陳江萍

摘 要：利用報(bào)廢的交流接觸器巧制一種電感式位移傳感器，不僅可以彌補(bǔ)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的缺乏，而且可以激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，提升生命活力，使物理課堂教學(xué)更有效。

關(guān)鍵詞：微小位移傳感器；交流接觸器；實(shí)驗(yàn)儀器

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）8（S）-0055-2

人教版選修3-2第六章《傳感器》第一節(jié)的“問題與練習(xí)1”中介紹了電感式微小位移傳感器，并讓學(xué)生說明其工作原理。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對電感式微小位移傳感器沒有直觀體驗(yàn)，不少學(xué)生無法說出其工作原理，教師也沒有可演示的教具，只能照本宣科，收不到理想的教學(xué)效果。

制作電感式微小位移傳感器原理比較簡單，但制作時(shí)還有需要探索的地方。首先移動的鐵芯用怎樣的方式進(jìn)行處理，繞在鐵芯上的線圈繞多少匝，漆包線要多粗等。筆者靈感一現(xiàn)，用報(bào)廢的交流接觸器改造來做此實(shí)驗(yàn)可行。交流接觸器內(nèi)部的底部是一個(gè)固定鐵芯，上部是可移動的鐵芯和動、靜觸頭，固定鐵芯中間套有勵(lì)磁線圈，基本符合做電感式微小位移傳感器框架要求。筆者經(jīng)過考慮決定利用報(bào)廢的10A交流接觸器來改造。

1 改制方法

⑴拆開交流接觸器，去除內(nèi)部彈簧，動觸頭上的彈簧就可使兩個(gè)鐵芯之間有一定的距離。

⑵拆除原勵(lì)磁線圈中的漆包線，利用其骨架重新繞一線圈。其匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大；但匝數(shù)越多，漆包線的線徑就越細(xì)，線圈的直流電阻就越大，影響實(shí)驗(yàn)效果。綜合考慮決定用直徑0.4mm的漆包線繞600匝。2 工作原理

在兩個(gè)鐵芯之間有氣隙，當(dāng)距離減小時(shí)，氣隙厚度減小，引起磁路中總磁阻變小，從而使電感線圈的電感量變大，感抗變大，回路中電流變小，燈泡變暗；當(dāng)距離增大時(shí)，氣隙厚度變大，引起磁路中總磁阻變大，從而使電感線圈的電感量變小，感抗變小，回路中電流變大，燈泡變亮。

3 實(shí)驗(yàn)方法

在接線柱1、2上接上交流電流表（250mA檔），插上交流電源，此時(shí)小燈泡點(diǎn)亮，交流電流表示數(shù)約為125mA，此時(shí)兩個(gè)鐵芯間的距離是2.4mm。當(dāng)用大拇指在交流接觸器頂部緩慢按壓可移動鐵芯時(shí)，小燈泡變暗，與之相串聯(lián)的交流電流表示數(shù)變小，當(dāng)兩個(gè)鐵芯合上時(shí)燈泡幾乎不亮，此時(shí)交流電流表示數(shù)約為45mA。當(dāng)慢慢減小大拇指上的壓力，兩個(gè)鐵芯間的距離緩慢加大，燈泡變亮，交流電流表示數(shù)也變大，完全松開大拇指，交流電流表示數(shù)又約為125mA。如暫時(shí)沒有交流電流表，也可以短接接線柱1、2通過觀察燈泡亮度的變化來進(jìn)行教學(xué)。

4 教學(xué)效果

該實(shí)驗(yàn)裝置演示效果非常明顯，加深了學(xué)生對電感式微小位移傳感器工作原理的理解：當(dāng)鐵芯間距離減小時(shí)，感抗增大，回路中電流減??；當(dāng)鐵芯間距離增大時(shí)，感抗減小，回路中電流增大，將位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電流這個(gè)電學(xué)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社物理室.高中全日制物理選修3-2[M].北京：人民教育出版社，2004.

[2]賀水燕，蔡靜.自制電感傳感器測量微小位移.[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，（2）：33.

[3]廖正琴，陳智伯，羅中文.新課程標(biāo)準(zhǔn)理念指導(dǎo)下的傳感器教學(xué)初探[J].物理教學(xué)探討，2003，（5）：42.

