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传感器及检测技术教案一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理、结构和应用。
3. 学习传感器信号的处理方法。
4. 能够运用传感器进行实际检测系统的设计和应用。
二、教学内容1. 传感器的基本概念1.1 传感器的定义1.2 传感器的作用1.3 传感器的分类2. 常见传感器的原理与结构2.1 电阻式传感器2.2 电容式传感器2.3 电感式传感器2.4 霍尔传感器2.5 光电传感器2.6 热敏传感器3. 传感器信号的处理方法3.1 信号调理电路3.2 信号转换电路3.3 信号滤波与降噪3.4 信号放大与整形4. 传感器在实际检测系统中的应用4.1 压力检测系统4.2 温度检测系统4.3 湿度检测系统4.4 位置检测系统4.5 速度检测系统三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和结构。
2. 案例分析法：分析实际检测系统中的应用案例。
3. 实验法：进行传感器实验，熟悉传感器信号的处理方法。
4. 小组讨论法：分组讨论传感器的选用和应用。
四、教学安排1. 第一课时：传感器的基本概念、作用和分类。
2. 第二课时：常见传感器的原理与结构。
3. 第三课时：传感器信号的处理方法。
4. 第四课时：传感器在实际检测系统中的应用案例分析。
5. 第五课时：实验操作，熟悉传感器信号的处理方法。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对传感器基本概念的理解。
2. 课后作业：巩固学生对传感器原理和应用的掌握。
3. 实验报告：评估学生在实验中对传感器信号处理方法的掌握程度。
4. 小组讨论报告：评价学生在团队合作中对传感器应用的分析和讨论能力。
六、教学资源1. 教材：《传感器及检测技术》2. 实验设备：各种传感器、信号调理电路、信号转换电路、信号滤波与降噪电路、信号放大与整形电路等。
3. 网络资源：相关传感器的技术资料、应用案例等。
七、教学过程1. 导入：通过实际生活中的例子，引出传感器的重要性，激发学生的学习兴趣。
传感器与检测技术 - 课教案精品资料教学任务:使学生了解检测技术的含义，检测技术的发展方向。
掌握测量误差的概念和通过误差要求如何选择测量装置的精度等级。
掌握测量误差的处理方法和测量数据的处理 ... 检测传感器与检测技术课教案学期: 2006-2007学时: 64系 (部):电气与电子工程技术系教研室: 楼宇智能化工程技术授课教师: 董春利黄安春授课班级所授课班级授课班级授课班级在系所在系传感器与检测技术教案年月日星期章节: 课题一检测技术的基本知识 (一)第一节测量技术概论第二节测量数据的估算和处理教学任务:使学生了解检测技术的含义，检测技术的发展方向。
掌握测量误差的概念和通过误差要求如何选择测量装置的精度等级。
掌握测量误差的处理方法和测量数据的处理方法。
重点及难点:根据误差要求合理选择检测装置的精度等级测量数据的处理方法教学内容提要: 1、检测技术的含义、作用和地位;2、检测系统的组成;3、误差的基本概念和仪表的精度等级4、随机误差和系统误差的处理方法5、测量数据的处理方法复习思考题、作业:课后小结:传感器与检测技术教案年月日星期章节: 课题一检测技术的基本知识 (二)第三节传感器的组成和分类第四节传感器的基本特性教学任务:使学生了解传感器的定义、传感器的组成—三部分: 敏感元件、传感元件和检测线路以及传感器的分类方法。
