深入了解歷史文化是培養(yǎng)孩子綜合素質(zhì)的重要途徑。如何養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高學(xué)習(xí)效率是我們應(yīng)該思考的問(wèn)題。希望這些范文能夠給你提供一些啟示和幫助,同時(shí)也歡迎你分享自己的看法和經(jīng)驗(yàn)。
物理傳感器論文篇一
摘要:信息技術(shù)的飛速發(fā)展帶來(lái)教學(xué)的新突破,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為化學(xué)教學(xué)的重要部分,引入多媒體技術(shù)對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度,降低實(shí)驗(yàn)的危害性,使化學(xué)概念抽象形象化,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力以及豐富學(xué)生實(shí)驗(yàn)知識(shí)均起著至關(guān)重要的作用。
關(guān)鍵詞:多媒體教學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn);直觀(guān)。
信息化社會(huì)是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果,是人類(lèi)文明史上的又一次飛躍。從工業(yè)生產(chǎn)中悄然興起的信息技術(shù)不斷潛入到教育科學(xué)領(lǐng)域,成為教育教學(xué)工作的又一重要手段?;瘜W(xué)教學(xué)作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)有著更大的依賴(lài)性。電教媒體這一技術(shù)似一縷微風(fēng)給化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)新鮮氣息,解決了傳統(tǒng)教學(xué)中的種種難題,起到優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),激發(fā)學(xué)生興趣的作用。
一、多媒體教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
興趣是成功的基礎(chǔ),是推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)力。傳統(tǒng)的`教學(xué)方式雖然在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提供了一定的趣味性,但有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)因其過(guò)程復(fù)雜,現(xiàn)象不顯,安全性差使得實(shí)驗(yàn)操作很難執(zhí)行,造成好多實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成,阻礙了教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行,而此時(shí)多媒體教學(xué)的引入克服了這些缺點(diǎn),使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)更直觀(guān)更形象更易于接受,這種教學(xué)方式因其操作靈活簡(jiǎn)便,內(nèi)容豐富激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、多媒體教學(xué)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。
演示實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)基本操作技能的最有效的途徑,對(duì)于提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和參與程度有很大的作用,因而演示實(shí)驗(yàn)要真正起到演示作用,提高實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度至關(guān)重要。傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般采用放大實(shí)驗(yàn)儀器,抬高實(shí)驗(yàn)裝置,增加實(shí)驗(yàn)藥品用量以及巡回演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法,然而實(shí)驗(yàn)儀器放大是有限的,而其他操作方法浪費(fèi)藥品又浪費(fèi)時(shí)間,且有些現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)瞬間難以觀(guān)察,以致影響教學(xué)效果,而多媒體技術(shù)的引用克服了上述缺陷,提高了演示實(shí)驗(yàn)的效果,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度,又能達(dá)到預(yù)期的目的。
三、多媒體教學(xué)降低實(shí)驗(yàn)的危害性。
許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有危險(xiǎn)性,如果操作不當(dāng),就有可能發(fā)生意外事故,在課堂上難以完成實(shí)驗(yàn)演示,因此傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些錯(cuò)誤操作只能靠教師講解其錯(cuò)誤的原因,以及錯(cuò)誤操作可能帶來(lái)的危害,卻不能用實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)來(lái)證明,否則會(huì)造成危險(xiǎn)。而多媒體技術(shù)的引入,既保證學(xué)生的安全又保護(hù)環(huán)境,還達(dá)到良好的教學(xué)效果。同時(shí)可以對(duì)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤操作引起的危害進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn),引起學(xué)生重視,幫助學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟和操作技能。
四、多媒體教學(xué)使實(shí)驗(yàn)概念抽象形象化。
在中學(xué)化學(xué)階段,有的概念是以實(shí)驗(yàn)為主線(xiàn)的。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中,往往重視了概念的記憶輕視了概念的正確理解,因而對(duì)于以實(shí)驗(yàn)為主線(xiàn)的概念教學(xué),教師必須把握現(xiàn)代教育手段的應(yīng)用,利用多媒體技術(shù)變抽象為形象,在實(shí)驗(yàn)中做到聲音,圖像,模擬實(shí)驗(yàn)與演示的有機(jī)結(jié)合,加深理解形成概念,優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
例如,可利用多媒體模擬烯烴或炔烴的加聚反應(yīng)過(guò)程,通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬斷鍵過(guò)程和成鍵方式來(lái)加深對(duì)加聚反應(yīng)的掌握。再比如對(duì)于一些化工生產(chǎn)過(guò)程,接觸法制硫酸等,用多媒體計(jì)算機(jī)可形象逼真地實(shí)現(xiàn)每一步生產(chǎn)過(guò)程,強(qiáng)化記憶。
五、多媒體教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)造力。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展提出要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,讓學(xué)生參與到自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中來(lái)。而多媒體技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中起到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)知識(shí)和操作技能的演示教學(xué),有利于培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力,解決問(wèn)題的能力,相互協(xié)作的能力和創(chuàng)造能力。在多媒體教學(xué)“實(shí)驗(yàn)室”中讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中暢游發(fā)揮各自的才能,去探索化學(xué)世界。例如:物質(zhì)的鑒別,通過(guò)多媒體實(shí)驗(yàn)室提供學(xué)生所需的試劑,由學(xué)生選擇各種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并加以判斷,計(jì)算機(jī)對(duì)各種方法所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象都會(huì)模擬,并正確判斷加以提示,有利于鞏固知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。
六、多媒體教學(xué)使實(shí)驗(yàn)知識(shí)豐富化。
電教媒體的大信息,大容量,省時(shí),省力的優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)的教學(xué)手段所無(wú)法比擬的?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)內(nèi)容豐富,學(xué)生課堂學(xué)習(xí)時(shí)間是有限的,要讓學(xué)生在有效的時(shí)間盡可能地獲得較多的信息,多媒體是最有效的手段。
總之,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ),是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要手段,對(duì)幫助學(xué)生更好地接受和掌握化學(xué)知識(shí)有著至關(guān)重要的作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入多媒體技術(shù)豐富了化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使原來(lái)難以操作或者無(wú)法操作的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)其可操作性,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)更直觀(guān)更形象。同時(shí)教師可以根據(jù)教學(xué)需要,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化組合,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,從而使多媒體技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮其作用。
物理傳感器論文篇二
新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信息技術(shù)與物理課程的整合提出了具體要求,尤其是將傳感器列入中學(xué)物理課程。提出“了解常見(jiàn)傳感器及其應(yīng)用,體會(huì)傳感器的應(yīng)用給人們帶來(lái)的方便”。
實(shí)驗(yàn)是物理的基礎(chǔ)。要做實(shí)驗(yàn)就離不開(kāi)測(cè)量。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)是將各種物理量(如溫度、時(shí)間、力、加速度等)轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度進(jìn)行度量。傳感器則是將各種物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),人們對(duì)電信號(hào)作出進(jìn)一步的分析和處理。傳感器進(jìn)入中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室,成為信息技術(shù)與物理課程整合、教育手段現(xiàn)代化的一個(gè)新突破口。過(guò)去實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具器材是水銀溫度計(jì)、打點(diǎn)器、天平,現(xiàn)在則是用力的傳感器、溫度傳感器、電磁傳感器來(lái)探測(cè)物理量,顯示物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能探索物理規(guī)律。學(xué)生在這樣的環(huán)境下體驗(yàn)“做科學(xué)”的探究過(guò)程,來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。
借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室提供的先進(jìn)技術(shù)手段突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段的限制,大幅度改進(jìn)原來(lái)做不出、做不好的實(shí)驗(yàn),變“不可見(jiàn)”為“可見(jiàn)”,由“抓不住”到“抓得住”,將“不好做的”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂米龅摹薄?/p>
一、變不可見(jiàn)為可見(jiàn)。
將力傳感器用于超重、失重實(shí)驗(yàn),使用位移傳感器研究加速度。
超重、失重是生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象,電梯升降、神舟號(hào)在太空中遨游時(shí)航天員的失重現(xiàn)象等,學(xué)生們都能一一列舉出來(lái)。然而如何從物理學(xué)的規(guī)律出發(fā)來(lái)認(rèn)識(shí)超重、失重的原因,卻是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。原因是學(xué)生看不到超重、失重過(guò)程中壓力的變化。超重、失重現(xiàn)象發(fā)生在物體變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,按照傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝備只能用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量壓力的變化;而且在課堂中演示超重、失重所經(jīng)歷的時(shí)間又很短暫,學(xué)生根本看不清彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),更談不上記錄數(shù)據(jù),提供給學(xué)生作為分析的依據(jù)。而引入力的傳感器,便解決了這個(gè)問(wèn)題。
