對(duì)應(yīng)關(guān)系?！緦?shí)現(xiàn)方案】完成氣體壓力測量可按如下環(huán)節(jié)進(jìn)行1．確定彈性元件2．確定測量用傳感器3．確定測量電路

項(xiàng)目五溫度測量任務(wù)1熱電偶傳感器測量溫度導(dǎo)入測量溫度的傳感器的種類，本次課程要求。新課講授項(xiàng)目2溫度測量任務(wù)1熱電偶傳感器測量溫度熱電偶工作原理熱電偶溫度傳感器將被測溫度轉(zhuǎn)化為 mV級(jí)熱電動(dòng)勢信號(hào)輸出，屬于自發(fā)電型傳感器,測溫范圍為 270?1800C。測溫時(shí)需將熱電偶通過連接導(dǎo)線與顯示儀表相連接組成測溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離溫度自動(dòng)測量、顯示、記錄、報(bào)警和控制等，圖所示的溫度檢測系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛。圖熱電偶測溫系統(tǒng)示意圖圖熱電偶回路圖熱電偶測溫系統(tǒng)示意圖圖熱電偶回路.熱電效應(yīng)將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端相接組成閉合回路， 如圖所示，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)分別置于不同溫度t、t0(t>t0)中時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)熱電動(dòng)勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。兩種導(dǎo)體稱為熱電極，所組成的回路稱為熱電偶，熱電偶的兩個(gè)工作端分別稱為熱端和冷端。熱電偶回路產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢由接觸電動(dòng)勢和溫差電動(dòng)勢兩部分組成(1)接觸電動(dòng)勢當(dāng)A、B兩種不同導(dǎo)體接觸時(shí)，由于兩者電子密度不同(設(shè)NA>NB,從A擴(kuò)散到B的電子數(shù)要比從B擴(kuò)散到A的電子數(shù)多，于是在A、B接觸面上形成了一個(gè)由A到B的靜電場。該靜電場的作用一方面阻礙了 A導(dǎo)體電子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，同時(shí)對(duì)B導(dǎo)體電子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)起促進(jìn)作用，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。這時(shí)A、B接觸面所形成的電位差稱為接觸電動(dòng)勢，其大小分別用eAB(t)、eAB(t0)表示。接觸電動(dòng)勢的大小與接點(diǎn)處溫度高低和導(dǎo)體的電子密度有關(guān)。 溫度越高，接觸電動(dòng)勢越大；兩種導(dǎo)體電子密度的比值越大，接觸電動(dòng)勢越大。(2)溫差電動(dòng)勢將一根導(dǎo)體的兩端分別置于不同的溫度 t、t0(t>t0)中時(shí)，由于導(dǎo)體熱端的自由電子具有較大的動(dòng)能，使得從熱端擴(kuò)散到冷端的電子數(shù)比從冷端擴(kuò)散到熱端的多， 于是在導(dǎo)體兩端便產(chǎn)生了一個(gè)由熱端指向冷端的靜電場。 與接觸電勢形成原理相同，在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生了溫差電動(dòng)勢，分別用eA(t,t0)、eB(t,t0)表示。溫差電動(dòng)勢的大小與導(dǎo)體的電子密度及兩端溫度有關(guān)。2.