掌握传感器的静态特性—线性度、灵敏度、回程误差、测量范围与量程和精度等级等的基本概念，了解传感器的动态特性的分析方法。
重点及难点:灵敏度的概念、灵敏度与量程、稳定性的关系多环节系统的灵敏度 & 传感器的组成教学内容提要: 1、传感器的组成:敏感元件、传感元件、检测线路及其作用2、传感器的分类:从输出的角度分、从输入的角度分3、传感器的静态特性4、传感器的动态特性的分析方法复习思考题、作业:课后小结:传感器与检测技术教案年月日星期章节: 课题二电阻式传感器 (一)第一节电阻应变式传感器教学任务:掌握电阻应变效应、电阻应变片的工作原理;电阻应变片的分类及其特点;电阻应变片的检测线路,桥路的三种形式。
传感器与检测技术教案一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理、结构和应用。
3. 学会传感器信号的处理与分析方法。
4. 能够运用传感器解决实际工程问题。
二、教学内容1. 传感器的基本概念传感器的定义传感器的作用传感器的分类2. 常见传感器的原理与应用电阻式传感器电容式传感器电感式传感器霍尔传感器光电传感器热电偶传感器超声波传感器3. 传感器信号的处理与分析信号处理的基本方法信号滤波与降噪信号线性化与校准信号的检测与测量4. 传感器的选用与安装传感器的选用原则传感器的安装方法传感器的调试与校准5. 传感器在工程中的应用案例工业自动化技术汽车电子生物医学三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和应用。
2. 案例分析法：分析实际工程中的应用案例，加深对传感器技术的理解。
3. 实验法：进行传感器实验，掌握传感器信号的处理与分析方法。
4. 小组讨论法：分组讨论传感器选用与安装的问题，提高解决问题的能力。
四、教学资源1. 教材：传感器与检测技术相关教材。
2. 课件：传感器的基本概念、原理和应用的PPT课件。
3. 实验设备：传感器实验装置、信号处理器等。
4. 网络资源：传感器相关技术的学术论文、专利、企业产品介绍等。
五、教学评价1. 课堂参与度：评估学生在课堂上的发言、提问和讨论情况。
2. 课后作业：评估学生完成课后作业的质量。
3. 实验报告：评估学生在传感器实验中的操作技能和分析能力。
4. 小组项目：评估学生在小组讨论中的贡献和解决问题的能力。
5. 期末考试：评估学生对传感器与检测技术的综合掌握程度。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括16次课。
2. 授课方式：课堂讲授与实验相结合。
3. 授课时间：每次课2课时，共计4小时。
4. 实验时间：每次课后的实验环节，共计8小时。
七、教学进度计划1. 第1-4课时：介绍传感器的基本概念、作用和分类。
2. 第5-8课时：讲解常见传感器的原理、结构和应用。
【最新整理，下载后即可编辑】课时授课计划课题：绪论授课目的：通过本节课的学习使学生了解传感器概念，组成，分类以及今后的发展趋势授课重点：传感器的概念和组成授课难点：对传感器概念的理解教学类型：讲授教具与挂图：复习提问：引入新课：如果将人的大脑比作CPU，那么感觉器官便是敏感元件，大脑是转换元件，那么四肢根据大脑转换的信息去处理事件，就是一个完整的传感器的模型了。
今天我们来学习一个新的设备传感器。
讲授新课（附后）：本课小结：通过本节课的学习，学生初步了解传感器的一般概念和组成。
作业布置：改进措施：图2-1 金属丝伸长后几何尺寸变化由L R Sρ=两边取对数，微分后得dR d dL dS R L Sρρ=+- 式中：dR R—电阻得相对变化；d ρρ－电阻率的相对变化；dLL －长度相对变化，令dL L ε=金属丝的轴向应变（纵向）； dSS －截面积的相对变化，22r dS dr S rε=⋅=，r ε即为径向应变（横向）。