在學(xué)習(xí)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律時(shí),利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材,學(xué)生只能通過(guò)物體的運(yùn)動(dòng)速度、位移間接地計(jì)算出物體加速度的大小,而且也只能研究勻加速運(yùn)動(dòng)物體的加速度。利用力的傳感器和位移傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),直接測(cè)量出了物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的外力和加速度的數(shù)值,并利用計(jì)算機(jī)繪制出了力和加速度一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖線(xiàn),提高了實(shí)驗(yàn)的直觀(guān)性和課堂教學(xué)效率。并且,由于傳感器實(shí)驗(yàn)不受物體運(yùn)動(dòng)情況的限制,學(xué)生還可以研究做非勻加速運(yùn)動(dòng)物體的加速度,使學(xué)生很容易理解牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的瞬時(shí)性,很快突破了難點(diǎn)。
二、由抓不住到抓得住。
將電流傳感器用于自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)。
在自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,閉合開(kāi)關(guān)通電,出現(xiàn)了一個(gè)燈泡先亮,一個(gè)燈泡后亮的現(xiàn)象。這是由于電磁感應(yīng)引起通過(guò)兩個(gè)燈泡的電流不同產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。以往教師只能通過(guò)理論分析電流的變化情況,學(xué)生無(wú)法直接觀(guān)察到電流變化的情況,只能被動(dòng)接受教師的分析,頭腦中很難有形象的物理情景作支撐,形成了教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。我們引入電流傳感器,將電流的變化記錄為圖像,使學(xué)生直觀(guān)地看到了自感對(duì)電流的影響,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)了自感現(xiàn)象的本質(zhì)。在這個(gè)基礎(chǔ)上,教師又啟發(fā)學(xué)生從電磁感應(yīng)的理論出發(fā)來(lái)分析斷電時(shí)自感現(xiàn)象中電流的變化情況,并利用電流傳感器實(shí)時(shí)記錄電流變化圖像,印證學(xué)生分析推理的正確與否。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生由被動(dòng)地聽(tīng)講變成主動(dòng)參與,在積極地對(duì)話(huà)交流過(guò)程中,加深了對(duì)自感現(xiàn)象本質(zhì)的理解。這樣不但解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器不能直觀(guān)反映出本質(zhì)現(xiàn)象的弊端,增強(qiáng)了教學(xué)效果,而且還加強(qiáng)了學(xué)生的主動(dòng)參與,大大提高了課堂教學(xué)的效率。
三、將不好做的轉(zhuǎn)變?yōu)楹米龅摹?/p>
同時(shí)使用力傳感器和光電門(mén)傳感器進(jìn)行向心力研究。
在以往的向心力教學(xué)中,由于理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)證明都很困難,教師只能直接給出向心力公式,無(wú)法進(jìn)行任何理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)證明。而利用力傳感器和光電門(mén)傳感器,可以直接獲得一個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)物體所受到向心力、線(xiàn)速度的數(shù)據(jù),進(jìn)而從數(shù)據(jù)分析中得到向心力公式。
四、對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“再挖掘”,開(kāi)發(fā)其潛在的教育和教學(xué)功能。
在信息技術(shù)的支持下,探究式教學(xué)模式可以發(fā)揮更大的作用。探究式教學(xué)是以探索、研究物理規(guī)律為出發(fā)點(diǎn),以實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為中心,以學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展探究能力的培養(yǎng)為根本的一種教學(xué)方法。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生從道理上得到了一個(gè)合法邏輯的結(jié)論,然而在實(shí)際中什么是動(dòng)量,什么是沖量,什么是動(dòng)能,為什么動(dòng)能的.定義要有一個(gè)1/2的系數(shù)?學(xué)生是沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)的。在運(yùn)用傳感器進(jìn)行動(dòng)能定理、動(dòng)量定理的教學(xué)過(guò)程中,教師鼓勵(lì)學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情景,在實(shí)驗(yàn)全過(guò)程中主動(dòng)地進(jìn)行探索、學(xué)習(xí),教師則加強(qiáng)對(duì)學(xué)生問(wèn)題的了解,并加以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性;同學(xué)們?cè)诮鉀Q問(wèn)題時(shí)討論、互助、合作,通過(guò)處理實(shí)驗(yàn)的一系列數(shù)據(jù),“發(fā)現(xiàn)”新規(guī)律,“定義”新的物理量。
這種打亂原有教材內(nèi)容安排的教學(xué)過(guò)程,要求的計(jì)算量非常大,學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)已有的程序處理數(shù)據(jù),大大提高了課堂效率,體現(xiàn)了信息技術(shù)對(duì)物理教學(xué)的整合。探究式教學(xué)不是以定律、公式的灌輸為中心,而是以學(xué)生為主體,使學(xué)生從發(fā)現(xiàn)者和探索者的角度出發(fā),從物理數(shù)據(jù)中,自己得到客觀(guān)世界的規(guī)律,教師在其中并不扮演教化者的角色,而是從旁邊點(diǎn)撥和指導(dǎo),讓學(xué)生在研究和歸納的過(guò)程中,感性地理解物理變化及其規(guī)律。這樣學(xué)生最終不僅可以更深入地理解物理學(xué)的現(xiàn)象,而且可以學(xué)會(huì)物理學(xué)的一種精神――獨(dú)立思考、大膽假設(shè)和嚴(yán)謹(jǐn)探索實(shí)驗(yàn)的科學(xué)精神。
物理傳感器論文篇三
信息技術(shù)是用于處理信息、管理信息所采納的科學(xué)技術(shù)的總的稱(chēng)謂,簡(jiǎn)稱(chēng)it。其定義根據(jù)所應(yīng)用的領(lǐng)域、層次及目標(biāo)的不同而具有多種不同的表達(dá)。此文所指的信息技術(shù)是在教育教學(xué)過(guò)程中所應(yīng)用到的信息技術(shù),是學(xué)生及教師在獲取信息、管理信息、使用和傳播信息的過(guò)程中,為了提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量所用到的以各種以計(jì)算機(jī)和多媒體設(shè)備為核心的信息技術(shù)。物理是自然科學(xué)學(xué)科中最為精密的一門(mén)學(xué)科。學(xué)生對(duì)大多數(shù)物理知識(shí)規(guī)律的認(rèn)識(shí)都需要通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)或是借助日常生活中的經(jīng)驗(yàn)來(lái)理解,在物理教學(xué)中,讓學(xué)生親自參與到實(shí)驗(yàn)中去學(xué)習(xí)總結(jié)物理規(guī)律或是教師借助課堂時(shí)間演示實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解認(rèn)知物理規(guī)律,可以使物理知識(shí)更加容易地被學(xué)生接受;讓學(xué)生從聽(tīng)實(shí)驗(yàn)方法、看實(shí)驗(yàn)過(guò)程、記實(shí)驗(yàn)結(jié)果的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變成親身體驗(yàn)、動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的合作自主探究的學(xué)習(xí)方式,促使學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,提高學(xué)習(xí)物理的積極性,并且還培養(yǎng)了學(xué)生的觀(guān)察能力和動(dòng)手操作實(shí)踐能力,對(duì)學(xué)生全方位素質(zhì)發(fā)展具有深刻長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。
在初中階段,物理課堂教學(xué)多以演示實(shí)驗(yàn)的形式讓學(xué)生直觀(guān)地認(rèn)識(shí)物理概念和規(guī)律,并讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)規(guī)律來(lái)加深對(duì)知識(shí)的理解。對(duì)于初中生來(lái)說(shuō),他們剛接觸到物理,這一階段的學(xué)生思維活躍,好奇心求知欲強(qiáng),愛(ài)動(dòng),具有一定的抽象思維能力,但是還需要借助具體的事物支持,讓學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)既可激發(fā)其學(xué)習(xí)物理的積極性,又可引導(dǎo)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的人生態(tài)度與價(jià)值觀(guān)。
《分子熱運(yùn)動(dòng)》是人教版初中三年級(jí)的物理知識(shí),其中包含了分子的擴(kuò)散現(xiàn)象、分子動(dòng)理論、分子間的相互作用力等內(nèi)容[1]。微觀(guān)世界的分子較為抽象,而初中生的抽象思維能力又比較弱,所以在教學(xué)過(guò)程中,教師為了讓學(xué)生更深刻地了解微觀(guān)世界的分子,盡可能通過(guò)教學(xué)媒介將微觀(guān)世界中的分子直觀(guān)地表達(dá)在學(xué)生面前。課堂程序如下:
2回顧及拓展。
2.1知識(shí)回顧。
首先,課堂教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)回顧物質(zhì)的構(gòu)成,那么分子的講解可以利用多媒體把分子以圖片的形式展示在學(xué)生面前,構(gòu)建物理模型,由抽象到具體,微觀(guān)到宏觀(guān),幫助學(xué)生清晰的認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是由分子組成。圖1為分子模型。
2.2創(chuàng)設(shè)情境,引入新課。
在分子的擴(kuò)散現(xiàn)象這一內(nèi)容的教學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)的方式可以讓學(xué)生更容易理解掌握。但一節(jié)課只有有限的45分鐘,那么,用多媒體播放實(shí)驗(yàn)錄像就打破了課堂上對(duì)時(shí)間的限制,增大了課堂容量,讓結(jié)論更加清晰易懂。而且運(yùn)用flash動(dòng)畫(huà)可以讓學(xué)生全方位的更加清晰的看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,照顧到每位學(xué)生,使學(xué)生更易理解,且印象深刻,而且節(jié)約課堂有限的時(shí)間,豐富學(xué)生知識(shí),增加課堂容量。例如講解硫酸銅和水的擴(kuò)散現(xiàn)象,如圖2所示最左邊的圖中沉在量筒下部的.是密度比水大的硫酸銅溶液,與水有一個(gè)非常清晰的界面,放置一段時(shí)間就會(huì)發(fā)現(xiàn)這兩種溶液混合均勻,這段時(shí)間比較長(zhǎng),若在課堂演示此實(shí)驗(yàn),在寶貴的45分鐘課堂時(shí)間肯定不能觀(guān)察出明顯的硫酸銅和水的擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。利用多媒體播放記錄硫酸銅和水的擴(kuò)散現(xiàn)象的圖片,將物理現(xiàn)象更加直觀(guān)的展現(xiàn)在學(xué)生面前,打破了課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)間的局限性。
在高中階段,有許多的實(shí)驗(yàn)原理比較抽象,理解起來(lái)較為困難,還因?yàn)楦鞣N客觀(guān)條件的限制,許多物理實(shí)驗(yàn)都無(wú)法嚴(yán)格地按照新課標(biāo)的要求來(lái)進(jìn)行,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果較差,而且高中階段學(xué)習(xí)比較緊張,傳統(tǒng)的教學(xué)中學(xué)生對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)識(shí),還是通過(guò)教師、課本所得,學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)并不深刻[2]。合理利用信息技術(shù)在很大程度上可以滿(mǎn)足這一階段的教學(xué)需求,不僅可以節(jié)約時(shí)間優(yōu)化教學(xué),還能提高教學(xué)效率,提升教學(xué)質(zhì)量。
高中物理實(shí)驗(yàn)的研究?jī)?nèi)容范圍較廣,例如宏觀(guān)的宇宙天體,微觀(guān)的基本粒子均有涉及,而這些物理實(shí)驗(yàn)都是不能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得以實(shí)現(xiàn)的,還有一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備只有研究實(shí)驗(yàn)室才有。但運(yùn)用3dsmax和flash等軟件對(duì)難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多媒體動(dòng)畫(huà)模擬,例如地球人造衛(wèi)星運(yùn)行的場(chǎng)景模擬(如圖3),核裂變的動(dòng)畫(huà)模擬(如圖4),可使學(xué)生對(duì)這些物理事實(shí)有初步的了解,激發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙的好奇心和探究宇宙奧妙的積極性。