（欄目編輯 王柏廬）

摘 要：利用報(bào)廢的交流接觸器巧制一種電感式位移傳感器，不僅可以彌補(bǔ)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的缺乏，而且可以激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，提升生命活力，使物理課堂教學(xué)更有效。

關(guān)鍵詞：微小位移傳感器；交流接觸器；實(shí)驗(yàn)儀器

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）8（S）-0055-2

人教版選修3-2第六章《傳感器》第一節(jié)的“問題與練習(xí)1”中介紹了電感式微小位移傳感器，并讓學(xué)生說明其工作原理。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對電感式微小位移傳感器沒有直觀體驗(yàn)，不少學(xué)生無法說出其工作原理，教師也沒有可演示的教具，只能照本宣科，收不到理想的教學(xué)效果。

制作電感式微小位移傳感器原理比較簡單，但制作時(shí)還有需要探索的地方。首先移動的鐵芯用怎樣的方式進(jìn)行處理，繞在鐵芯上的線圈繞多少匝，漆包線要多粗等。筆者靈感一現(xiàn)，用報(bào)廢的交流接觸器改造來做此實(shí)驗(yàn)可行。交流接觸器內(nèi)部的底部是一個(gè)固定鐵芯，上部是可移動的鐵芯和動、靜觸頭，固定鐵芯中間套有勵(lì)磁線圈，基本符合做電感式微小位移傳感器框架要求。筆者經(jīng)過考慮決定利用報(bào)廢的10A交流接觸器來改造。

1 改制方法

⑴拆開交流接觸器，去除內(nèi)部彈簧，動觸頭上的彈簧就可使兩個(gè)鐵芯之間有一定的距離。

⑵拆除原勵(lì)磁線圈中的漆包線，利用其骨架重新繞一線圈。其匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大；但匝數(shù)越多，漆包線的線徑就越細(xì)，線圈的直流電阻就越大，影響實(shí)驗(yàn)效果。綜合考慮決定用直徑0.4mm的漆包線繞600匝。2 工作原理

在兩個(gè)鐵芯之間有氣隙，當(dāng)距離減小時(shí)，氣隙厚度減小，引起磁路中總磁阻變小，從而使電感線圈的電感量變大，感抗變大，回路中電流變小，燈泡變暗；當(dāng)距離增大時(shí)，氣隙厚度變大，引起磁路中總磁阻變大，從而使電感線圈的電感量變小，感抗變小，回路中電流變大，燈泡變亮。

3 實(shí)驗(yàn)方法

在接線柱1、2上接上交流電流表（250mA檔），插上交流電源，此時(shí)小燈泡點(diǎn)亮，交流電流表示數(shù)約為125mA，此時(shí)兩個(gè)鐵芯間的距離是2.4mm。當(dāng)用大拇指在交流接觸器頂部緩慢按壓可移動鐵芯時(shí)，小燈泡變暗，與之相串聯(lián)的交流電流表示數(shù)變小，當(dāng)兩個(gè)鐵芯合上時(shí)燈泡幾乎不亮，此時(shí)交流電流表示數(shù)約為45mA。當(dāng)慢慢減小大拇指上的壓力，兩個(gè)鐵芯間的距離緩慢加大，燈泡變亮，交流電流表示數(shù)也變大，完全松開大拇指，交流電流表示數(shù)又約為125mA。如暫時(shí)沒有交流電流表，也可以短接接線柱1、2通過觀察燈泡亮度的變化來進(jìn)行教學(xué)。

4 教學(xué)效果

該實(shí)驗(yàn)裝置演示效果非常明顯，加深了學(xué)生對電感式微小位移傳感器工作原理的理解：當(dāng)鐵芯間距離減小時(shí)，感抗增大，回路中電流減??；當(dāng)鐵芯間距離增大時(shí)，感抗減小，回路中電流增大，將位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電流這個(gè)電學(xué)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社物理室.高中全日制物理選修3-2[M].北京：人民教育出版社，2004.

[2]賀水燕，蔡靜.自制電感傳感器測量微小位移.[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，（2）：33.

[3]廖正琴，陳智伯，羅中文.新課程標(biāo)準(zhǔn)理念指導(dǎo)下的傳感器教學(xué)初探[J].物理教學(xué)探討，2003，（5）：42.