r εμε=-又由 ()12d dVC C Vρμερ==- 所以，()()()1221212s dRC C K Rμεεμεμμεε=-++=++-⋅=⎡⎤⎣⎦s K 称为应变灵敏度系数，由两部分组成：一为几何尺寸引起，一为电阻率变化引起；对特定的金属材料，在一定应变范围内为一常数。
2.1.2金属应变片1．结构与材料结构组成：敏感栅、基底、盖片、粘结剂、引线。
材料要求：较大灵敏度系数且为常数；高而稳定的电阻率；电阻温度系数小；机械强度高易于加工；抗氧化耐腐蚀。
常用材料：铜镍合金、卡玛合金、伊文合金、铂和铂合金等。
2．分类包括：金属丝式应变片、金属箔式应变片（见下图）、金属薄膜式应变片。
图2－2金属箔式应变片的基本结构图2－3各式箔式应变花[五]课堂小结1、什么是应变效应？2、金属应变片的组成？[六]布置作业1．灵敏度系数：R K Rε∆=，一般s K K <。
主要原因：粘结剂与基底的传递应变失真、横向效应等。
传感器及检测技术教案第一章：传感器概述1.1 教学目标让学生了解传感器的基本概念和作用。
让学生了解传感器的分类和特点。
让学生了解传感器在现代科技领域的应用。
1.2 教学内容传感器的定义和作用传感器的分类和特点传感器在现代科技领域的应用1.3 教学方法采用讲授法，讲解传感器的定义、作用和分类。
采用案例分析法，分析传感器在现代科技领域的应用。
采用小组讨论法，让学生讨论传感器的特点和优缺点。
1.4 教学评估课堂问答，检查学生对传感器的基本概念和作用的理解。
小组讨论，评估学生对传感器特点和优缺点的理解。
第二章：温度传感器2.1 教学目标让学生了解温度传感器的原理和结构。
让学生了解常见温度传感器的特点和应用。
让学生了解温度传感器的选择和安装。
2.2 教学内容温度传感器的原理和结构常见温度传感器的特点和应用温度传感器的选择和安装2.3 教学方法采用讲授法，讲解温度传感器的原理和结构。
采用案例分析法，分析常见温度传感器的特点和应用。
采用实验演示法，展示温度传感器的安装和应用。
2.4 教学评估课堂问答，检查学生对温度传感器原理和结构的理解。
实验操作，评估学生对温度传感器的安装和应用的掌握。
第三章：压力传感器3.1 教学目标让学生了解压力传感器的原理和结构。
让学生了解常见压力传感器的特点和应用。
让学生了解压力传感器的选择和安装。
3.2 教学内容压力传感器的原理和结构常见压力传感器的特点和应用压力传感器的选择和安装3.3 教学方法采用讲授法，讲解压力传感器的原理和结构。
采用案例分析法，分析常见压力传感器的特点和应用。
采用实验演示法，展示压力传感器的安装和应用。
3.4 教学评估课堂问答，检查学生对压力传感器原理和结构的理解。
实验操作，评估学生对压力传感器的安装和应用的掌握。
第四章：湿度传感器4.1 教学目标让学生了解湿度传感器的原理和结构。
让学生了解常见湿度传感器的特点和应用。
让学生了解湿度传感器的选择和安装。
4.2 教学内容湿度传感器的原理和结构常见湿度传感器的特点和应用湿度传感器的选择和安装4.3 教学方法采用讲授法，讲解湿度传感器的原理和结构。
传感器与测试技术教案一、教学目标1.了解传感器的基本概念和分类；2.掌握传感器的工作原理和特点；3.掌握传感器的应用领域和相关测试技术；4.实践操作传感器的测试技术。
