项目二-任务二-热电阻在温度检测中的应用.doc

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1、公开课教案项目名称项目二任务二热电阻在温度检测中的应用授课教师授课时间授课班级授课类型理实一体化课时2教学目标1、了解热电阻分类。2、掌握金属热电阻的工作原理。3、掌握金属热电阻的测量转换电路。教学重点1、掌握热敏电阻的工作原理。2、掌握热敏电阻的测量转换电路。掌握电阻应变片的测量原理教学难点1、能识别金属热电阻和热敏电阻。2、能根据任务要求，正确安装热电阻传感器。3、正确完成热电阻传感器测量温度的电路接线。4、正确测量温度并且读数正确。教学设备天煌THSRZ-2型传感器实验装置选用教材《传感器与检测技术》校本讲义任玮主编教材内容处理说明结合本校设备配置和本课程的教学目标设定要

2、求，将项目中的内容整合，根据学生情况灵活调整，使本课程教学更具可操作性，强化了理论联系实际，突出了在做中学的理念，更切合专业人才培养的实际要求，着重培养了学生的自主探究及动手能力。课外作业1．完成技能训练。2.完成拓展练习。教学后记-7-教学程序教学内容师生活动安全规范讲授新课★课前整理：实验室安全规范化管理按照7S管理要求进行，强调仪容仪表、职业着装规范、安全、实训卫生等。一、项目任务描述利用加热源对物体加热，操作时需要随时监控加热源的温度。由于温度较高，不能使用温度计等直接测量，此时可以利用金属热电阻检测加热源内部的温度。二、知识链接1．热电阻的分类目前热电阻主要有金属热电

3、阻和半导体热敏电阻两类，其中半导体热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)，但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~960℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在工程控制中的应用极其广泛。2．金属热电阻的工作原理、结构及转换电路（1）金属热电阻的工作原理金属热电阻的测温原理是基于导体电阻值随着温度的变化而变化的特性。只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即Rt=Rt0[1+α（t-t0

4、）]（2-16）式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。教师发出指令；学生7S整理。确定工作任务教师讲授，通过实物或多媒体演示-

5、7-（2）金属热电阻的结构热电阻广泛应用于各种条件下的温度测量，尤其适用于500℃以下较低温度的测量，应用最广泛的两种结构是普通型热电阻和铠装型热电阻。普通型热电阻主要由电阻体、绝缘管、保护套管和接线盒等主要部分组成。其中，绝缘管用于防止两根电极短路，保护套管用于保护热电极不受化学腐蚀和机械损伤。铠装型热电阻是由热电阻、绝缘材料和金属套管三者经过拉伸加工成型的。金属套管一般为铜、不锈钢、镍基高温合金等。保护套管和热电极之间填充绝缘材料粉末，常用的绝缘材料有氧化镁、氧化铝等。铠装型热电阻可以做得很细，一般为2～8mm，在使用中可以随测量需要任意弯曲。铠装热电阻具有动态响应快、机械

6、强度高、抗震性好、可弯曲等优点，可安装在结构较复杂的装置上，应用十分广泛。（3）金属热电阻的测量转换电路热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。（1）二线制接线二线制接线即在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号。这种引线方式最简单。但由于连接导线必然存在引线电阻r，r的大小与导线的材质和长度等因素有关。很明显，图中的连接导线的电阻会引起附加误差。因此，这种引线方式只适用于测量精度要求较低的场合。（2）三线制接线三线制接线即在热电阻根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制。这种方式通常与

7、电桥配套使用，可以较好地消除引线电阻的影响，是工业过程中最常用的引线方式。（3）四线制接线四线制接线在热电阻根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流Is，把Rt转换为电压信号Ui，再通过另两根引线把Ui引至二次仪表。可见这种引线方式可以完全消除引线电阻的影响，主要用于高精度的温度检测。3．热敏电阻的工作原理及转换电路-7-操作训练（1）热敏电阻的工作原理热敏电阻的测温原理是基于半导体电阻值随着温度的变化而变化的特性。只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出