Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Технология / Другие методич. материалы / Разработка урока по модульным технологиям по "Автоматизации производства" на тему"Параметрические датчики"

Разработка урока по модульным технологиям по "Автоматизации производства" на тему"Параметрические датчики"


  • Технология

Поделитесь материалом с коллегами:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ГАПОУ «НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»













Разработка урока

с применением модульных технологий

по дисциплине «Автоматизация производства»


для студентов СПО

15.01.23 Наладчики станков и оборудования в механообработке



Тема урока «Параметрические датчики»






Разработчик: Поликарова Ирина Борисовна

преподаватель высшей категории














Модульная программа Автоматизация производства.

Результат 2. Характеризовать системы автоматического управления

в машиностроении.



Тема 6. Параметрические датчики.




Ход урока



1. Организационно-мотивационный этап – 15 мин.

1.1. Актуализация опорных знаний (лист с заданием 6).

1.2. Мотивация.

1.3. Предварительное определение уровня знаний (лист с заданием 6.1).



2.Организация самостоятельной работы учащихся по основным вопросам темы (учебный материал №6, лист с заданием 6.2, техническое оснащение: компьютер, интерактивная доска) – 90 мин.

1 вопросКлассификация датчиков.

2 вопрос – Устройство и принцип работы параметрических датчиков.

3. Подведение итогов работы – 5 мин.

3.1. Проверка степени усвоения (лист с заданием 6.3) .























Модульная программа Автоматизация производства.

Результат 2. Характеризовать системы автоматического управления

в машиностроении.

Тема 6 Параметрические датчики

Лист с заданием 6.

Актуализация опорных знаний.

1 вариант:


Ответьте письменно на вопросы:


1. Назовите данный принцип управления и дайте ему характеристику:


Хhello_html_5eca4858.gif3 ∆Х═ Х3 – Х

hello_html_70fe014.gif






hello_html_m333122af.png


2. Дате характеристику данной схеме подключения элементов:


2 вариант:


Ответьте письменно на вопросы:


  1. Назовите данный принцип управления и дайте ему характеристику:


Возмущение

hello_html_4055d805.gif







2. Дайте характеристику данной схеме подключения элементов:

hello_html_1ae10b0a.png

Модульная программа Автоматизация производства.

Результат 2. Характеризовать системы автоматического управления

в машиностроении.

Тема 6 Параметрические датчики.



Лист с заданием 6.1



Предварительное определение уровня знаний



1. Что называется датчиком?


2. Для чего применяются датчики в автоматических системах?


3. Какие типы датчиков Вы знаете? Объясните принцип их работы.




































Модульная программа Автоматизация производства.

Результат 2. Характеризовать системы автоматического управления

в машиностроении.



Тема 6. Параметрические датчики



Учебный материал №6




Хвых

С

У



ИМ

РО


ОР

hello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_49ee3825.gif

З

hello_html_6b11c135.gifhello_html_5789e2f7.gifhello_html_6b11c135.gifhello_html_m8de550a.gif

Д


Хвх





Одним из главных элементов в любой системе автоматики являются датчики, которые преобразуют входную величину в величину другого рода, удобную для дальнейшего использования. Датчики являются как бы органами чувств автоматической системы – они собирают и предоставляют всю информацию устройству управления о ходе управляемого процесса. В большинстве случаев используются электрические датчики, которые преобразуют неэлектрическую величину в электрическую.

Электрические датчики в зависимости от принципа производимого ими преобразования и от характера электрических величин, получаемых на выходе, делятся на два типа – параметрические и генераторные.




Электрические датчики


hello_html_m42096bff.gif




Параметрические:

Генераторные:




1. Потенциометрические 1. Тахометрические.

2. Индуктивные 2. Термоэлектрические


3. Тензометрические 3. Фотоэлектрические


4. Емкостные и т.д. 4. Пьезоэлектрические и т.д.




Параметрические датчики


Параметрические датчики – это датчики, в которых происходит преобразование входного сигнала в выходной электрический сигнал, являющийся параметром электрической цепи: R – сопротивление; L – индуктивность; С - емкость.


1. Потенциометрические датчики (реостатные).


Эhello_html_3f8fb82f.pngти датчики применяются для измерения угловых и линейных перемещений и для преобразования этих величин в изменение сопротивления R.

Конструктивно датчики такого типа представляют собой каркас 1 прямоугольной или кольцевой формы, на который намотана в один ряд виток к витку или с заданным шагом ℓш тонкая проволока. По виткам проволоки 2 скользит щетка 3, называемая движком или контактом, механически связанная с объектом, перемещение которого нужно измерить.