二、教学内容1.传感器的基本概念和分类1.1传感器的定义和作用1.2传感器的分类与特点2.传感器的工作原理和特点2.1传感器的工作原理介绍2.2传感器的特点和性能指标分析3.传感器的应用领域和测试技术3.1传感器在工业自动化领域的应用3.2传感器在环境监测领域的应用3.3传感器在医疗健康领域的应用3.4传感器在农业领域的应用3.5传感器在智能家居领域的应用3.6传感器相关测试技术介绍4.实践操作传感器的测试技术4.1传感器测量系统的搭建4.2传感器信号的处理与分析4.3传感器测试和校准方法4.4传感器测试仪器和设备的使用三、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解传感器的基本概念、工作原理和应用领域，让学生掌握相关的理论知识。
2.案例分析：结合实际案例，分析传感器在不同领域的具体应用和测试技术，激发学生的兴趣和参与度。
3.实践操作：组织学生进行传感器的测试技术实践操作，锻炼学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4.讨论交流：鼓励学生在课堂上提问和发表观点，启发学生思考和互相学习。
四、教学过程1.引入：通过引入一些实际案例，让学生了解传感器的基本概念和作用。
2.讲解传感器的基本概念和分类，让学生了解传感器的种类和特点。
3.介绍传感器的工作原理和特点，让学生了解传感器的工作原理和性能指标。
4.通过案例分析，介绍传感器在不同领域的应用和测试技术。
5.组织学生进行传感器的测试技术实践操作，让学生掌握传感器的测试方法和工具的使用。
6.总结与评价：对本节课的学习内容进行总结和评价，鼓励学生提出自己的观点和疑问。
五、教学评估1.课堂讨论中，学生能够积极参与，提出问题并发表观点。
2.实践操作中，学生能够独立搭建传感器测量系统，进行传感器的测试和校准。
3.学生能够正确运用传感器测试技术，分析传感器信号并进行处理。
模块九、小位移检测技术授课教案项目一电感式小位移传感器【项目教学目标】☞知识目标1）了解电感式小位移传感器的基本工作原理。
2）掌握差动整流电路。
☞技能目标熟悉电感式位移传感器的安装与应用。
任务一认识自感式传感器与差动变压器一、自感式位移传感器图9-1 铁心气隙与电感量及电流的关系实验1－固定铁心2－气隙3－线圈4－衔铁5－弹簧6－磁力线7－绝缘外壳2πLU U UIZ X fL=≈=（9-1）图9-2电感式位移传感器的结构a）变气隙式b）变面积式c）螺线管式1－线圈2－铁心3－衔铁4－测杆5－导轨6－工件7－转轴1．变气隙电感式位移传感器提问：变气隙电感式位移传感器必须保持22N ALμδ≈中的哪些函数为为常数？图9-3电感式位移传感器的特性曲线a）L-δ特性曲线b）L-A特性曲线1－实际输出特性2－理想输出特性提问：变气隙电感式位移传感器的输入输出是何种关系？δ越小，灵敏度就越？2．变面积电感式位移传感器提问：变面积电感式位移传感器的输入输出是何种关系？3．螺线管电感式位移传感器提问：螺线管电感式位移传感器的特点有哪些？4．差动电感式位移传感器图9-4差动电感式位移传感器a）变气隙式差动传感器b）螺线管式差动传感器1－上差动线圈2－铁心3－衔铁4－下差动线圈5－测杆6－工件7－基座图9-5差动线圈与单线圈变气隙电感式位移传感器的特性比较1－上线圈特性2－下线圈特性3－L1、L2差接后的特性提问：请分析差动变气隙电感式位移传感器的特性（线性、灵敏度、吸力、温漂等）。
5．测量转换电路（1）交流电桥电路（略）。
（2）相敏检波电路“检波”与“整流”的含义……提问：相敏检波电路的输出电压与衔铁的位移方向之间有何关系？采用相敏检波电路，得到的输出信号既能反映______的大小，也能反映______的方向。