熱電偶回路總熱電動(dòng)勢熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢包括兩個(gè)接觸電動(dòng)勢和兩個(gè)溫差電動(dòng)勢，即EAB(t,t0)=eAB(t)—eAB(t0)-eA(t,t0)+eB(t,t0)()由于熱電偶的接觸電動(dòng)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于溫差電動(dòng)勢，且 t>t0,所以總熱電動(dòng)勢的方向取決于eAB(t),故式()可以寫為EAB(t,t0)=eAB(t) eAB(t0) ()任務(wù)2熱電阻傳感器測量溫度導(dǎo)入知識(shí)回顧：熱電偶構(gòu)成原理、基本定律、冷端溫度補(bǔ)償。新課講授項(xiàng)目2溫度測量任務(wù)2熱電阻傳感器測量溫度知識(shí)鏈接利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化的特性來測量溫度的感溫元件叫熱電阻。測量范圍： 200?500c范圍。擴(kuò)展到1?5K()C的超低溫領(lǐng)域，在1000?1200c溫度范圍內(nèi)也有足夠好的特性。金屬熱電阻1、鉗熱電阻2、銅熱電阻3、其他熱電阻（1）錮電阻；（2）鎰電阻半導(dǎo)體熱敏電阻1、NTC熱敏電阻2、PTC熱敏電阻3、熱敏電阻的結(jié)構(gòu)外形與符號(hào)【任務(wù)】 將現(xiàn)場熱電阻測量的溫度信號(hào)引到控制室， 你會(huì)采用哪種方案為什么熱電阻怎樣校驗(yàn)溫度傳感器安裝使用時(shí)應(yīng)注意哪些問題【實(shí)施方案】 通常熱電阻安裝的位置與測試儀表之間有一定距離， 且連接長導(dǎo)線的電阻在環(huán)境溫度變化時(shí)也要發(fā)生變化。按圖（ a）所示接線，現(xiàn)場的熱電阻采用二線制，導(dǎo)線電阻與熱電阻Rt串聯(lián)后作為測量電橋的一個(gè)橋臂，會(huì)造成較大的測量誤差。為克服此種誤差，熱電阻連接時(shí)可采用三線制或四線制，見圖（ b）和（c）任務(wù)3紅外傳感器測量溫度導(dǎo)入知識(shí)回顧：熱電阻傳感器測溫原理及其測量電路。新知識(shí)講授項(xiàng)目2溫度測量任務(wù)3紅外傳感器測量溫度知識(shí)鏈接紅外技術(shù)是在近幾十年中發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，已在科技、國防、醫(yī)學(xué)、建筑、氣象、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅外傳感器按其應(yīng)用可分為以下幾個(gè)方面：①紅外輻射計(jì)用于輻射和光譜輻射測量②搜索和跟蹤系統(tǒng)用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤③熱成像系統(tǒng)可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像，如紅外圖像儀、多光譜掃描儀等④紅外測距和通信系統(tǒng)⑤混合系統(tǒng)是指以上各系統(tǒng)中的兩個(gè)或多個(gè)的組合用紅外線作為檢測媒介來測量某些非電量，具有以下幾方面的優(yōu)越性：可晝夜測量。紅外線（指中、遠(yuǎn)紅外線）不受周圍可見光的影響，所以可在晝夜進(jìn)行測量不必設(shè)光源。由于待測對(duì)象發(fā)射出紅外線，所以不必設(shè)置光源適用于遙感技術(shù)。大氣對(duì)某些波長的紅外線吸收非常少，所以適用于遙感技術(shù)紅外輻射紅外輻射俗稱紅外線，是一種不可見光。是位于可見光中紅色光線以外的光線， 被稱為紅外線。波長范圍大致為?1000 m\紅外線在電磁波譜中的位置如圖所示。工程上把紅外線所占據(jù)的波段分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外和極遠(yuǎn)紅外四部分紅外探測器（紅外傳感器）1、熱探測器2、光子探測器光子探測器利用入射紅外輻射的光子流與探測器材料中電子的相互作用， 改變電子的能量狀態(tài)，引起各種電學(xué)現(xiàn)象（這一過程也稱為光子效應(yīng)） 。