本科階段實(shí)驗(yàn)大多為驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理非常重要,需要細(xì)心,耐心,實(shí)事求是的精神;學(xué)生通過(guò)操作一些實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并加以處理分析,總結(jié)得出結(jié)論,鞏固和加深對(duì)理論知識(shí)的理解的同時(shí)又培養(yǎng)了觀(guān)察分析問(wèn)題、動(dòng)手操作能力與科研能力[3]。
近代大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀(guān)察分析和數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性是實(shí)驗(yàn)是否成功的關(guān)鍵。以密里根油滴實(shí)驗(yàn)為例,其采用了反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)法測(cè)量了10個(gè)油滴分別上升下降2mm的運(yùn)動(dòng)各10次,得出大量的數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)的處理又非常繁瑣且易出錯(cuò)[4]。若采用人工計(jì)算,耗時(shí)又極易出現(xiàn)錯(cuò)誤。為解決以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)中采用visualbasic6.0編程設(shè)計(jì)的密里根油滴數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),通過(guò)vb內(nèi)部程序操縱excel應(yīng)用程序,運(yùn)用activex技術(shù)調(diào)用excel,實(shí)驗(yàn)效率得到大幅度提高。如圖5所示為密里根油滴實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理界面。系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用程序快速準(zhǔn)確的對(duì)錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,減少手工計(jì)算的繁瑣程序,而且節(jié)約時(shí)間降低了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。
5信息技術(shù)和物理實(shí)驗(yàn)有效結(jié)合的過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。
物理對(duì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實(shí)性都有很高的要求,信息技術(shù)的應(yīng)用的前提就是要符合物理學(xué)科精確、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶攸c(diǎn);雖然多媒體課件演示實(shí)驗(yàn)可以節(jié)省課堂時(shí)間,但是不能代替實(shí)驗(yàn)操作,要注重學(xué)生的實(shí)踐能力,盡可能讓學(xué)生動(dòng)手操作;信息技術(shù)只是用來(lái)輔導(dǎo)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工具,使實(shí)驗(yàn)進(jìn)展更加順利,不能本末倒置[5]。促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展是將信息技術(shù)應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的最終目的,但學(xué)生自身存在個(gè)體差異性,在課堂上,信息技術(shù)的引入要注意學(xué)生的年齡與心理特征等;每個(gè)學(xué)生的接受能力不同,所以還要注意適當(dāng)?shù)乃俣炔⑴湟灾v解,照顧到每位同學(xué)。
6總結(jié)與展望。
近年來(lái),隨著社會(huì)的進(jìn)步,我國(guó)國(guó)力的不斷壯大,教育領(lǐng)域得到快速發(fā)展,科技的進(jìn)步使教育趨于信息化發(fā)展。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神,使課堂容量得以擴(kuò)大,現(xiàn)代信息技術(shù)豐富了教師的教學(xué)模式和信息資源,提高了教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),進(jìn)一步提高了教師課堂教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的效率[6]。信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一定會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景,在不久的未來(lái),物理教學(xué)將會(huì)全面朝著素質(zhì)教學(xué)方向前進(jìn),信息技術(shù)將會(huì)更加全面先進(jìn),將會(huì)探索出更多更有效的教學(xué)方式,優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過(guò)程,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,培養(yǎng)科技型人才,為國(guó)家的快速發(fā)展培養(yǎng)后備力量。
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物理傳感器論文篇四
1.1電子傳感器的表現(xiàn)特征。
電子傳感器主要是通過(guò)電子技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的裝置,將電子傳感器安裝到電氣系統(tǒng)中,能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)管,并將監(jiān)測(cè)信息通過(guò)電子信號(hào)的方式進(jìn)行傳遞,在實(shí)際使用過(guò)程中的主要特征包括以下兩個(gè)方面。
1.1.1電子傳感器的數(shù)字性信號(hào)傳播特點(diǎn)。
電子傳感器的應(yīng)用主要是以電子科技與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主導(dǎo)的,因此,數(shù)字性是傳感器的主要使用特征。近幾年,電氣系統(tǒng)設(shè)備不斷進(jìn)行更新?lián)Q代,使得技術(shù)部門(mén)對(duì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的要求逐步提升。在此基礎(chǔ)上,電力單位通過(guò)引進(jìn)數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)信息資源平臺(tái)的構(gòu)建,進(jìn)一步提升了電子傳感器的實(shí)際使用價(jià)值。具體來(lái)講,新型電子傳感器通過(guò)對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的全面收集、記錄,對(duì)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,然后將觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電子信號(hào),通過(guò)信號(hào)接收、發(fā)送端口,進(jìn)行信號(hào)傳輸,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、全方位控制的管理目的。
1.1.2電子傳感器信號(hào)傳播的安全性。
由于電子傳感器具有以電子信號(hào)傳遞為主的信息輸送特點(diǎn),因此,保證信息接收、發(fā)送的安全性,是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的另一個(gè)重要特征。傳統(tǒng)的電力管理系統(tǒng)通常沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控調(diào)度設(shè)備,這在一定程度上增加了電力設(shè)施管理的難度,降低了系統(tǒng)運(yùn)行的安全防護(hù)保障,使得故障問(wèn)題頻發(fā)。在此基礎(chǔ)上,配置電子傳感器不僅可以通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化管理,還可以進(jìn)一步加強(qiáng)信息傳遞的安全性,保證調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
1.2在電氣系統(tǒng)運(yùn)行中配置電子傳感器的重要意義。
電力企業(yè)應(yīng)在保證電氣設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上,提升整體供電質(zhì)量。然而,傳統(tǒng)的電氣設(shè)備管理監(jiān)控模式,由于信息傳遞速率較慢、對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控不全面等問(wèn)題,使得安全防御工作缺乏實(shí)效性,短路、線(xiàn)路損毀、設(shè)備老舊、漏電等事故頻發(fā),不僅造成了如火災(zāi)、爆炸等安全問(wèn)題,還為設(shè)備的健康運(yùn)行埋下了安全隱患。針對(duì)這種情況,配置電子傳感器,不僅可以提升在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的時(shí)效性與全面性,還能有效排除設(shè)備的安全隱患,提升電力系統(tǒng)的整體監(jiān)控力度。
2電子傳感器的應(yīng)用功能。
電力運(yùn)行的整體系統(tǒng),由多種設(shè)備、機(jī)械構(gòu)成,常見(jiàn)的'設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、斷路器以及接地網(wǎng)等,這些機(jī)械設(shè)備被統(tǒng)稱(chēng)為電氣設(shè)備,為供電系統(tǒng)的建設(shè)提供基礎(chǔ)硬件條件。當(dāng)前階段,電力產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程正在不斷推進(jìn),電網(wǎng)鋪設(shè)工程項(xiàng)目逐年增加,基礎(chǔ)電氣網(wǎng)絡(luò)的不斷建設(shè)、完善,使得人們對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行提出了更高的安全要求。
2.1電子傳感器的技術(shù)原理。
電子傳感器的監(jiān)測(cè)功能是基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與電子技術(shù)的支持得以實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)電子技術(shù)建立控制管理系統(tǒng),使用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)搭建監(jiān)測(cè)平臺(tái),并在此基礎(chǔ)上設(shè)立信息資源庫(kù)(內(nèi)容包括數(shù)據(jù)、文字、圖像、影音等)。技術(shù)人員可以通過(guò)網(wǎng)站的授權(quán),以用戶(hù)的身份登錄,對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)查詢(xún)、管理,傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)查詢(xún)關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索并顯示出來(lái),進(jìn)一步對(duì)監(jiān)管控制系統(tǒng)提供支持。
2.2傳輸功能。
基于電子傳感器的電氣設(shè)備監(jiān)控的傳輸系統(tǒng),是系統(tǒng)的圖像信號(hào)通路,便于向系統(tǒng)進(jìn)行圖像、聲音等信號(hào)的傳輸,在電子傳感器的加入下傳輸部分能夠準(zhǔn)確將數(shù)據(jù)信息傳送至指定位置。此外,設(shè)計(jì)者還將相關(guān)人工智能技術(shù)、識(shí)別與處理技術(shù)應(yīng)用在傳輸部分,并做好傳感器內(nèi)控裝置的調(diào)度,進(jìn)而建立了自校準(zhǔn)、自診斷、自決策、自組織等智能傳感技術(shù)系統(tǒng),這在一定程度上提高了系統(tǒng)信號(hào)傳遞的效率。
3結(jié)語(yǔ)。
在電力運(yùn)行程序中安裝電子傳感器,不僅能夠提升技術(shù)小組對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)力度、對(duì)安全隱患進(jìn)行排查、提升系統(tǒng)的防護(hù)水平,還能從根本上對(duì)設(shè)備運(yùn)行環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控,確保系統(tǒng)的運(yùn)行效率。新型的電子傳感設(shè)器以電子技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為指導(dǎo),通過(guò)電子信號(hào)傳輸數(shù)據(jù),在提升監(jiān)測(cè)工作實(shí)效性的同時(shí),保證了信息傳遞的安全性與穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)。
[1]夏浩,阮嘉烽,張晨等.基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的電氣設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[j].科學(xué)與信息化,(33).
物理傳感器論文篇五
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),科技力量在人類(lèi)社會(huì)生活中的作用越來(lái)越重要,而科技力量的發(fā)揮關(guān)鍵在于人才.以往,我國(guó)眾多學(xué)科的教育,包括物理,大多采用傳統(tǒng)的“教”與“學(xué)”的教學(xué)方法,這種應(yīng)試教育的方法盡管在改革開(kāi)放以來(lái)中國(guó)選拔人才中起到了一定的作用,但我們也越來(lái)越認(rèn)識(shí)到,這種方法在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才上仍然有很大的局限性.隨著改革開(kāi)放進(jìn)程的發(fā)展,國(guó)外原本在工商管理、法律和醫(yī)學(xué)教學(xué)中采用的案例教學(xué)法得到了很大的推廣,流傳至我國(guó),并取得了很大的'發(fā)展.本文就是根據(jù)這一情況,分析了案例教學(xué)法的背景和重要意義,及其在物理新課程教學(xué)中的應(yīng)用.并舉出一實(shí)例具體分析了案例教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用.最后,本人探討了該法在教學(xué)中的一些缺點(diǎn).
