任务二 金属热电阻

教学内容任务二金属热电阻课时2教学目标知识目标1.理解热电阻温度检测原理；2.了解热电阻结构及分类；3.了解热电阻在工业现场应用及接线。能力目标1.能用万用表测量热电阻的电阻信号；2.能把热电阻与温度数显表接线。素质目标1.培养全方面分析问题和思考问题的能力；2.培养小组团结互助的精神。教学重点1.理解热电阻温度检测原理；2.了解热电阻在工业现场应用及接线。教学难点1.能用万用表测量热电阻的电阻信号；2.能把热电阻与温度数显表接线。教学策略教法学法讲解，分析讨论，动画观看，ppt展示教学手段教具准备课件，多媒体，ppt，图片，动画，视频教学过程教学要点及教师活动学生活动教学引入日常生活中我们经常会遇到温度测量，大多是利用温度计来测量，而在工业中，低温区测温经常采用的是金属热电阻来测量温度。那么热电阻测温和温度计测温有什么不同呢？带这个问题，我们来观察一下下面这个实验。分别把热电阻放在常温、热水、开水，用万用表测量热电阻的电阻值填入下表，对比温度值和对应的电阻值之间的关系，通过对比你发现什么规律。学生分组实验并将数据填入对应的表格中教学过程教学要点及教师活动学生活动一、金属热电阻的工作原理在任务引入中我们发现，金属导体的电阻值随着温度的变化而变化，当金属导体温度上升时，导体的电阻值增加；反之，则电阻值减小。所以金属导体具有正的温度系数，热电阻就是利用金属的热特性制成的，这就是热电阻的测温原理。二、金属热电阻的结构、分类及接线1.热电阻的分类及结构（1）按材料区分热电阻目前应用最多的是铂（Pt）电阻和铜（Cu）电阻。还有使用金属镍的热电阻。（2）按结构区分热电阻主要有普通型热电阻、铠装型和隔爆型等不同的热电阻。金属热电阻主要由接线盒、接线端子、保护管、绝缘套管和感温元件组成。2.热电阻的测量电路及接线方法（1）热电阻的测量电路热电阻传感器的测量电路一般使用电桥，如图2-2-5示，当电桥平衡时,U0=0，所以:R1·R3=R2·R4或R1/R2=R4/R3此为桥式平衡条件。当R1发生变化时，电桥输出电压U0也随之发生变化。（2）热电阻的接线方法二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合。三线制:在热电阻的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，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。四线制:在热电阻的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I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。三、金属热电阻在企业应用在实际生产中，应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。最常用的有铂电阻R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，它们的分度号分别为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。优点：测量精度高，复现性好；有较大的测量范围，尤其是在低温方面；易于使用在自动测量中，也便于远距离测量。缺点：在高温（大于850℃）测量中准确性不好；易于氧化和不耐腐蚀。常用分度号为Pt100，测温范围均为-200~850℃.学生分析表格中的数据，找出其规律。了解热电阻的分类及结构，对照实物能指出其结构的对应位置学生根据教师的演示，分组进行实操练习学生了解金属热电阻在企业中的应用，并了解各自的优缺点教学反馈及检测【案例分析】热电阻在烧结主抽系统应用温度检测烧结的生产过程是经配料和处理过的烧结料铺到烧结机的台车上，进行点火和强制抽风（靠主抽风机抽风产生负压）的作用下烧结料中的燃料燃烧产生高温使得局部软化和融化发生一系列物理化学反应生成一定数量的液相，随后由于温度降低液相冷却凝固成块。在整个烧结过程中，高压电机的工作在整个烧结过程中起到至关重要的作用，所以对于电机各部分的温度检测显得很重要。电机各部分的温度很重要，这就需要随时监测电机各部分的温升。烧结主抽风机需要高压电机提供动力。风机主要靠电机轴承旋转来驱动风机叶轮旋转。所以主抽高压风机和电机是