通過測量材料電子性質(zhì)的變化，可以知道紅外輻射的強(qiáng)弱?！救蝿?wù)】 在溫度實(shí)際測量中，2000c以下高溫區(qū)域一般采用熱電偶測量。 鴇銖熱電偶作為一種超高溫?zé)犭娕?，其測溫上限也只有2100C。因此，對(duì)于2000c以上的高溫區(qū)域，比如達(dá)到5500c時(shí)，已無法用常規(guī)的溫度傳感器來檢測，必須采用一種新型的測量方法來實(shí)現(xiàn)高溫測量【實(shí)施方案】 任何物體在0K以上都能產(chǎn)生熱輻射。溫度較低時(shí)，輻射的是不可見的紅外光，隨著溫度的升高，波長短的光開始豐富起來。溫度升高到 500c時(shí)，開始輻射一部分暗紅色的光。從500C?1500C,輻射光顏色逐漸從紅色-橙色-黃色-藍(lán)色-白色。也就是說，在1500c時(shí)的熱輻射中已包含了從幾十 m至 m甚至更短波長的連續(xù)光譜。如果溫度再升高，比如達(dá)到 5500c時(shí)，輻射光譜的上限已超過藍(lán)色、紫色，進(jìn)入紫外線區(qū)域。因此測量光的顏色以及輻射強(qiáng)度， 可粗略判定物體的溫度。特別是在高溫（2000c以上）區(qū)域，高溫測量多依靠輻射原理的溫度計(jì)。項(xiàng)目六 液位與厚度測量 任務(wù)1光纖傳感器測量液位導(dǎo)入知識(shí)回顧：霍爾效應(yīng)；霍爾傳感器應(yīng)用新知識(shí)講授光纖的結(jié)構(gòu)及種類1、結(jié)構(gòu)：導(dǎo)光的芯體玻璃(簡稱纖芯) 、包層及外護(hù)套2、種類：光纖的類型主要有三種(1)階躍型：光纖纖芯的折射率分布各點(diǎn)均勻一致，稱為多模光纖(2)梯度型：梯度型光纖的的折射率呈聚焦型，即在軸線上折射率最大，離開軸線則逐步降低，至纖芯區(qū)的邊沿時(shí)，降低到與包層區(qū)一樣(3)單孔型光纖： 單孔型光纖的纖芯直徑較小(數(shù)微米)接近于被傳輸光波的波長，光以電磁場“?！钡脑碓诶w芯中傳導(dǎo)，能量損失很小，適宜于遠(yuǎn)距離傳輸光纖的傳輸原理1、光的反射、折射2、光的全反射3、光在光纖中的全反射光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及種類.光纖傳感器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn).光纖傳感器的分類.光纖傳感器功能任務(wù)與實(shí)施【任務(wù)1】在工廠車間里，有許多大功率電動(dòng)機(jī)、交流接觸器、晶閘管調(diào)壓設(shè)備和感應(yīng)電爐等，在防爆場合采用電氣測量時(shí)，就會(huì)遇到電磁感應(yīng)引起的噪聲問題， 在可能產(chǎn)生化學(xué)泄漏或可燃性氣體溢出的場合， 就會(huì)遇到腐蝕和防爆的問題。在這些環(huán)境惡劣的場合，要求對(duì)高壓變壓器冷卻油液位進(jìn)行檢測，采用何種傳感器較合適如何測量【任務(wù)2】在一些易燃、易爆的化工車間進(jìn)行溫度測量時(shí)，就會(huì)遇到防爆問題。選用何種傳感器適合于遠(yuǎn)距離防爆場所的溫度檢測呢任務(wù)2電容傳感器測量液位與厚度導(dǎo)入知識(shí)回顧：光纖傳輸光信號(hào)的原理；光纖傳感器結(jié)構(gòu)及應(yīng)用新課講授知識(shí)鏈接變間隙式電容傳感器1、工作原理2、測量電路①差動(dòng)交流電橋②運(yùn)算放大器式測量電路2）差動(dòng)脈寬調(diào)制型電路①電路中各元件的名稱及作用②電路工作原理變間隙式電容傳感器2、測量電路（3）調(diào)頻型電路①電路中各環(huán)節(jié)的名稱及作用②電路工作原理3、測量中存在的問題及解決辦法（1）溫度影響（2）電場的邊緣效應(yīng)（3）寄生電容的影響4、應(yīng)用可用于測量位移、加速度、壓力等多種物理量變面積式電容