作者:許銘生作者單位:汕頭市澄海華僑中學(xué),廣東汕頭,515800刊名:中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊英文刊名:chinaeducationinnovationherald年,卷(期):“”(6)分類(lèi)號(hào):g424關(guān)鍵詞:案例教學(xué)法物理新課程教學(xué)
物理傳感器論文篇六
傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生只能夠通過(guò)書(shū)本或者是教師的講解來(lái)獲得化學(xué)知識(shí),對(duì)于一些物質(zhì)變化和微觀(guān)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)只能夠靠頭腦想象來(lái)理解,多媒體技術(shù)的應(yīng)用就使得一些微觀(guān)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)通過(guò)多媒體課件來(lái)變成動(dòng)態(tài)、立體、有形的物質(zhì),這樣一些抽象難懂的化學(xué)知識(shí)就變得極其容易理解,教師也可以利用多媒體技術(shù)來(lái)將金屬的冶煉過(guò)程進(jìn)行展示,尤其是對(duì)于中職的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于課程時(shí)間較短,學(xué)生較多,導(dǎo)致了學(xué)生的注意力下降,而多媒體技術(shù)能夠集中學(xué)生的注意力,將金屬的冶煉技術(shù)和冶煉的原理呈現(xiàn)給學(xué)生,這樣學(xué)生對(duì)于整個(gè)金屬冶煉的過(guò)程就會(huì)有著清晰的認(rèn)識(shí),從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
1。2提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,由于化學(xué)物質(zhì)的.特殊性,一旦實(shí)驗(yàn)失敗,極容易發(fā)生危險(xiǎn),在這樣的情況下,學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生畏懼的心理,對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)失去興趣。多媒體技術(shù)的引用,學(xué)生可以在電腦上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作,對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作有著一定的了解,對(duì)于錯(cuò)誤的地方要明確的標(biāo)出,還要掌握正確的方法,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性也能夠在一定程度上得到提升。
1。3能夠提高學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解和數(shù)據(jù)處理的能力。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中涉及到一些極其抽象的原理和概念,而多媒體技術(shù)能夠很好的將這些微觀(guān)的物質(zhì)展現(xiàn)出來(lái),學(xué)生就能夠?qū)@些抽象的原理和概念進(jìn)行理解。例如電解飽和食鹽水在講解的過(guò)程中,需要制作三維動(dòng)畫(huà)來(lái)對(duì)電解過(guò)程中微觀(guān)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行了解,這樣電解飽和食鹽水在電解的過(guò)程中所有的微觀(guān)原理學(xué)生就能夠充分的掌握。利用動(dòng)畫(huà)對(duì)電極反應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行模擬,學(xué)生在腦海中就會(huì)留下深刻的印象,而且一些比較復(fù)雜的作圖實(shí)驗(yàn)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行,對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件中的excel就能夠處理,趨勢(shì)圖也會(huì)更加的精確,直觀(guān)又簡(jiǎn)單。
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物理傳感器論文篇七
時(shí)代在進(jìn)步,教育在改革,網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的覆蓋,為了跟上時(shí)代的變遷,培養(yǎng)創(chuàng)新性人才,教學(xué)模式也在不斷改變。微課的出現(xiàn)就是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,它是將學(xué)習(xí)內(nèi)容引進(jìn)視頻,通過(guò)視頻的方式完成教與學(xué)的過(guò)程,可謂是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的顛覆,不過(guò)其中也包括了重難點(diǎn)的解析及課后反思等。
2微課的概念及特點(diǎn)。
微課是教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)中圍繞重要知識(shí)點(diǎn),視頻教學(xué)是微課的核心組成內(nèi)容。與傳統(tǒng)教學(xué)的視頻資料不同,微課還包涵與教學(xué)主題有關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材、課件、反思、測(cè)試、評(píng)價(jià)等輔助性教學(xué)資源。所以微課既是區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)資源的教學(xué)模式,又是在其基礎(chǔ)上繼承發(fā)展起的新型教學(xué)模式。微課所具有的特點(diǎn)是教學(xué)時(shí)間短,教學(xué)內(nèi)容少,符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),能提高學(xué)習(xí)效率。相對(duì)于傳統(tǒng)的課堂來(lái)說(shuō),微課采用的視頻為主的教學(xué)模式,教師不再只擔(dān)任講授的角色,更多轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)角色;學(xué)生也由被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究。微課的主體突出、內(nèi)容具體,研究的問(wèn)題來(lái)源于教育教學(xué)實(shí)踐的具體問(wèn)題,每堂課都會(huì)根據(jù)其知識(shí)點(diǎn)和核心內(nèi)容教學(xué),主題明確,教學(xué)目標(biāo)單一,內(nèi)容精簡(jiǎn),知識(shí)點(diǎn)針對(duì)性強(qiáng),研究?jī)?nèi)容易表達(dá),也易理解。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充,實(shí)驗(yàn)也是很好檢驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際操作能力,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是醫(yī)學(xué)中的關(guān)鍵,醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展對(duì)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步起著重要作用,實(shí)驗(yàn)的教學(xué)的目的除了進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)已掌握的理論知識(shí)的理解,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的強(qiáng)化,也是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)中占重要地位,醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量也跟基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)掛鉤,所以在對(duì)實(shí)驗(yàn)的.教學(xué)中要深化實(shí)驗(yàn)教育改革,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。目前我國(guó)的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育存在著一些問(wèn)題,在教學(xué)中都是以傳授知識(shí)為主,沒(méi)有傳授獲取的方法,通常都是以教師灌輸?shù)姆绞剑瑢W(xué)生在學(xué)習(xí)中比較被動(dòng),缺少自己思考創(chuàng)新。特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,如果一昧的重復(fù)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只會(huì)使學(xué)生覺(jué)得枯燥,所以要注意對(duì)實(shí)驗(yàn)的合理安排。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為了使學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的深入理解,并且能夠?qū)W習(xí)基本技能和實(shí)際操作方法。
物理傳感器論文篇八
摘要:物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理真理和概念,都是通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。在高中物理的學(xué)習(xí)中,學(xué)生能通過(guò)物理實(shí)驗(yàn),在物理學(xué)習(xí)中聯(lián)系生活,從物理實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)踐中獲得物理知識(shí)。因此,在高中物理教學(xué)中,教師需要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),針對(duì)不同層次的學(xué)生靈活應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
物理實(shí)驗(yàn)正是物理學(xué)的基礎(chǔ)。學(xué)者們通過(guò)合理猜想、實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)世界的真理。因此,在高中物理的教學(xué)中,需要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和實(shí)驗(yàn)探究能力就需要重視物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這樣,才能培養(yǎng)出更具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、動(dòng)手能力的學(xué)生,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
一、認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要性。
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊,同時(shí)可以讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)與日常生活的物理現(xiàn)象聯(lián)系在一起,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)學(xué)生以下幾個(gè)方面的能力有重要影響:
1.激發(fā)興趣,自主探究。
實(shí)驗(yàn)具有鮮明的現(xiàn)象,學(xué)生受到視覺(jué)的沖擊,對(duì)于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和現(xiàn)象有著更為深刻的印象。同時(shí),通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀(guān)察,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)習(xí)的興趣,并且在學(xué)生對(duì)于自己的觀(guān)察所得有所疑惑時(shí),加以引導(dǎo),便會(huì)更進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。
2.提高觀(guān)察能力和動(dòng)手操作能力。
教師如果一味地教授理論知識(shí),而忽視對(duì)學(xué)生觀(guān)察能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng),這樣不僅不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí),也不利于學(xué)生的全面發(fā)展。而物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生通過(guò)自主的操作實(shí)驗(yàn),其對(duì)自主觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果印象更為深刻,對(duì)于實(shí)驗(yàn)所涉及的知識(shí)點(diǎn)的了解也會(huì)更加深刻,同時(shí),學(xué)生的自主探究能力和基本實(shí)驗(yàn)技能也得到了提高。
3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
通過(guò)探究實(shí)驗(yàn),學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性得以發(fā)揮,學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí),能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。同時(shí),物理實(shí)驗(yàn)中,某一個(gè)控制變量的變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往會(huì)有較大的差異,學(xué)生可以通過(guò)探究問(wèn)題出現(xiàn)的原因,學(xué)會(huì)從多個(gè)角度思考問(wèn)題,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的.實(shí)踐性應(yīng)用。
目前,受物理實(shí)驗(yàn)室和物理實(shí)驗(yàn)器材的局限,學(xué)生所進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)大部分是小組實(shí)驗(yàn)。小組實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力和自主探究能力,然而,在目前的物理教學(xué)中,物理小組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)往往沒(méi)有得到重視。因此,下面提出幾點(diǎn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議:
1.端正學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的態(tài)度。
許多學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)與考試無(wú)關(guān)而忽視物理實(shí)驗(yàn),這樣,()不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的深刻認(rèn)識(shí)和理解。因此,教師首先需要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理學(xué)習(xí)的重要意義。首先教師可以通過(guò)講述物理知識(shí)背后的小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)。
此后,教師可以通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)有一定的感性認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和了解物理實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容,讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