图9-7 不同检波方式的输出特性曲线a）非相敏检波b）相敏检波1－理想特性曲线2－实际特性曲线E0－零点残余电压Δx0－位移的不灵敏区二、差动变压器式位移传感器图9-8差动变压器的结构示意图1一次绕组2－二次绕组3－衔铁4－测杆5－被测工件图9-9 理想差动变压器原理图图9-10差动变压器的三种状态a）衔铁向左位移b）衔铁处于两个二次绕组的对称位置c）衔铁向右位移d）输出特性曲线1－非相敏检波理想输出特性2－非相敏检波实际输出特性3－相敏检波实际输出特性请分析：1）当衔铁处于中间位置时的情况；2）当衔铁偏离中间位置向左移动时的情况；3）当衔铁偏离中间位置向右移动时的情况。
传感器及检测技术教案教案标题：传感器及检测技术教学目标：1.理解传感器的基本原理和分类。
2.掌握常见传感器的使用方法和应用场景。
3.了解检测技术及其在传感器领域中的应用。
4.培养学生的动手能力和解决问题的能力。
教材准备：1.教科书《传感器及检测技术》。
2.多个常见传感器和检测设备。
3.实验仪器和材料。
教学过程：1.导入（15分钟）a.引入话题：什么是传感器？请举例一些你所熟悉的传感器。
b.分享一些传感器的应用案例，如温度传感器、光敏传感器等。
c.引导学生思考：传感器的作用是什么？为什么需要传感器？d.提出学习目标：今天我们将学习传感器的基本原理和分类，以及一些常见传感器的使用方法和应用场景。
2.传感器的基本原理和分类（30分钟）a.讲解传感器的基本原理：物理量与传感器之间的关系。
b.讲解传感器的工作原理和工作流程。
c.介绍常见的传感器分类，如按测量物理量分为温度传感器、湿度传感器等，按工作原理分为电阻型传感器、电容型传感器等。
3.常见传感器的使用方法和应用场景（40分钟）a.分组探究：每个小组选择一个传感器，研究其使用方法和应用场景，然后进行展示。
b.整合小组的研究成果，汇总常见传感器的使用方法和应用场景，并进行讲解和讨论。
4.检测技术及其在传感器领域中的应用（30分钟）a.介绍检测技术的基本原理和分类。
b.讲解检测技术在传感器领域中的应用案例，如红外线检测技术在安防领域的应用。
c.引导学生思考如何选择合适的检测技术和传感器。
5.实验操作（45分钟）a.将学生分成小组，每个小组选择一个传感器进行实验操作。
b.学生掌握传感器的安装、接线和使用方法，进行实验，并记录实验结果。
c.学生根据实验结果进行数据分析和解释。
6.总结和反思（15分钟）a.回顾教学内容，帮助学生总结传感器的基本原理和分类，以及常见传感器的使用方法和应用场景。
b.学生分享实验操作中的心得体会和问题。
c.进行教学总结，强调传感器和检测技术的重要性。
模块九、小位移检测技术授课教案项目一电感式小位移传感器【项目教学目标】☞知识目标1）了解电感式小位移传感器的基本工作原理。
2）掌握差动整流电路。
☞技能目标熟悉电感式位移传感器的安装与应用。
任务一认识自感式传感器与差动变压器一、自感式位移传感器图9-1 铁心气隙与电感量及电流的关系实验1－固定铁心2－气隙3－线圈4－衔铁5－弹簧6－磁力线7－绝缘外壳2πLU U UIZ X fL=≈=（9-1）图9-2电感式位移传感器的结构a）变气隙式b）变面积式c）螺线管式1－线圈2－铁心3－衔铁4－测杆5－导轨6－工件7－转轴1．变气隙电感式位移传感器提问：变气隙电感式位移传感器必须保持22N ALμδ≈中的哪些函数为为常数？图9-3电感式位移传感器的特性曲线a）L-δ特性曲线b）L-A特性曲线1－实际输出特性2－理想输出特性提问：变气隙电感式位移传感器的输入输出是何种关系？δ越小，灵敏度就越？2．变面积电感式位移传感器提问：变面积电感式位移传感器的输入输出是何种关系？3．螺线管电感式位移传感器提问：螺线管电感式位移传感器的特点有哪些？4．差动电感式位移传感器图9-4差动电感式位移传感器a）变气隙式差动传感器b）螺线管式差动传感器1－上差动线圈2－铁心3－衔铁4－下差动线圈5－测杆6－工件7－基座图9-5差动线圈与单线圈变气隙电感式位移传感器的特性比较1－上线圈特性2－下线圈特性3－L1、L2差接后的特性提问：请分析差动变气隙电感式位移传感器的特性（线性、灵敏度、吸力、温漂等）。