（欄目編輯 王柏廬）

摘 要：利用報(bào)廢的交流接觸器巧制一種電感式位移傳感器，不僅可以彌補(bǔ)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的缺乏，而且可以激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，提升生命活力，使物理課堂教學(xué)更有效。

關(guān)鍵詞：微小位移傳感器；交流接觸器；實(shí)驗(yàn)儀器

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）8（S）-0055-2

人教版選修3-2第六章《傳感器》第一節(jié)的“問題與練習(xí)1”中介紹了電感式微小位移傳感器，并讓學(xué)生說明其工作原理。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對電感式微小位移傳感器沒有直觀體驗(yàn)，不少學(xué)生無法說出其工作原理，教師也沒有可演示的教具，只能照本宣科，收不到理想的教學(xué)效果。

制作電感式微小位移傳感器原理比較簡單，但制作時(shí)還有需要探索的地方。首先移動的鐵芯用怎樣的方式進(jìn)行處理，繞在鐵芯上的線圈繞多少匝，漆包線要多粗等。筆者靈感一現(xiàn)，用報(bào)廢的交流接觸器改造來做此實(shí)驗(yàn)可行。交流接觸器內(nèi)部的底部是一個(gè)固定鐵芯，上部是可移動的鐵芯和動、靜觸頭，固定鐵芯中間套有勵(lì)磁線圈，基本符合做電感式微小位移傳感器框架要求。筆者經(jīng)過考慮決定利用報(bào)廢的10A交流接觸器來改造。

1 改制方法

⑴拆開交流接觸器，去除內(nèi)部彈簧，動觸頭上的彈簧就可使兩個(gè)鐵芯之間有一定的距離。

⑵拆除原勵(lì)磁線圈中的漆包線，利用其骨架重新繞一線圈。其匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大；但匝數(shù)越多，漆包線的線徑就越細(xì)，線圈的直流電阻就越大，影響實(shí)驗(yàn)效果。綜合考慮決定用直徑0.4mm的漆包線繞600匝。2 工作原理

在兩個(gè)鐵芯之間有氣隙，當(dāng)距離減小時(shí)，氣隙厚度減小，引起磁路中總磁阻變小，從而使電感線圈的電感量變大，感抗變大，回路中電流變小，燈泡變暗；當(dāng)距離增大時(shí)，氣隙厚度變大，引起磁路中總磁阻變大，從而使電感線圈的電感量變小，感抗變小，回路中電流變大，燈泡變亮。

3 實(shí)驗(yàn)方法

在接線柱1、2上接上交流電流表（250mA檔），插上交流電源，此時(shí)小燈泡點(diǎn)亮，交流電流表示數(shù)約為125mA，此時(shí)兩個(gè)鐵芯間的距離是2.4mm。當(dāng)用大拇指在交流接觸器頂部緩慢按壓可移動鐵芯時(shí)，小燈泡變暗，與之相串聯(lián)的交流電流表示數(shù)變小，當(dāng)兩個(gè)鐵芯合上時(shí)燈泡幾乎不亮，此時(shí)交流電流表示數(shù)約為45mA。當(dāng)慢慢減小大拇指上的壓力，兩個(gè)鐵芯間的距離緩慢加大，燈泡變亮，交流電流表示數(shù)也變大，完全松開大拇指，交流電流表示數(shù)又約為125mA。如暫時(shí)沒有交流電流表，也可以短接接線柱1、2通過觀察燈泡亮度的變化來進(jìn)行教學(xué)。

4 教學(xué)效果

該實(shí)驗(yàn)裝置演示效果非常明顯，加深了學(xué)生對電感式微小位移傳感器工作原理的理解：當(dāng)鐵芯間距離減小時(shí)，感抗增大，回路中電流減小；當(dāng)鐵芯間距離增大時(shí)，感抗減小，回路中電流增大，將位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電流這個(gè)電學(xué)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社物理室.高中全日制物理選修3-2[M].北京：人民教育出版社，2004.

[2]賀水燕，蔡靜.自制電感傳感器測量微小位移.[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2008，（2）：33.

[3]廖正琴，陳智伯，羅中文.新課程標(biāo)準(zhǔn)理念指導(dǎo)下的傳感器教學(xué)初探[J].物理教學(xué)探討，2003，（5）：42.

（欄目編輯 王柏廬）