2.幫助學(xué)生明確觀(guān)察的目標(biāo)。
每個(gè)物理實(shí)驗(yàn)都有其針對(duì)性和目的性,因此,學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí),或在自主設(shè)計(jì)小組物理實(shí)驗(yàn)步驟的時(shí)候都應(yīng)首先明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。只有明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮?,才能了解?shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果也更顯著。
3.針對(duì)不同階段,教師應(yīng)該采用不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。
在學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力較低時(shí),教師應(yīng)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)。學(xué)生剛剛開(kāi)始接觸一個(gè)新的物理實(shí)驗(yàn)時(shí),往往對(duì)于實(shí)驗(yàn)的了解太少而無(wú)法順利完成實(shí)驗(yàn)。此時(shí),需要教師加以耐心的引導(dǎo),幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的,理清實(shí)驗(yàn)的步驟和思路。
學(xué)生通過(guò)小組合作,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí),教師可以提出幾點(diǎn)注意事項(xiàng)和要求,幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、要求和目標(biāo)。此外,教師需要關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中小組合作的效率,解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作中的問(wèn)題,同時(shí)不斷吸取教學(xué)經(jīng)驗(yàn),改良實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。
同時(shí),教師可以根據(jù)學(xué)生所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案發(fā)現(xiàn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的盲點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn),讓教師更好地了解學(xué)生。通過(guò)小組合作的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),充分發(fā)揮學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力、自主性、積極性、探究能力以及創(chuàng)新精神。
5.重視實(shí)驗(yàn)總結(jié)。
印象。
如果學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成功,學(xué)生在完成報(bào)告時(shí),可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵要素,并且能夠牢記在心。而如果學(xué)生的實(shí)驗(yàn)失敗,學(xué)生可以在完成總結(jié)報(bào)告時(shí),尋找失敗的原因,對(duì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素有更為深入的認(rèn)識(shí)。
6.教師需要重視提高自身的物理實(shí)踐操作的專(zhuān)業(yè)水平。
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和實(shí)驗(yàn)流程的認(rèn)識(shí)、實(shí)驗(yàn)理念的認(rèn)知都來(lái)源于教師。因此,教師需要不斷進(jìn)行自我完善,關(guān)注實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)。特別是在實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)中,教師應(yīng)嚴(yán)格要求自己,進(jìn)行演示操作應(yīng)更應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范,注意實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。教師作為示范者,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn),嚴(yán)肅對(duì)待物理實(shí)驗(yàn),并認(rèn)真進(jìn)行自主探究實(shí)驗(yàn)。
物理來(lái)源于生活,而物理的概念來(lái)源于重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是物理研究的重要部分,是物理學(xué)的基礎(chǔ)。因此學(xué)校與教師應(yīng)該重視高中物理教學(xué)中的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),認(rèn)清物理教學(xué)的重要性,教師在不斷完善自身的物理實(shí)驗(yàn)操作專(zhuān)業(yè)水平的同時(shí),應(yīng)幫助學(xué)生端正對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和探究精神。
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(作者單位甘肅省慶陽(yáng)市鎮(zhèn)原縣鎮(zhèn)原中學(xué))。
物理傳感器論文篇九
摘要:建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程。結(jié)合傳感器與測(cè)試技術(shù)課程特點(diǎn),從設(shè)計(jì)教學(xué)流程、規(guī)范教學(xué)六大要素、構(gòu)建“點(diǎn)、線(xiàn)、面”相結(jié)合的教學(xué)模式、實(shí)施多種教學(xué)方法和手段以及多元化、全過(guò)程的綜合評(píng)價(jià)體系等方面,詳細(xì)介紹了用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)課程研究型教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)。
關(guān)鍵詞:建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論研究型教學(xué)教學(xué)模式評(píng)價(jià)體系。
研究型教學(xué)是與創(chuàng)新性教育相適應(yīng)、以“學(xué)生為中心”的教學(xué)模式,是教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識(shí)積累為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力,自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題,在研討中積累知識(shí)、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學(xué)模式[1]。而建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提出學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過(guò)程,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探求、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)[2]。教學(xué)過(guò)程則是充分利用情境、協(xié)作、交流會(huì)話(huà)等環(huán)境要素,調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)新精神,提高教學(xué)質(zhì)量和效率??梢?jiàn)將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論運(yùn)用到研究型教學(xué)實(shí)踐中,會(huì)起到事半功倍的效果。傳感器與測(cè)試技術(shù)課程具有以下的特點(diǎn):工程實(shí)踐性強(qiáng);涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)面廣、知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng);傳感器和測(cè)試技術(shù)本身發(fā)展迅速。結(jié)合課程特點(diǎn),深入闡述建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的傳感器與測(cè)試技術(shù)課程的研究型教學(xué)實(shí)踐。
1建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的知識(shí)觀(guān)和學(xué)習(xí)觀(guān)。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論最早是由認(rèn)知發(fā)展領(lǐng)域最有影響力的瑞士著名心理學(xué)家皮亞杰在20世紀(jì)60年代提出的,他認(rèn)為兒童是在與周?chē)h(huán)境相互作用的過(guò)程中,逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的認(rèn)識(shí),從而使自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。后來(lái)又有許多心理學(xué)家和教育學(xué)家,如維果茨基、奧蘇貝爾、布魯諾等發(fā)展了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,從而形成較完整的理論,它對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式以及師生間的關(guān)系都產(chǎn)生了重要的影響,并逐漸成為研究與實(shí)施素質(zhì)教育的重要理論依據(jù)[2]。
1.1知識(shí)觀(guān)。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為世界是客觀(guān)存在的,但每個(gè)人是以自己的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)來(lái)建構(gòu)現(xiàn)實(shí)[2]。知識(shí)不是從外部輸入人內(nèi)心的,而是在與外部作用的過(guò)程中在人的心靈內(nèi)部建立起來(lái)的[3]。知識(shí)并不是對(duì)現(xiàn)實(shí)的準(zhǔn)確表征,它是一種解釋、一種假設(shè),而不是問(wèn)題的最終答案,會(huì)隨著人類(lèi)的進(jìn)步而出現(xiàn)新的假設(shè)。另外,知識(shí)不可能以實(shí)體的形式存在于具體個(gè)體之外,盡管我們通過(guò)語(yǔ)言符號(hào)賦予知識(shí)一定的外在形式,甚至這些命題還得到了較普遍的認(rèn)可,但這并不意味著學(xué)習(xí)者會(huì)對(duì)這些命題有同樣的理解。因?yàn)檫@些理解只能由個(gè)體學(xué)習(xí)者基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景建構(gòu)起來(lái),這取決于特定情境下的學(xué)習(xí)歷程。
1.2學(xué)習(xí)觀(guān)。
學(xué)習(xí)過(guò)程是學(xué)習(xí)者從外界選擇性地知覺(jué)新信息,然后進(jìn)行主動(dòng)構(gòu)建并生成意義的過(guò)程[4]。學(xué)習(xí)者通過(guò)對(duì)外部信息的選擇和加工,通過(guò)新舊經(jīng)驗(yàn)之間的相互作用,構(gòu)建自己知識(shí),為“理解而學(xué)習(xí)”是建構(gòu)性學(xué)習(xí)的核心目標(biāo)。學(xué)習(xí)者通過(guò)構(gòu)建自己對(duì)各種問(wèn)題的理解形成自己的觀(guān)點(diǎn),而不僅僅是記住別人已經(jīng)研究出來(lái)的結(jié)論[5]。學(xué)習(xí)者的知識(shí)構(gòu)建過(guò)程受到教師指導(dǎo)、學(xué)生參與、周?chē)h(huán)境等因素的影響。教師與學(xué)生之間以教學(xué)內(nèi)容為中介形成雙向互動(dòng)關(guān)系,可以更好地激發(fā)學(xué)生主體作用的發(fā)揮,促進(jìn)學(xué)生積極構(gòu)建知識(shí)。學(xué)習(xí)活動(dòng)要發(fā)生則必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件:學(xué)生的背景知識(shí)與新知識(shí)有一定的相關(guān)度、新知識(shí)的潛在意義能引起學(xué)生情感的變化。學(xué)習(xí)活動(dòng)發(fā)生后,通過(guò)與其他學(xué)生和教師的不斷交流和溝通,在自己原有知識(shí)的基礎(chǔ)上完成新知識(shí)的建構(gòu)。
2.1設(shè)計(jì)課程教學(xué)流程,規(guī)范課程教學(xué)六大要素。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)“教學(xué)情境”“協(xié)作”以及“知識(shí)主動(dòng)建構(gòu)”,基于該理論指導(dǎo),根據(jù)“科學(xué)引領(lǐng)工程、工程引入教堂、教員在研究中教、學(xué)員在實(shí)踐中學(xué)”的教學(xué)理念,以“知識(shí)、素質(zhì)、能力綜合培養(yǎng)”為課程目標(biāo),設(shè)計(jì)了傳感器與測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)流程(如圖1所示)。規(guī)范了課程的講授、教材、作業(yè)、討論、實(shí)踐訓(xùn)練、考核等課程教學(xué)六大要素,使每個(gè)環(huán)節(jié)都有實(shí)施依據(jù)和具體實(shí)施方法。
2.2采取以點(diǎn)、線(xiàn)、面相結(jié)合的方式構(gòu)建新的教學(xué)模式。
解決傳感器與測(cè)試技術(shù)課程中理論與實(shí)踐相結(jié)合及學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、要求高的問(wèn)題。突出專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)的綜合性、系統(tǒng)性,體現(xiàn)現(xiàn)代儀器及測(cè)試科學(xué)和技術(shù)的相互關(guān)聯(lián)和完整性。
“點(diǎn)”指以課程教學(xué)六大要素為單元,課程重點(diǎn)講授核心知識(shí)點(diǎn),重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生把握科學(xué)的思維方式和研究方法;講授內(nèi)容寬而新,以?xún)x器學(xué)科的應(yīng)用為大背景,引導(dǎo)學(xué)生了解傳感器基本原理、在工程中的應(yīng)用?!熬€(xiàn)”指以理論課程體系、實(shí)踐課程體系、科研訓(xùn)練體系為三條主線(xiàn),探索研究型教學(xué)體系。理論課程體系由理論型課程教學(xué)單元構(gòu)成,強(qiáng)調(diào)對(duì)傳感器基本原理的掌握;實(shí)踐課程體系由基礎(chǔ)型、綜合與研究型實(shí)驗(yàn)構(gòu)成,強(qiáng)調(diào)通過(guò)基本技能訓(xùn)練、綜合能力培養(yǎng)、開(kāi)放研究實(shí)驗(yàn)的鍛煉,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí);科研訓(xùn)練體系由課程設(shè)計(jì)、學(xué)科競(jìng)賽、課題研究等構(gòu)成,鍛煉工程實(shí)踐能力,提高創(chuàng)新能力?!懊妗敝敢越虒W(xué)科研結(jié)合型的教師隊(duì)伍和學(xué)科的整體實(shí)力來(lái)鉸鏈點(diǎn)與線(xiàn),建設(shè)立體化的應(yīng)用型教學(xué)模式。課程內(nèi)容注重先進(jìn)性和科學(xué)性,將最新軍事應(yīng)用科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,使學(xué)生盡早參與科學(xué)研究訓(xùn)練,接觸科學(xué)前沿。同時(shí)讓學(xué)生接受教師研究和教學(xué)文化的熏陶及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)的浸潤(rùn)。這是培養(yǎng)學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí)能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的主渠道,同時(shí)對(duì)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè)提出了更高的要求。