5．测量转换电路（1）交流电桥电路（略）。
（2）相敏检波电路“检波”与“整流”的含义……提问：相敏检波电路的输出电压与衔铁的位移方向之间有何关系？采用相敏检波电路，得到的输出信号既能反映______的大小，也能反映______的方向。
图9-7 不同检波方式的输出特性曲线a）非相敏检波b）相敏检波1－理想特性曲线2－实际特性曲线E0－零点残余电压Δx0－位移的不灵敏区二、差动变压器式位移传感器图9-8差动变压器的结构示意图1一次绕组2－二次绕组3－衔铁4－测杆5－被测工件图9-9 理想差动变压器原理图图9-10差动变压器的三种状态a）衔铁向左位移b）衔铁处于两个二次绕组的对称位置c）衔铁向右位移d）输出特性曲线1－非相敏检波理想输出特性2－非相敏检波实际输出特性3－相敏检波实际输出特性请分析：1）当衔铁处于中间位置时的情况；2）当衔铁偏离中间位置向左移动时的情况；3）当衔铁偏离中间位置向右移动时的情况。
2．主要性能（1）灵敏度；（2）线性范围。
提问：衔铁处于线圈中间对称位置时，怎样从图9-10中看出差动变压器的零点残余电压？3．测量转换电路图9-12差动整流电路a）差动整流电路b）第一个二次侧的整流波形c）第二个二次侧的整流波形d）a、b两点的对地电压差练习：当被测工件的直径等于设定的标准直径时，调节RP时差动整流的输出为零。
上述调零步骤之后，当被测工件的直径小于设定的标准直径时，画出U ab的波形。
任务二电感式位移传感器测量小位移一、电感式测微器图9-13 轴向电感式测微器及测微仪a）测微器结构b）模拟指针式测微仪外形c）数字式测微仪外形d）测微器在工件直径测量中的使用1－引线电缆2－固定磁筒3－衔铁4－线圈5－测力弹簧6－防转销7－钢球导轨（直线轴承）8－测杆9－密封套10－测端11－被测工件12－基准面二、圆度测量图9-14圆度测量a）被测轴类工件b）计算机处理结果c）圆度测量仪外形1－被测物2－耐磨测端3－电感式传感器提问：圆度的单位是毫米还是米？三、工件截面轮廓测量图9-15电感式工件表面轮廓测量仪原理图提问：工件表面轮廓测量的单位是微米还是米？项目二涡流式小位移传感器【项目教学目标】☞知识目标了解位移传感器的标定方法。
☞技能目标掌握涡流式小位移传感器测量转速的原理。
任务一 涡流式位移传感器测量小位移一、轴向位移的监测图9-16 汽轮机主轴轴向位移的监测1－旋转设备（汽轮机） 2－主轴 3－刚性联轴器 4－涡流式位移传感器探头 5－夹紧螺母6－涡流式传感器支架 7－发电机 8－基座提问：当图9-16中的涡流式位移传感器探头与被测联轴器的间隙为设定的标准间隙时，涡流式位移传感器的输出电压应该调节为多少？二、转速测量zfn 60= （9-3）图9-17 涡流式转速测量方法a ）带有凹槽的转轴及输出波形b ）带有凸起的转轴及输出波形1－传感器 2－被测物例9-1 用图9-17b 中的涡流式位移传感器测得T =20ms ，求：转轴的转速n 为多少转每分钟？解 f =1/T =1/20ms=50Hz ，z =8，所以转速5060=60r/min =375r/min 8f n z =⨯。
提问：为什么图9-17中的输出波形不是正弦波？项目三 接近开关任务一认识接近开关一、常用接近开关的分类（1）电感式接近开关（实际工作原理是涡流效应）；（2）电容式接近开关；（3）干簧管；（4）霍尔式接近开关只对磁性或导磁性物体起作用。
