2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版）第八章第一节 转速的测量 教案

教案首页 章节序号 54 章节名称 8-1转速的测量 1.了解常见的光电式传感器的基本原理。 教学目标 2.掌握非接触式转速表的结构和使用方法。 3.掌握离心式转速表的结构和使用方法。 4.掌握非接触式转速表和离心式转速表的维护保养方法。 重 点：1.非接触式转速表的结构和使用方法。 教学重、难 2.离心式转速表的结构和使用方法。 点及 难 点：光电式传感器的基本原理。 解决方法 解决办法：通过生活中的实例，讲解本课的内容。讲解中，避免具体电路的 分析，着重讲好其结构和使用方法。 授课教具 非接触式转速表、离心式转速表、多媒体教学设备。 授课方法 讲授法、直观演示法。 教学反思 转速表，和工作密切相关，也和电动机控制电路有联系。讲课中，一定 和建议 要结合实例，分析、讲解转速表。重点要突出如何使用。 教学活动_____ 直接测量其转速。类型表的优点。论。 【讲授新课】 一、非接触式转速表对新知识进 UT371型非接触式转速表是性能稳定、安全、可行必要的记 靠的非接触式转速表，如图所示。该转速表的电路录。 设计以单片机为核心，光电转速采样处理，可用于 测量转速及计数，转速量程为10～99999r/min，计 数量程为0~99999。 1.非接触式转速表的结构 UT371型非接触式转速表主要由激光发射与接提示：通过演示，边操 教学过程与教学内容 教师活动 学生活动 收窗口、LCD显示屏和功能按钮三部分组成。 作边讲解。 9e88.6B8k 3 )结构 b)LCD显示屏 2.非接触式转速表的原理 UT371型非接触式转速表采用光电转速采样的 方式，电路以单片机为核心。光电转速采样以光电 式传感器为主要元器件。 (1)光电式传感器 光电式传感器是一种将光信号转换为电信号的 传感器，具有结构简单、非接触、反应快、精度高、 不易受电磁干扰等优点，在自动控制系统中被广泛 应用。其缺点是易受外界光源干扰、对光信号的检 测处理比较困难、不能用于高温环境等。 光电式传感器依据光电效应原理，其工作过程 是：首先将被测的非电量（如转速、浑浊度等）转 换为光信号，然后通过光电元器件将相应的光信号 转换为电信号后再进行测量。常见的光电式传感器 有以下几种。 1)光敏电阻 光敏电阻的工作原理是光电导效应，即当光照 射在某些物体上时，其电导率发生变化的现象。在 半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带 有透明窗的管壳内就构成了光敏电阻。 教学过程与教学内容 教师活动 学生活动 2)光敏二极管 光敏二极管的工作原理是PN结的单向导电性， 与一般半导体二极管的不同之处在于其PN结装在透 明管壳的顶部，可直接接受光照。光敏二极管在电 路中一般处于反向偏置状态。 3)光敏三极管 光敏三极管的结构与普通三极管相同，有两个 PN结。其基本原理与光敏二极管相同，但它在把光 信号转换为电信号的同时，还放大了信号电流，因 此具有更高的灵敏度。另外，它的基极一侧做得很 大，从而扩大了光照面积，也能够提高灵敏度。 4)光电池 光电池是根据光生伏特效应的原理制成的一种 光电式传感器，它能直接将光信号转换为电动势输 出。 (2)工作原理 以非接触式光电数字转速表为例。图所示是在 提示：实物展示。 电动机的转轴上贴上黑白相间的条纹，当电动机转 轴转动时，黑色与白色交替出现，光电式传感器间 断接收光的反射信号，输出电脉冲，再经过放大整 形电路，输出整齐的方波信号，由数字式频率计测 量其频率，再经计算得到电动机的转速。 电动机 大整 数学式 形电路 装率什 发光二管 》在电动机转轴上涂条这的测量方法 图所示是在电动机转轴上固定一个调制盘，当 教学过程与教学内容 教师活动 学生活动 电动机转轴转动时，将发光二极管发出的恒定光调 制成随时间变化的调制光，同样经光电式传感器和 放大整形电路，输出整齐的方波信号，由数字式频 率计测量其频率，再经计算得到电动机的转速。 调制盘 电动机 光电式 放大整 数学式 传感器 形电路 书计 发光二极管 6)使拼调制合的测量方法 电动机的转速n与频率f的关系为 4s60/ N 式中，N为白色条纹数或调制盘孔数。 提示：充分利用本教材 3.非接触式转速表的使用 提供的微视频，结合讲 学生听讲， (1)转速测量 课内容和实训要求展开 作笔记，回 1)将反光纸贴在待测物体上，如图所示。 授课。 答教师提 问，观看教 师的实物演 示。 2)将转速表固定于一个稳定位置，使转速表的 激光发射与接收窗口距离被测量物体50~200m。 3)按“ON/OF”按键开启转速表，默认进入转 速量程，将激光对淮被测物体上的反光纸，与反光 纸的垂直夹角不大于30°。 4)启动被测量物体，仪表显示被测量物体的转 速。 (2)内部光源接收计数测量 教学过程与教学内容 教师活动 学生活动