2.3實(shí)施“從單元構(gòu)建系統(tǒng),從系統(tǒng)細(xì)化到單元”的教學(xué)手段和方法。
貫穿傳感器原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用這一主線(xiàn),設(shè)計(jì)了一套適合本課程的教學(xué)進(jìn)程,對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容方法不同,在不同的教學(xué)階段方法不同,對(duì)不同傳感器的特點(diǎn),具體的教學(xué)手段也不同。
2.3.1按不同課程內(nèi)容實(shí)施不同教學(xué)模式。
不同傳感器具有不同的特性,在教學(xué)中設(shè)計(jì)了不同的教學(xué)手段。如電感式傳感器部分,差動(dòng)變壓器靈敏度特性是教學(xué)難點(diǎn),教學(xué)思路是“先做實(shí)驗(yàn),主動(dòng)探究”。先講授差動(dòng)變壓器的工作原理,而對(duì)特性部分不予講解,接著布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出“電壓頻率在一定范圍內(nèi)時(shí)靈敏度不變”這一規(guī)律。學(xué)生在自問(wèn)為什么時(shí),會(huì)主動(dòng)根據(jù)差動(dòng)變壓器的工作原理和公式作進(jìn)一步推導(dǎo)。壓電式傳感器的教學(xué)思路是“搭建支架,分析比較”。兩種典型的壓電材料石英晶體和壓電陶瓷,由于其具有不同的結(jié)構(gòu)和特性,所以?xún)煞N壓電式傳感器在穩(wěn)定性、靈敏度、價(jià)格和抗干擾性方面有很大區(qū)別,學(xué)生只要掌握了壓電材料的基本特性,即可自己分析得出兩種壓電傳感器的特性。如計(jì)量光柵,教學(xué)思路是“創(chuàng)造情境,絲絲入扣”,包括以下幾步:(1)以學(xué)生熟悉的測(cè)量轉(zhuǎn)速光電傳感器為例,提出是否可以用光電傳感器來(lái)測(cè)量位移。(2)大家分組討論,提出設(shè)計(jì)方案。這時(shí)有學(xué)生提出,可以把光電傳感器中的開(kāi)孔圓盤(pán)拉直變成開(kāi)槽板,并拿出事先準(zhǔn)備的一張均勻刻槽的紙,現(xiàn)場(chǎng)演示了學(xué)生的思想—這是光柵的雛形。(3)分析方案的可行性。即測(cè)量的精度、實(shí)際系統(tǒng)中光電接收元件的安裝等問(wèn)題。(4)討論并改進(jìn)方案。學(xué)生的方案提高精度可以通過(guò)減小槽的距離,進(jìn)一步讓學(xué)生分析這種思路的技術(shù)可行性和難點(diǎn)。于是引出用2塊光柵交疊,并請(qǐng)大家伸出雙手演示著名的“莫爾條紋效應(yīng)”。至此,學(xué)生已經(jīng)基本明白了光柵數(shù)字位移傳感器測(cè)量位移的基本原理。(5)配合演示動(dòng)畫(huà),讓大家分析光柵的特點(diǎn)。
2.4多元化、全過(guò)程的綜合評(píng)價(jià)體系研究。
該課程涉及對(duì)基本原理的掌握、對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì),評(píng)估學(xué)生的能力需要建立更加科學(xué)合理的評(píng)估模式。教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)遵循學(xué)習(xí)過(guò)程評(píng)價(jià)和教學(xué)目標(biāo)管理相結(jié)合的基本原則,以研究學(xué)習(xí)過(guò)程的知識(shí)獲?。ㄈ鐐鞲衅髟恚⑻剿餮芯浚ㄈ鐪y(cè)試技術(shù)應(yīng)用與最新發(fā)展)、思維創(chuàng)新(如測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì))等要素為評(píng)價(jià)因子,以完成教學(xué)大綱要求的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),考核重點(diǎn)從獲取知識(shí)量向知識(shí)、能力、綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)移,形成多元化、全過(guò)程“合格+拔尖”的綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)。最后成績(jī)考核包括平時(shí)作業(yè)、卷面成績(jī)、課程設(shè)計(jì)綜合評(píng)估。作業(yè)包括課本習(xí)題/調(diào)研報(bào)告、資源檢索等,作業(yè)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提交。第一次課的作業(yè)是請(qǐng)學(xué)生跟蹤調(diào)研新型傳感器、測(cè)試技術(shù)或測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài),后續(xù)的課堂中,適當(dāng)安排些調(diào)研比較充分的學(xué)生做匯報(bào)、研討,教師再進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。課程中期布置了課程設(shè)計(jì)、自行車(chē)測(cè)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì),不限傳感器類(lèi)型。每個(gè)小組上交傳感器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),并根據(jù)條件實(shí)現(xiàn)傳感器部分或全部環(huán)節(jié)的制作。各小組代表發(fā)言,時(shí)間不超過(guò)10分鐘,小組成員可隨時(shí)補(bǔ)充,其他組學(xué)生可隨時(shí)提問(wèn),對(duì)相互間的不同觀(guān)點(diǎn)可據(jù)理力爭(zhēng),甚至駁斥。最后,教師再逐一點(diǎn)評(píng),和學(xué)生一起評(píng)價(jià)出最佳設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。這種研討課的教學(xué)效果超過(guò)了預(yù)期設(shè)想。每組選用了不同的傳感器進(jìn)行測(cè)速,設(shè)計(jì)方案五花八門(mén),并從傳感器選型、電源、安裝、成本、誤差分析、實(shí)用性等方面全面分析,考查學(xué)生全面掌握課程核心知識(shí)點(diǎn)的情況以及分工、合作、溝通的能力。
3結(jié)束語(yǔ)。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的研究型教學(xué),迎合了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大方向,不僅提高了教師教學(xué)理論水平和教學(xué)科研能力,同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展,參加各種科技創(chuàng)新的學(xué)生人數(shù)激增,并且作品質(zhì)量有很大提升。但建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用并不是生搬硬套,如何在傳感器與測(cè)試技術(shù)迅速發(fā)展、教學(xué)理念不斷與時(shí)俱進(jìn)的情況下,探索更科學(xué)的教學(xué)模式,切實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,還需繼續(xù)實(shí)踐和探索。
參考文獻(xiàn)。
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物理傳感器論文篇十
聽(tīng)我們科學(xué)鄒老師說(shuō):“發(fā)生日全食的前幾天,大象脾氣變得有些暴躁,可能跟日全食有所關(guān)系。
”我半信半疑,會(huì)嗎?也有可能是近來(lái)天氣炎熱的緣故啊,大熱天,連我們?nèi)硕紩?huì)暴躁一些,更何況動(dòng)物呢!我決定在日全食來(lái)臨之日,親自前往動(dòng)物園一探究竟。
日全食那天,我和媽媽早早的就來(lái)到了動(dòng)物園,直奔大象館,真希望親眼目睹大象的異常反應(yīng),但兩頭大象還象往常一樣嚼著干草,唯一不同的是象背上撒了一些干草,就像非洲草原上的大象一樣,替自己做頂草帽,一來(lái)可以遮太陽(yáng),二來(lái)可以防蚊蟲(chóng)。
大約九點(diǎn)三十四分的樣子,天色漸漸地暗了下來(lái),就跟晚上八九點(diǎn)一樣,這時(shí),驚喜的一幕發(fā)生了:兩頭原本正在吃草的大象,慢悠悠地轉(zhuǎn)身往家走去,于是,邊上許多人在喊:“啊,大象誤認(rèn)為是晚上,回家去了。
給了大象飼養(yǎng)員,據(jù)她說(shuō),大象也有生物鐘的它是知道白天與夜晚的,所以絕不會(huì)是誤以為是晚上才回家的,可能是因?yàn)楹ε隆?/p>
而這次,大象的步態(tài)一點(diǎn)也不焦急,緩慢而悠閑,倒像是散步;再說(shuō),大象是不怕黑暗的,曾發(fā)生野象趁著夜色偷吃玉米地,以及為復(fù)仇在夜深人靜時(shí),催毀人的房屋。
為了證明我的猜測(cè),我還特意到網(wǎng)上查了資料,但只能查到大象的視力不太好,只能看到一百米之內(nèi)的物體,但對(duì)于大象對(duì)黑暗的適應(yīng)力卻沒(méi)查到,所以究竟是什么原因促使大象回家,以及日全食來(lái)臨之時(shí)它的真實(shí)想法,仍非我們?nèi)祟?lèi)所能理解,這或許需要我們花更多的時(shí)間來(lái)了解這些龐然大物。
“鬼壓床”的解密。
杭州市蕭山區(qū)體育路小學(xué)601班倪泓指導(dǎo)教師施丹丹。
奶奶的一次經(jīng)歷讓我第一次聽(tīng)到了?鬼壓床?這個(gè)詞,雖然聽(tīng)得我感到毛骨悚然,不過(guò)我都是聽(tīng)過(guò)就罷并沒(méi)有放在心上。
但是一次親身的體驗(yàn)卻讓我感受到了?鬼壓床?的恐怖。
那天,我白天打了網(wǎng)球還去游了泳,晚上回到家時(shí)非常累了,所以很早我就睡了。
當(dāng)我蒙著頭在睡覺(jué)的時(shí)候,突然覺(jué)得有個(gè)人壓在我身上,胸口悶悶的,四肢無(wú)力,想動(dòng)卻提不上勁來(lái)。
幸虧媽媽進(jìn)來(lái)看我推了我一把才讓我恢復(fù)了知覺(jué)。
在這一陣恐懼之后,我不禁覺(jué)得納悶這個(gè)世界上真的有鬼嗎?老師都告訴我們了要相信科學(xué),世界上是沒(méi)有什么鬼神的,但是我親身的體驗(yàn)又是怎么回事呢?這個(gè)?鬼壓床?挑起了我的疑惑,于是我就對(duì)這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行了一些調(diào)查。
我首先問(wèn)了媽媽?zhuān)l(fā)現(xiàn)媽媽有幾次加班很晚,回到家也是很累了,早早睡覺(jué)的,晚上反而有了?鬼壓床?的現(xiàn)象;阿(轉(zhuǎn)載于:www.
的時(shí)候,她都覺(jué)得身上有個(gè)人壓著,四肢動(dòng)不了,但是腦子卻是很清醒。
看來(lái)?鬼壓床?這個(gè)情況跟疲勞還是關(guān)系很密切的,但是除了這個(gè)以外就沒(méi)有其他原因了嗎?我回想了一下,那天我睡覺(jué)的時(shí)候是仰著睡的,還悶著被子,那這個(gè)和睡覺(jué)的姿勢(shì)有沒(méi)有關(guān)系呢?我又去問(wèn)了媽媽他們。
發(fā)現(xiàn),除了姐姐也有悶著被子睡覺(jué)的習(xí)慣以外,其他幾個(gè)人都不是。
但是我們都有一個(gè)共同點(diǎn),就是我們幾個(gè)人都是喜歡仰著睡覺(jué)的。
經(jīng)過(guò)這一系列的調(diào)查歸納,我大概覺(jué)得?鬼壓床?只是一個(gè)生理現(xiàn)象,并不是真正的鬼神之類(lèi)的東西,為了了解的更詳細(xì),我借助了網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行了查閱,發(fā)現(xiàn)?鬼壓床?又稱(chēng)之為?睡眠麻痹?是人的意識(shí)是清醒的,但是身體卻不聽(tīng)人使喚。
這最直接的原因是白天的疲勞,當(dāng)人入睡以后再次醒來(lái)時(shí),身體上的肌肉因?yàn)榘滋斓钠诙共怀霰M,而仰睡的習(xí)慣往往會(huì)把手放在胸前,這就會(huì)使人感到胸悶,好像有人壓在身上一樣。
還有壓力大的人容易腦疲勞,而體質(zhì)較弱的人身體往往容易超負(fù)荷了但他自己還不知道,容易處于亞健康狀態(tài),所以也會(huì)有這種?鬼壓床?的情況產(chǎn)生。
經(jīng)過(guò)了這次簡(jiǎn)單的調(diào)查我更加發(fā)現(xiàn),我們要相信科學(xué),任何問(wèn)題都要用科學(xué)的方法來(lái)解決和解釋才是真理。
比如?鬼壓床?我們只要多多鍛煉自己的身體,增加體質(zhì),注意勞逸結(jié)合就不會(huì)出現(xiàn)所謂的?鬼壓床?的現(xiàn)象了。
茶水變墨水。
杭州市蕭山區(qū)勁松小學(xué)604班張雪兒指導(dǎo)教師楊善福前言:寒假里的一天,我寫(xiě)完了作業(yè),隨手翻起一本科技類(lèi)書(shū),無(wú)意中看到一個(gè)?茶水變墨水?的小實(shí)驗(yàn),書(shū)上面寫(xiě)道:?茶水內(nèi)放入生銹的金屬物件,就可以制成墨水了。
我覺(jué)得很奇怪,茶水遇到生銹的金屬物件,茶水會(huì)變黑嗎那么遇到不生銹的金屬物件,茶水會(huì)不會(huì)變黑呢讓我猜猜:茶水遇到生銹的金屬物件,茶水會(huì)變黑,遇到不生銹的金屬物件,茶水不會(huì)變黑。
為了證實(shí)這個(gè)想法,我決定親自來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)課題:。
茶水內(nèi)放入生銹的金屬物件,茶水會(huì)變黑。
茶水內(nèi)放入不生銹的金屬物件,茶水不會(huì)變黑。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:我準(zhǔn)備了兩只玻璃茶杯,編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)。
泡了差不多的兩杯茶,然后把生銹的鐵釘?shù)惯M(jìn)1號(hào)杯,把不銹鋼小勺子放入2號(hào)杯。
等待中……。
第二天一早,我便沖過(guò)去看那茶水,1號(hào)杯茶水變成了咖啡色,2號(hào)杯顏色淺多了,和我們一般放久了的茶水沒(méi)什么兩樣。
看來(lái)這個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)成功的,我心里有說(shuō)不出來(lái)的喜悅,等著看茶水變成墨水吧。
物理傳感器論文篇十一
為了實(shí)現(xiàn)不同會(huì)議室、不同會(huì)議終端之間的視音頻信號(hào)自由交互、不同品牌視頻終端和會(huì)議攝像機(jī)、多會(huì)議室設(shè)備集中控制、不同會(huì)議室的視頻畫(huà)面和音頻集中監(jiān)看、監(jiān)聽(tīng)等功能,通過(guò)會(huì)議集中控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。本次會(huì)議集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括:視頻會(huì)議室5個(gè),視頻集中控制室1個(gè),視頻會(huì)議終端品牌2種。
1總體目標(biāo)。
視頻系統(tǒng):各個(gè)會(huì)議室建設(shè)高分辨率(不低于1920*1280)的大屏顯示系統(tǒng)及攝像系統(tǒng),各會(huì)議室可同時(shí)參與遠(yuǎn)程視頻會(huì)議,顯示內(nèi)容平滑切換。集中控制系統(tǒng):每個(gè)會(huì)議室都集中到中央控制室集中控制,包括視頻信號(hào)的切換、音頻集中控制、攝像系統(tǒng)集中控制;將2個(gè)不同品牌的視頻終端軟件的通過(guò)pc機(jī)進(jìn)行銜接,實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的視音頻信號(hào)相互傳遞;各視頻會(huì)議室達(dá)到高清視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn);實(shí)現(xiàn)各視頻會(huì)議室之間的視音頻信號(hào)交互,信號(hào)同步通訊;實(shí)現(xiàn)由集控室統(tǒng)一控制各會(huì)議室會(huì)議操作工作,可自由切換各會(huì)議室的視頻傳輸信號(hào),音頻傳輸信號(hào);實(shí)現(xiàn)會(huì)議室房間的音頻在本會(huì)場(chǎng)擴(kuò)音效果的同步;視音頻信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的互聯(lián)互通以及集中控制;各視頻會(huì)議室都可以召開(kāi)主會(huì)場(chǎng)高清視頻會(huì)議,也可作為分會(huì)場(chǎng)參加召開(kāi)的視頻會(huì)議;集控室可以對(duì)各視頻會(huì)議室的視音頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)看、監(jiān)聽(tīng)。