二、接近开关的特点1）非接触检测；2）定位准确度；3）机械磨损；4）响应；5）密封；6）触点、火花、噪声，可适场合；7）与PLC或其他上位机的连接；8）体积；9）“触点”容量。
三、接近开关的主要技术指标（1）动作距离；（2）复位距离；（3）动作滞差；（4）重复定位准确度（重复性）；（5）响应频率；（6）额定工作距离δ0。
提问：1.动作距离、复位距离、动作滞差三者之间是何关系？哪个数值最大？2.动作距离与额定工作距离的数值哪个大？任务二电感式（涡流原理）接近开关的应用一、电感式接近开关的规格及接线方式1．电感式接近开关的结构形式图9-21电感式接近开关的几种结构形式a）圆柱形（非齐平式）b）平面安装型c）矩形d）槽形e）贯穿型2．被测金属体接近电感式接近开关的方式（1）轴向接近；（2）侧向接近（径向接近）。
图9-22NPN型三线制电感接近开关的原理、特性及接线a）NPN型三线制电感接近开关原理框图b）x、y方向的两种接近方式c）齐平式NPN型、OC门常开输出电路d）NPN型接近开关滞差特性提问：1.在图9-22中，当被测金属体从远至近，距离小于δmax且大于δnin时，该接近开关的输出为什么电平？距离小于δnin时，该接近开关的输出为什么电平？2.当被测金属体与探头的距离大于δmax时，该接近开关的输出为什么电平？3．NPN型电感式接近开关的接线及使用注意事项（1）复位状态；（2）动作状态；（3）施密特特性；（4）续流二极管；（5）过电流保护。
提问：三线制接近开关的接线颜色是怎样规定的？如果漏接续流二极管，在什么情况下会产生过电压？有可能导致什么器件损坏？图9-23接近开关的接线方式a）NPN型常开二线制b）PNP型常闭二线制c）NPN型常开三线制d）PNP型常开三线制e）NPN型常开、常闭四线制f）PNP型常开、常闭四线制表9-3LIONPOWER接近开关的主要技术指标参数名称指标壳体材料ABS触点控制功率/W 10最大触点电压/V DC 100最小击穿电压/V AC 250最大触点电流/A DC 1最大接触电阻/mΩ100最小绝缘电阻/Ω108最大动作时间/ms最大复位时间/ms工作电压/V DC 8~36二、接近开关与PLC的接线图9-24NPN型、PNP型两线制接近开关与PLC的接线a）低电平有效的无源输入电路b）高电平有效的有源输入电路提问：NPN型两线制接近开关接到PLC的输入端后，接近开关处于什么电平时，PLC才认为输入有效？PNP呢？【PLC的输入/输出状态填表训练】金属与接近开关的距离接近开关状态光耦中的红外二极管状态光耦中的光敏晶体管施密特整形电路输入端施密特整形电路输出端远暗截止低电平近导通低电平三、两线制接近开关与交流接触器的接线图9-25常闭型两线制接近开关与380V交流接触器的接线图提问：图9-25的电路中，为什么需要利用KM的辅助触点？如果采用常开型两线制接近开关，电路需要怎样变化？能实现怎样的功能？图9-26工件的加工定位与计数a）接近开关的安装位置b）感辨头及调幅式转换电路c）PNP型接近开关动作滞差特性1－加工机床2－刀具3－金属工件4－加工位置5－减速接近开关6－定位接近开关7－传送机构8－计数器-位置控制器提问：图9-25的电路中，如果正反馈电阻Rf开路，接近开关的输出特性将如何变化？请画出输出特性曲线。
如果b图中不用PNP晶体管，二改用NPN晶体管，则电阻R C要接到哪一个节点上？输出特性又有怎样的变化？请画出输出特性曲线。
