3.2 热电偶自由端温度的补偿（教案）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

《传感器及应用》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务3.2热电偶自由端温度的补偿 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据教育部颁布的《中等职业学校机电技术应用专业教学指导方案》中主干课程传感器及应用的教学基本要求，并参照有关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级标准编写的中等职业教育国家规划教材。 背景分析 本书主要内容包括传感器的基本概念、参量传感器、发电传感器、其他传感器、传感器的信号处理、抗干扰技术、检测仪表概述、传感器在机电产品中的应用等。本书可作为中等职业学校机电技术应用专业教材，也可作为相关行业岗位培训教材或自学用书。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 全面贯彻素质教育思想，从社会发展对高素质劳动者和中初级专门人才需要的实际出发，注重对学生的创新精神和实践能力的培养。 熟悉和掌握热电偶自由端温度的补偿的方法和主要内容； 理解和运用温度补偿方法、常用的国产冷端补偿器性能和热电偶的应用等内容进行掌握； 学习任务 描述 熟悉和掌握热电偶自由端温度的补偿的方法和主要内容； 理解和运用温度补偿方法、常用的国产冷端补偿器性能和热电偶的应用等内容进行掌握。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 熟悉和掌握热电偶自由端温度的补偿的方法和主要内容； 教学难点 理解和运用温度补偿方法、常用的国产冷端补偿器性能和热电偶的应用等内容进行掌握。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级的提升，实现重难点的突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《传感器及应用》，主编：吴旗，2010年1月第2版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 问题引入：分小组总结常用热电偶补偿导线的特性。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知]（2分钟） 三、热电偶自由端温度的补偿 热电偶在测温过程中，为了保证输出热电动势仅与被测温度有关，必须保持自由端(冷端)的温度恒定。一般热电偶的分度表(即温度与热电动势关系的对应数据表格，见附录六、附录七)和根据分度表刻度的显示仪表都是以热电偶的自由端温度等于0℃为条件的，使用时必须遵守这一条件。如果自由端温度不是0℃(实际使用中确实如此),尽管被测温度不 变，热电动势E(t,t₀)也将随自由端温度t₀而变化。为了消除或补偿由这一因素引入的测 量误差，常用以下几种方法。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生根据所学知识上网查一下关于此课堂所涉及的新闻和时政等，可以用于小组间的分享。 使用学生对自己专业有个大概了解，自己再去收集相关资料拓展自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知]（14分钟） 1.温度补偿方法 (1)仪表调零修正法 当热电偶与动圈式仪表配套使用时，若热电偶的自由端温度t₀基本恒定，对测量精度要求又不高时，可将仪表的机械零点调至热电偶自由端温度t₀的位置上，这相当于在输入热电 偶的热电动势Em(t,to)前先给仪表输入一个热电动势E(t,0℃)。这样，仪表在使用时 所指示的值即为Em(t,to)+E(t,0℃)。进行仪表机械零点调整时，首先应将仪表的电源和输入信号切断，然后用螺丝刀调节仪表面板上的螺丝使指针指向t₀的刻度上。此法虽有一些误差，但非常简便，在工业上经常采用。 (2)自由端温度自动补偿 上述方法是要求在恒定自由端温度t₀的条件下得以实现的。若此条件不能满足，或要求被测温度的信号立即传入控制装置，以便进行实时控制时，这一方法就难以实现。如果在热电偶与仪表之间接入一个补偿装置，这个补偿装