2實(shí)現(xiàn)方案。
2.1頻系統(tǒng)。
在中央控制室配置一臺(tái)32x32的ypbpr的矩陣,各個(gè)會(huì)議室都配備一臺(tái)8x16的ypbpr的矩陣,以控制室為核心,采用樹(shù)型結(jié)構(gòu),接收各會(huì)議室視頻信號(hào),并且能把任意信號(hào)發(fā)送到指定會(huì)議室。各個(gè)會(huì)議室會(huì)場(chǎng)內(nèi)前后各有一個(gè)攝像機(jī),通過(guò)各會(huì)議室8x16的ypbpr的矩陣把視頻信號(hào)傳送到控制室32x32矩陣,考慮ypbpr信號(hào)傳輸距離過(guò)遠(yuǎn)會(huì)有所衰減的問(wèn)題,遠(yuǎn)距離的ypbpr信號(hào)均采用雙絞線(xiàn)傳輸?shù)姆绞?通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換來(lái)解決信號(hào)衰減問(wèn)題。
2.2音頻系統(tǒng)。
音頻處理部分采用智能數(shù)字音頻處理器,每個(gè)會(huì)議室各放一臺(tái),中央控制室放一臺(tái),需通過(guò)一根超六類(lèi)屏蔽雙絞線(xiàn)來(lái)傳輸音頻信號(hào),減少信號(hào)衰減及資源浪費(fèi)。各個(gè)會(huì)議室和中央控制室的連接方式為環(huán)狀。只要設(shè)備加電運(yùn)行,中央控制室就能接收到各個(gè)會(huì)議室的`信號(hào),并且能把音頻信號(hào)輸送到各個(gè)會(huì)議室。在音頻信號(hào)切換方面,中央控制室配備一臺(tái)24路模擬調(diào)音臺(tái),滿(mǎn)足把8臺(tái)視頻終端的音頻輸入到調(diào)音臺(tái),并且把音頻處理器傳輸過(guò)來(lái)的本地會(huì)場(chǎng)聲音通過(guò)控制室音頻處理器輸出到終端。另外還有本地的dvd,機(jī)頂盒,pc的音頻都輸入到調(diào)音臺(tái),完成所有音頻信號(hào)的匯聚以及發(fā)送。
2.3攝像機(jī)控制系統(tǒng)。
視頻控制方面:根據(jù)各個(gè)會(huì)議室的攝像機(jī)品牌比較繁多的問(wèn)題,采用一臺(tái)多協(xié)議的攝像機(jī)控制器,能針對(duì)不同攝像機(jī)設(shè)定不同的控制協(xié)議,實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制器能控制多個(gè)不同品牌攝像機(jī)的需求,例如對(duì)rs232和rs485的控制協(xié)議的攝像機(jī)進(jìn)行控制。視頻切換:各個(gè)會(huì)議室8x16的ypbpr視頻矩陣都具備rs232控制功能,在中央控制室配備一臺(tái)中央控制器,具備多個(gè)rs232,rs485,紅外及io等端口。中央控制器直接與控制室一臺(tái)專(zhuān)用pc機(jī)同屬一個(gè)網(wǎng)段,通過(guò)在pc機(jī)上運(yùn)行專(zhuān)門(mén)定制的高度集成控制軟件,來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)會(huì)議室及控制室視頻信號(hào)的無(wú)縫切換。視頻顯示:各個(gè)會(huì)議室都配備視頻顯示設(shè)備,dlp大屏的顯示模式及信號(hào)的選擇都由控制軟件實(shí)現(xiàn)。dlp大屏及電視都是通過(guò)紅外控制開(kāi)關(guān),投影儀是通過(guò)rs232控制開(kāi)關(guān)。音頻控制:各個(gè)會(huì)議室的數(shù)字音頻處理器都可以遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn),可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)各個(gè)會(huì)場(chǎng)的聲音大小有無(wú)。
通過(guò)控制室的調(diào)音臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)會(huì)議室之間以及會(huì)議室與遠(yuǎn)端的音頻切換。其它設(shè)備控制:各個(gè)會(huì)議室都有設(shè)備間,配備標(biāo)準(zhǔn)19寸機(jī)柜,為解決設(shè)備開(kāi)關(guān)問(wèn)題,各個(gè)會(huì)議室機(jī)柜內(nèi)部都配備針對(duì)220v強(qiáng)電的遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)。中央控制室配備一臺(tái)可遠(yuǎn)程控制的電源時(shí)序器,通過(guò)控制軟件就可以控制各個(gè)會(huì)議室設(shè)備以及燈光的開(kāi)關(guān)。按照設(shè)定的不同模式,根據(jù)會(huì)場(chǎng)是否是主會(huì)場(chǎng)或者分會(huì)場(chǎng)來(lái)一鍵開(kāi)啟會(huì)場(chǎng),設(shè)定好燈光效果,所使用的攝像機(jī),是否開(kāi)啟顯示設(shè)備。通過(guò)該會(huì)議集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一鍵開(kāi)會(huì),一鍵閉會(huì),5個(gè)會(huì)議室任意一個(gè)為主會(huì)場(chǎng),其他會(huì)議室都可作為分會(huì)場(chǎng)參加會(huì)議。5個(gè)會(huì)議室也可以同時(shí)召開(kāi)主會(huì)場(chǎng)會(huì)議互不影響。其它會(huì)議集中控制系統(tǒng)可以參考該方案,根據(jù)實(shí)際情況靈活配置音頻和視頻矩陣等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)會(huì)議的集中控制。
物理傳感器論文篇十二
摘要:溫度傳感器是最早開(kāi)發(fā)、也是應(yīng)用最廣泛的一種傳感器。據(jù)調(diào)查,早在1990年,溫度傳感器的市場(chǎng)份額就大大超出了其它傳感器。從17世紀(jì)初,伽利略發(fā)明溫度計(jì)開(kāi)始,人們便開(kāi)始了溫度測(cè)量。而真正把溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器,是1821年德國(guó)物理學(xué)家賽貝發(fā)明的,也就是我們現(xiàn)在使用的熱電偶傳感器。隨后,鉑電阻溫度傳感器、半導(dǎo)體熱電偶溫度傳感器、pn結(jié)溫度傳感器、集成溫度傳感器相繼而生。也使得溫度傳感器更加廣泛的應(yīng)用到我們的生產(chǎn)和生活中。本文主要介紹了溫度傳感器的分類(lèi)、工作原理及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:溫度傳感器;溫度;攝氏度。
溫度傳感器(temperaturetransducer),利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為可用輸出信號(hào)。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分,品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)?,F(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小,這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中,也為我們的生活提供了無(wú)數(shù)的便利和功能。
一、溫度的相關(guān)知識(shí)。
溫度是用來(lái)表征物體冷熱程度的物理量。溫度的高低要用數(shù)字來(lái)量化,溫標(biāo)就是溫度的數(shù)值表示方法。常用溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。
攝氏溫標(biāo)是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,沸水的溫度定為100攝氏度,冰水混合物的溫度定為0攝氏度,在100攝氏度和0攝氏度之間進(jìn)行100等份,每一等份為1攝氏度。熱力學(xué)溫標(biāo)是威廉湯姆提出的,以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ),建立溫度僅與熱量有關(guān)而與物質(zhì)無(wú)關(guān)的熱力學(xué)溫標(biāo)。由于是開(kāi)爾文總結(jié)出來(lái)的,所以又稱(chēng)為開(kāi)爾文溫標(biāo)。
二、溫度傳感器的分類(lèi)。
根據(jù)測(cè)量方式不同,溫度傳感器分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)。接觸式溫度傳感器是指?jìng)鞲衅髦苯优c被測(cè)物體接觸,從而進(jìn)行溫度測(cè)量。這也是溫度測(cè)量的基本形式。其中接觸式溫度傳感器又分為熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、半導(dǎo)體熱敏電阻溫度傳感器等。
非接觸式溫度傳感器是測(cè)量物體熱輻射發(fā)出的紅外線(xiàn),從而測(cè)量物體的溫度,可以進(jìn)行遙測(cè)。
三、溫度傳感器的工作原理。
(一)熱電偶溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅由兩根不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接而成,是應(yīng)用最廣泛的溫度傳感器。
熱電偶溫度傳感器是根據(jù)熱電效應(yīng)原理制成的:把兩種不同的金屬a、b組成閉合回路,兩接點(diǎn)溫度分別為t1和t2,則在回路中產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)。
熱電偶也是由兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a、b焊接而成,焊接的一端稱(chēng)為工作端或熱端。與導(dǎo)線(xiàn)連接的一端稱(chēng)為自由端或冷端,導(dǎo)體a、b稱(chēng)為熱電極,總稱(chēng)熱電偶。測(cè)量時(shí),工作端與被測(cè)物相接觸,測(cè)量?jī)x表為電位差計(jì),用來(lái)測(cè)出熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì),連接導(dǎo)線(xiàn)為補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)及銅導(dǎo)線(xiàn)。
從測(cè)量?jī)x表上,我們觀(guān)測(cè)到的便是熱電動(dòng)勢(shì),而要想知道物體的溫度,還需要查看熱電偶的分度表。
為了保證溫度測(cè)量結(jié)果足夠精確,在熱電極材料的選擇方面也有嚴(yán)格的要求:物理、化學(xué)穩(wěn)定性要高;電阻溫度系數(shù)小;導(dǎo)電率高;熱電動(dòng)勢(shì)要大;熱電動(dòng)勢(shì)與溫度要有線(xiàn)性或簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系;復(fù)現(xiàn)性好;便于加工等。根據(jù)我們常用的熱電極材料,熱電偶溫度傳感器可分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶。鉑銠-鉑熱電偶是常用的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,熔點(diǎn)高,可用于測(cè)量高溫,誤差小,但價(jià)格昂貴,一般適用于較為精密的溫度測(cè)量。鐵-康銅為常用的非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,測(cè)溫上限為600攝氏度,易生銹,但溫度與熱電動(dòng)勢(shì)線(xiàn)性關(guān)系好,靈敏度高。
(二)電阻式溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量準(zhǔn)確,但僅適用于測(cè)量500攝氏度以上的高溫。而要測(cè)量-200攝氏度到500攝氏度的中低溫物體,就要用到電阻式溫度傳感器。
電阻式溫度傳感器是利用導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。大多數(shù)金屬在溫度升高1攝氏度時(shí),電阻值要增加0.4%到0.6%。電阻式溫度傳感器就是要將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻值的變化,再通過(guò)測(cè)量電橋轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送至顯示儀表。
(三)半導(dǎo)體熱敏電阻。半導(dǎo)體熱敏電阻的特點(diǎn)是靈敏度高,體積小,反應(yīng)快,它是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化的特性制成的??煞譃槿N類(lèi)型:(1)ntc熱敏電阻,主要是mn,co,ni,fe等金屬的氧化物燒結(jié)而成,具有負(fù)溫度系數(shù)。(2)ctr熱敏電阻,用v,ge,w,p等元素的氧化物在弱還原氣氛中形成燒結(jié)體,它也是具有負(fù)溫度系數(shù)的。(3)ptc熱敏電阻,以鈦酸鋇摻和稀土元素?zé)Y(jié)而成的半導(dǎo)體陶瓷元件,具有正溫度系數(shù)。也正是因?yàn)閜tc熱敏電阻具有正溫度系數(shù),也制作成溫度控制開(kāi)關(guān)。
(四)非接觸式溫度傳感器。非接觸式溫度傳感器的測(cè)溫元件與被測(cè)物體互不接觸。目前最常用的是輻射熱交換原理。這種測(cè)溫方法的主要特點(diǎn)是:可測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的小目標(biāo)及熱容量小或變化迅速的對(duì)象,也可用來(lái)測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布,但受環(huán)境溫度影響比較大。
四、溫度傳感器的應(yīng)用舉例。
(一)溫度傳感器在汽車(chē)上的應(yīng)用。溫度傳感器的作用是測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣,冷卻水,燃油等的溫度,并把測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸送給ecu.對(duì)于所有的汽油機(jī)電控系統(tǒng),進(jìn)氣溫度和冷卻水溫度是ecu進(jìn)行控制所必須的兩個(gè)溫度參數(shù),而其他的溫度參數(shù)則隨電控系統(tǒng)的類(lèi)型及控制需要而不盡相同。進(jìn)氣溫度傳感器通常安裝在空氣流量計(jì)或從空氣濾清器到節(jié)氣門(mén)體之間的進(jìn)氣道或空氣流量計(jì)中,水溫傳感器則布置在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水路,汽缸蓋或機(jī)體上上的適當(dāng)位置。可以用來(lái)測(cè)量溫度的傳感器有繞線(xiàn)電阻式,擴(kuò)散電阻式,半導(dǎo)體晶體管式,金屬芯式,熱電偶式和半導(dǎo)體熱敏電阻式等多種類(lèi)型,目前用在進(jìn)氣溫度和冷卻水溫度測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的是熱敏電阻式溫度傳感器。
(二)利用溫度傳感器調(diào)節(jié)衛(wèi)生間的溫度。溫度傳感器還能調(diào)節(jié)衛(wèi)生間內(nèi)的溫度,尤其是在洗澡的時(shí)候,能自動(dòng)調(diào)節(jié)衛(wèi)生間內(nèi)的溫度是很有必要的。通過(guò)溫濕度傳感器和氣體傳感器就能很好的控制衛(wèi)生間內(nèi)的環(huán)境從而使我們能夠擁有一個(gè)舒適的生活?,F(xiàn)在大部分旅館和一些公共場(chǎng)所都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié),而普通家庭的衛(wèi)生間都還是人工操作,尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)這主要是一般客戶(hù)不知道能夠利用傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,隨著未來(lái)人們的進(jìn)一步了解,普通家庭的衛(wèi)生間也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
參考文獻(xiàn):
[1]周琦。集成溫度傳感器的設(shè)計(jì)[d]。西安電子科技大學(xué),2007.