在图9-26中，当被测金属体从远至近，距离小于3mm且大于2mm时，该接近开关的输出为什么电平？距离小于2mm时，该接近开关的输出为什么电平？反之距离大于3mm时，该接近开关的输出为什么电平？【PNP型接近开关（已接下拉电阻）的施密特特性状态填表训练】接近开关端面与金属板的距离δ/mm∞→→→→→→→→∞电平状态低电平高电平低电平表9-4NPN常闭、PNP常闭型接近开关的施密特特性比较电路形式无金属物体靠近时金属物体靠近到动作距离后晶体管状态I C U o晶体管状态I C U oNPN输出导通/R LU CES，低电平)截止0 V CC(高电平)PNP输出导通/R LV（高电平)截止0 0V(低电平)【PNP常开型接近开关的特性填表训练（V CC=24V，R L=Ω）】金属与接近开关的距离晶体管状态I C/mA U o/V远截止近237任务三电容式接近开关的应用一、电容式接近开关的结构及工作原理图9-27圆柱形电容式接近开关a）结构示意图b）调幅式测量转换电路原理框图1－被测物2－上检测极板（或内圆电极）3－下检测极板（或外圆电极）4－充填环氧树脂5－测量转换电路板6－塑料外壳7－灵敏度调节电位器RP 8－动作指示灯9－电缆10－非齐平式安装板（金属，接地）U R－比较器的基准电压提问：被测物1为尼龙以及纸板时，两者的灵敏度哪个大？为什么该电容式接近开关的有效输出是低电平？请分析当纸板靠近该接近开关时的整个工作过程。
图9-28电容式接近开关的外形a）齐平式（允许金属安装平面与探头的端面齐平）b）非齐平式c）非齐平夹具安装式提问：从图a和图b的结构来看，齐平式和非齐平式接近开关的灵敏度哪个略大？二、电容式接近开关的特性图9-29动作距离与被检测物体的材料、性质、尺寸的关系提问：从图9-29可以看出，纸板和金属板对电容式接近开关的影响哪个大？表9-5不同非金属检测物对电容式接近开关动作距离的影响材料水纯酒精玻璃潮湿的木材纸橡胶石英尼龙、聚四氟乙烯动作距离（%）100 85 40 20~50 20~35 20~35 20~40 20表9-6TV618电容式接近开关的主要技术指标参数名称指标电源/V DC 12~36或AC 220测量距离/mm 2~50（与被测对象材料及外径有关）响应时间/s （0∼99可选）输出信号三线制直流NPN或PNP或触点输出重复性/mm ≤（导电材料时）探头材料1Cr18Ni9Ti或PTFE（聚四氟乙烯）电子单元工作温度/℃-20~80探头工作温度/℃-60~250（分体式）探头尺寸（圆柱螺纹）/mm M12×1、M18×1、M30×、M32×壳体密封级别IP65（铸铝壳体时）最大检测距离/mm2（M12×1）5（M18×1）15（M30×）18（M32×）三、电容式接近开关的使用图9-30电容式接近开关的应用a）外挂式电容接近开关b）内装式电容接近开关1－塑料容器外壁2－下料管3－含水颗粒4－电容式接近开关5－物位提问：1.图9-30a可以用于医院的哪个场合？2.如果图9-30中的黑色与红色接反，在什么情况下该接近开关会产生过电流？任务四霍尔式接近开关的应用一、霍尔式传感器工作原理图9-31霍尔元件示意图a）霍尔效应原理图b）N型硅霍尔元件结构示意图c）图形符号d）外形图9-32开关型霍尔式集成电路外形及内部电路a）外形尺寸b）内部电路框图提问：1.图9-32a中，霍尔器件的a、b端称为什么端？c、d端称为什么端？2.图9-32b中，基极电阻R B左边的矩形框表示什么器件？起何作用？图9-33开关型霍尔式集成电路的施密特输出特性曲线提问：1.图9-33中，如果霍尔器件感受到的磁感应强度大于，该接近开关的输出为什么电平？2.如果霍尔器件感受到的磁感应强度小于于，该接近开关的输出为什么电平？3.如果感受到的磁感应强度大于于，且小于于，则又可以分为那两种情况？图9-34霍尔式接近开关应用示意图a）霍尔式接近开关的外形b）被检测对象是铁磁材料c）被检测对象是永久磁铁d）被检测对象是旋转翼片1－机械手2－铁磁检测板3－工作台4－丝杠-螺母副5－分流翼片H－霍尔式接近开关M－电动机PC－角编码器。
