智能傳感與檢測技術(shù) 教案 1-1 1.1 電阻應(yīng)變式傳感器

《智能傳感與檢測技術(shù)》課程教案《智能傳感與檢測技術(shù)》課程教案授課章節(jié)第1章電阻式傳感器1.1電阻應(yīng)變式傳感器1.1.1應(yīng)變片與應(yīng)變效應(yīng)1.1.2應(yīng)變片的種類與結(jié)構(gòu)1.1.3應(yīng)變片的粘貼工藝1.1.4測量轉(zhuǎn)換電路1.1.5應(yīng)變片的溫度補償建議課時2授課方式理論知識講授+課堂討論+圖片或?qū)嵨镎故?多媒體所屬專業(yè)教學(xué)目標(biāo)掌握電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理了解常用的兩種電阻應(yīng)變式傳感器特性，并能夠選擇合適的類型掌握測量轉(zhuǎn)換電路的分析，理解溫度補償?shù)脑虿⒄莆諟囟妊a償?shù)姆椒ń虒W(xué)重點電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理，應(yīng)變片的選型；測量轉(zhuǎn)換電路的分析教學(xué)難點電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理；溫度補償?shù)脑韰⒖冀滩摹吨悄軅鞲信c檢測技術(shù)》徐小華主編機械工業(yè)出版社ISBN978-7-111-76072-6教學(xué)內(nèi)容『新課導(dǎo)入』用萬用表測量金屬絲的阻值，將金屬絲橫向拉伸并測量相應(yīng)的阻值，阻值怎么樣變化？為什么會有阻值的變化？金屬絲的阻值與什么有關(guān)？『授課內(nèi)容』1.1電阻應(yīng)變式傳感器1.1.1應(yīng)變片與應(yīng)變效應(yīng)導(dǎo)體或半導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生機械變形時，其電阻值也發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。1-11-2式中，是壓阻系數(shù)，是半導(dǎo)體所受的引力（半導(dǎo)體內(nèi)部單位面積上受到的力）。1.1.2應(yīng)變片的種類與結(jié)構(gòu)電阻應(yīng)變片根據(jù)材料可分為金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片。(1)金屬電阻應(yīng)變片金屬電阻應(yīng)變片有絲式、箔式和薄膜式三種類型，如圖1-1。(2)半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片1.1.3應(yīng)變片的粘貼工藝(1)應(yīng)變片的檢查。(2)試件表面處理。(3)確定貼片位置。標(biāo)出應(yīng)變片中心線和彈性試件粘貼位置中心線。(4)粘貼。粘貼前，用脫脂棉球蘸上清潔溶劑，無水酒精、四氯化碳等溶劑擦洗被測點處，以便增加粘貼的牢固程度，注意勿用手觸摸清洗后的表面。然后，在應(yīng)變片的粘貼面處涂上薄薄一層膠水，如KH502膠，將應(yīng)變片的中心線對準(zhǔn)試件上的中心線貼牢。在應(yīng)變片上蓋上一層臘紙，一只手捏住應(yīng)變片的引出線，另一只手反復(fù)輕輕滾壓透明紙表面，擠出里面多余的膠水和氣泡。(5)固化。(6)粘貼質(zhì)量檢查。(7)引線和組橋。1.1.4測量轉(zhuǎn)換電路1.電橋的平衡條件2.電橋的加減特性3.電橋的工作方式(1)單臂電橋(2)雙臂電橋（差動半橋）(3)雙差動全橋1.1.5電阻應(yīng)變片的溫度補償(1)補償塊補償法(2)差動電橋線路補償(3)熱敏電阻電路補償法【課堂提問】電阻應(yīng)變式傳感器有哪些分類？怎樣選擇合適的類型？【課堂討論】金屬絲的電阻值與哪些因素有關(guān)？【圖片展示】金屬應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)【多媒體演示】電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)【課堂提問】當(dāng)環(huán)境溫度變化時，轉(zhuǎn)換電路的輸出怎樣變化？【課堂討論】電橋的工作方式有幾種？【圖片展示】見教材第6-8頁圖1-2到圖1-8『課堂小結(jié)』掌握電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理，了解應(yīng)變片的種類與結(jié)構(gòu)，了解應(yīng)變片的粘貼技術(shù)，能夠選擇合適的應(yīng)變片類型。掌握電阻應(yīng)變式傳感器的測量轉(zhuǎn)