При перемещении движка длина проволоки между выводами и контактом изменяется, за счет этого будет изменяться между ними и сопротивление R. По изменению сопротивления можно определить перемещение контакта.



2. Индуктивные датчики.


Эти датчики применяются для контроля механических перемещений, силы, температуры, наличия дефектов и т.д. и для преобразования этих величин в изменение реактивного сопротивления R катушки индуктивности.

Дhello_html_7acf9606.pngатчик состоит из сердечника с обмоткой и подвижного якоря. Питание осуществляется переменным напряжением.


Под воздействием механического усилия x перемещается якорь и изменяется воздушный зазор δ между якорем и сердечником. В результате меняется индуктивность обмотки и ее сопротивление R.



3. Тензометрический датчик.


Эти датчики применяют при измерении относительной деформации, механического напряжения в конструкциях и для преобразования этих величин в изменение активного сопротивления R проводника.

hello_html_m95fab32.png

Датчик состоит из бумажной подложки 2, которую приклеивают к испытуемой детали 3. На подложку крепится в виде спирали проволока 1. Сверху покрывают еще одной подложкой. При деформации измеряемой детали вместе с нею будет растягиваться или сжиматься проволока, меняя свою длину и сечение, что приведет к изменению сопротивления R, а следовательно тока или напряжения.




4. Емкостные датчики.



Эти датчики используют для измерения угловых и линейных перемещений, линейных размеров, уровня, усилий, влажности и т.д. и для преобразования этих величин в изменение электрической емкости конденсатора С и реактивного сопротивления Rc .


Емкость конденсатора

С = ε εо Ѕ / δ,


где ε – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика; εо – диэлектрическая проницаемость вакуума; Ѕ - площадь пластины конденсатора; δ – расстояние между пластинами.

Из приведенной формулы видно, что на емкость конденсатора можно влиять изменением площади перекрытия пластин Ѕ, расстоянием между ними δ, диэлектрической проницаемости ε вещества, находящегося в зазоре между обкладками конденсатора.


Конструкция емкостных датчиков зависит от вида изменяемого параметра. Рассмотрим некоторые виды емкостных датчиков:


аhello_html_m4467a824.png) емкостный датчик с изменением расстояния между пластинами δ :

На рисунке а показан емкостный датчик, состоящий из двух пластин (обкладок), одна из которых перемещается, что приводит к изменению расстояния между пластинами δ , а следовательно емкости С и сопротивления Rc.

На рисунке б показан датчик, в котором подвижная обкладка 2 перемещается между неподвижными обкладками 1 и 3 , что приводит также к изменению расстояния между пластинами δ , а следовательно емкости С и сопротивления Rc.


б) емкостные датчики с изменением площади пластин Ѕ :

На рисунке в показан емкостный датчик, у которого обкладки могут сдвигаться относительно друг друга , меняя тем самым рабочую площадь Ѕ , а следовательно емкости С и сопротивления Rc.


в) емкостный датчик с изменением диэлектрической проницаемости ε:

На рисунке г показан емкостный датчик, у которого между неподвижными обкладками перемещается диэлектрик . В результате изменяется диэлектрическая проницаемость ε , а следовательно емкости С и сопротивления Rc, что приведет к изменению выходного тока или напряжения.









Модульная программа Автоматизация производства.

Результат 2. Характеризовать системы автоматического управления

в машиностроении.

Тема 6 Параметрические датчики.



Лист с заданием 6.2



Закрепляющий материал



Ответьте письменно на вопросы:



1. Для чего применяются датчики в системах автоматического управления?



2. Напишите классификацию электрических датчиков.



3.Что называется параметрическими датчиками?



4. Запишите информацию о параметрических датчиках в виде таблицы:



Параметрические датчики


Название

и схема датчика

Название конструктивных элементов датчика(устройство)

Описание принципа работы датчика

Область применение датчика











Модульная программа Автоматизация производства.

Результат 2. Характеризовать системы автоматического управления

в машиностроении.

Тема 6 Параметрические датчики.



Лист с заданием 6.3



Проверка степени усвоения материала



1. Дописать определение:



Датчики, в которых происходит преобразование входного сигнала в выходной электрический сигнал, являющийся параметром электрической цепи, называется ___________________________.




2. Выберите и напишите букву правильного ответа из предложенных вариантов на следующее утверждение:

hello_html_7acf9606.png

Данный датчик называется ____________________.



А) емкостный;


Б) тензометрический;


В) индуктивный.




3. Напишите название составных элементов данного датчика:



hello_html_m95fab32.png

1________________,

2________________,


3_________________.







Автор
Дата добавления 09.12.2015
Раздел Технология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров219
Номер материала ДВ-244416
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх