摘 要：介紹了機電一體化技術(shù)專業(yè)應(yīng)用“教、學、做”一體化教室實施的熱電偶溫度傳感器課堂一次理實一體化教學的過程、教學思路、教學方法及相應(yīng)實訓教學。

關(guān)鍵詞：熱電效應(yīng)；傳感器；機電一體化技術(shù)

一、教學目的與教學內(nèi)容

（一）教學目的

掌握熱電偶溫度傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、分類、接入電路形式及應(yīng)用。

（二）教學重、難點

理論教學重點：熱電偶溫度傳感器的原理與應(yīng)用

實訓教學重點：熱電偶溫度傳感器正確接線、測溫

理論教學難點：接觸熱電勢和溫差熱電勢

實訓教學難點：熱電偶溫度傳感器正確接線、測溫

（三）教學思路

整個熱電偶溫度傳感器內(nèi)容教學為一次課90分鐘，應(yīng)用“教、學、做”一體化教室實施教學，計劃理論課時30分鐘，仿真練習與實訓測溫大約50分鐘，答疑與總結(jié)約10分鐘。具體教學思路如下圖圖1所示。

一次課的教學思路

（四）教學主要內(nèi)容

1.熱電效應(yīng)

（1）結(jié)點產(chǎn)生熱電勢的微觀解釋及圖形符號；（2）熱電偶的分度表；（3）接觸電動勢；（4）溫差電動勢。

2.熱電偶的基本定律

（1）勻質(zhì)導體定律；（2）中間導體定律；（3）中間溫度定律；（4）參考電極定律。

3.熱電偶的結(jié)構(gòu)形式

（1）普通型熱電偶；（2）鎧裝熱電偶；（3）薄膜熱電偶；（4）表面熱電偶；（5）防爆熱電偶。

4.熱電偶組成材料

5.熱電偶測溫及參考端溫度補償

（1）補償導線；（2）冷端溫度補償；（3）冰浴法；（4）補償電橋法；（5）熱電偶測溫基本電路。

二、實訓項目

（一）再現(xiàn)貝塞爾效應(yīng)，引導出熱電偶溫度傳感器的原理熱電效應(yīng)①

通過貝塞爾效應(yīng)實訓，由學生真是感受到熱電效應(yīng)，加深對熱電效應(yīng)的理解。

（二）熱電偶溫度傳感器仿真接線測溫

讓學生先通過仿真軟件來正確掌握熱電偶溫度傳感器的接線，隨著仿真軟件的測量結(jié)果的出現(xiàn)，提升學生的自信心。熱電偶安裝連接的時候一定要注意，其導線是分正負極的，如果接反會造成顯示結(jié)果錯誤溢出，但往往接反了線在設(shè)備不運行升溫的情況下不容易看出，因為接反和接正線路在室溫情況下都會顯示是正常溫度，要想檢查是否連接正確，最好是在安裝連接好熱電偶以后，稍微給設(shè)備加溫運行一下，根據(jù)儀表顯示是否正常做出判斷（若接反數(shù)字會慢慢減少出現(xiàn)負值溢出）。

（三）熱電偶溫度傳感器測溫實訓

利用浙江天煌科技實業(yè)有限公司開發(fā)的傳感器系統(tǒng)綜合實訓裝置THSRZ-2來完成熱電偶測溫實訓。注意：若測量時，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴重影響測量的準確性。由于冷端溫度變化造成的影響，在冷端采取一定措施補償，這稱為熱電偶的冷端補償。

三、教學方法

（一）啟發(fā)式教學

由熱電效應(yīng)啟發(fā)學生，自己如何來創(chuàng)造生產(chǎn)用的熱電偶溫度傳感器。

（二）對比式教學

利用幾種熱電偶溫度傳感器的結(jié)構(gòu)進行對比，分別掌握這幾種熱電偶溫度傳感器的典型應(yīng)用和各自的特點。

（三）示范式教學

每個實訓，教師都要首先自己做個示范。且要注意每個細節(jié)都要盡量做到規(guī)范，在實訓過程中還要提醒學生容易出錯的環(huán)節(jié)，以及如何避免。

（四）探索式教學

與學生一起探索，由學生自己得出結(jié)論，大家再來共同驗證結(jié)論。由貝塞爾現(xiàn)象推導出熱電效應(yīng)。

四、結(jié)論

通過應(yīng)用“教、學、做”一體化教室實施教學，充分調(diào)動了學生學習的積極性，更重要的是學生的動手能力得到了提升，在學習過程中，學生開始思考問題，開始想辦法解決問題。整個課堂是學生的課堂，教師只是引導者。

參考文獻：

段亞博.幾種常見工業(yè)用熱電偶選用與安裝.計量與測試技術(shù)，2006（9）：41.

作者簡介：王前洪（1975.10—），男，學歷：碩士研究生，就職學校：鄂州職業(yè)大學機械工程學院，研究方向：機電控制技術(shù)。