物理傳感器論文篇十三
日食是一種自然天文現(xiàn)象,并不常見(jiàn),屬于天文學(xué)研究的一種。
日食被定義為日面被月面遮掩而變暗甚至完全消失的現(xiàn)象。
那么日食是如何來(lái)的?日食又分哪幾種呢?
日食,又作日蝕,在月球運(yùn)行至太陽(yáng)與地球之間時(shí)發(fā)生。
這時(shí)對(duì)地球上的部分地區(qū)來(lái)說(shuō),月球位于太陽(yáng)前方,因此來(lái)自太陽(yáng)的部分或全部光線(xiàn)被擋住,因此看起來(lái)好像是太陽(yáng)的一部分或全部消失了。
日食只在朔,即月球與太陽(yáng)呈現(xiàn)合的狀態(tài)時(shí)發(fā)生。
日食分為日偏食、日全食、日環(huán)食。
觀(guān)測(cè)日食時(shí)不能直視太陽(yáng),否則會(huì)造成失明。
日食是月球運(yùn)動(dòng)到太陽(yáng)和地球中間,如果三者正好處在一條直線(xiàn)時(shí),月球就會(huì)擋住太陽(yáng)射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,這時(shí)發(fā)生日食現(xiàn)象。
在地球上月影里(月影:月亮投射到地球上產(chǎn)生的影子)的人們開(kāi)始看到陽(yáng)光逐漸減弱,太陽(yáng)面被圓的黑影遮住,天色轉(zhuǎn)暗,全部遮住時(shí),天空中可以看到最亮的恒星和行星,幾分鐘后,從月球黑影邊緣逐漸露出陽(yáng)光,開(kāi)始發(fā)光、復(fù)圓。
由于月球比地球小,只有在月影中的人們才能看到日食。
月球把太陽(yáng)全部擋住時(shí)發(fā)生日全食,遮住一部分時(shí)發(fā)生日偏食,遮住太陽(yáng)中央部分發(fā)生日環(huán)食。
發(fā)生日全食的延續(xù)時(shí)間不超過(guò)7分31秒。
日環(huán)食的最長(zhǎng)時(shí)間是12分24秒。
我國(guó)有世界上最古老的日食記錄,公元前一千多年已有確切的日食記錄。
日全食發(fā)生時(shí),根據(jù)月球圓面同太陽(yáng)圓面的位置關(guān)系,可分成五種食象:初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓。
月球表面有許多高山,月球邊緣是不整齊的。
在食既或者生光到來(lái)的瞬間月球邊緣的山谷未能完全遮住太陽(yáng)時(shí),未遮住部分形成一個(gè)發(fā)光區(qū),像一顆晶瑩的“鉆石”;周?chē)t色的光圈構(gòu)成鉆戒的“指環(huán)”,整體看來(lái),很像一枚鑲嵌著璀璨寶石的鉆戒,叫“鉆石環(huán)”。
有時(shí)形成許多特別明亮的光線(xiàn)或光點(diǎn),好像在太陽(yáng)周?chē)偳兑淮渲椋Q(chēng)作“貝利珠”。
日全食之所以受重視,更主要的原因是它的天文觀(guān)測(cè)價(jià)值巨大。
科學(xué)史上有許多重大的天文學(xué)和物理學(xué)發(fā)現(xiàn)是利用日全食的機(jī)會(huì)做出的,而且只有通過(guò)這種機(jī)會(huì)才行。
最著名的例子是19的一次日全食,證實(shí)了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的正確性。
日全食之類(lèi)的天文現(xiàn)象,要說(shuō)與人們的日常生活、吃喝拉撒,確實(shí)是沒(méi)有什么直接關(guān)系。
但是,它代表了一種終極的人文關(guān)懷,代表了一種對(duì)大自然的極度熱愛(ài),代表了對(duì)支配萬(wàn)事萬(wàn)物的自然鐵律的一種永恒的好奇和敬畏,一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族,不能缺少這些關(guān)懷、這些熱愛(ài)、這些好奇和這些敬畏。
物理傳感器論文篇十四
為了提高傳感器整體抗耦合性,各支路傳感器結(jié)構(gòu)須具有很好抗扭、抗彎曲能力。本文根據(jù)力學(xué)分析,將板環(huán)結(jié)構(gòu)改為圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu),圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu)集合了板環(huán)結(jié)構(gòu)線(xiàn)性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具備工作區(qū)應(yīng)變穩(wěn)定、對(duì)稱(chēng)、抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)等特性。其力學(xué)模型如圖3所示。圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu)測(cè)量的是梁上的拉/壓應(yīng)力,當(dāng)環(huán)受拉向或壓向載荷作用時(shí),垂直與水平直徑位移方向相反,在十字梁的根部(圖3(b)中1,2,3,4處)會(huì)產(chǎn)生彎曲和拉伸兩類(lèi)變形,其中拉伸應(yīng)變可通過(guò)全橋接線(xiàn)測(cè)量,環(huán)上的彎曲應(yīng)力具有很好的對(duì)稱(chēng)性,因此,傳遞到梁上的工作應(yīng)變?yōu)榧兝?壓應(yīng)變,工作應(yīng)變區(qū)如圖3(b)的1,2,3,4處。本文利用solidworks軟件為對(duì)優(yōu)化前后樣機(jī)進(jìn)行仿真受力分析,比較工作區(qū)應(yīng)變,驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)構(gòu)的合理性。仿真時(shí)對(duì)優(yōu)化前后的傳感器都進(jìn)行裝配體受力分析,嚴(yán)格按照實(shí)際參數(shù)(材料、約束、配合、載荷)進(jìn)行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎(chǔ)上附加額外的彎矩與扭矩,測(cè)試其對(duì)工作應(yīng)變區(qū)影響。兩結(jié)構(gòu)施加載荷大小、方向、作用點(diǎn)都一致,其中對(duì)于扭矩加力,是直接施加于上端鉸座面上;對(duì)于彎矩加力,是在同一面上施加側(cè)向力荷來(lái)等效,如圖4。根據(jù)仿真的結(jié)果,得到的數(shù)據(jù)由表1所示。由仿真數(shù)據(jù)可得:1)優(yōu)化后支路傳感器的抗耦合力矩能力明顯強(qiáng)于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時(shí),優(yōu)化后的傳感器其微應(yīng)變值增加了(1105-951)×10-6=154×10-6,而未優(yōu)化的傳感器微應(yīng)變值增加了(1510-956)×10-6=554×10-6,因此,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)其抗扭能力大大加強(qiáng)。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側(cè)向力的能力明顯強(qiáng)于未優(yōu)化傳感器的抗側(cè)向能力。比如:在附加測(cè)向力為200n時(shí),優(yōu)化后的傳感器其微應(yīng)變值增加了(1215-951)×10-6=264×10-6,而未優(yōu)化的傳感器微應(yīng)變值增加了(1460-956)×10-6=504×10-6,因此,新結(jié)構(gòu)抗側(cè)向力效果明顯。2.3支路傳感器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)根據(jù)以上的.分析結(jié)果,新的支路傳感器利用了各種去耦方式,得到的總體結(jié)構(gòu)如圖5所示。
依據(jù)要研制的傳感器量程和精度,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的標(biāo)定系統(tǒng),該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)比對(duì)的方法來(lái)進(jìn)行,在施加力的路徑上串聯(lián)一個(gè)高精度的s型傳感器,精度為0.03%,滿(mǎn)足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行加載并記錄測(cè)量結(jié)果,利用線(xiàn)性解算法求解各自的映射關(guān)系矩陣,最后驗(yàn)證比對(duì)測(cè)量精度。試驗(yàn)標(biāo)定過(guò)程中對(duì)傳感器6支路通道依次進(jìn)行標(biāo)定,每路各取不少于6個(gè)標(biāo)定點(diǎn),并進(jìn)行遞增、遞減加載各3次,然后對(duì)遞增、遞減的標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化處理即為最終的標(biāo)定數(shù)據(jù)。對(duì)于六維力傳感器,解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關(guān),一個(gè)方向的加載很難對(duì)傳感器的解耦能力做出全面的評(píng)價(jià),截至目前為止,大部分的論文只是在試驗(yàn)時(shí)只是加載了一維力,只有個(gè)別的文章提及到二維加載[11],還沒(méi)有三維加載的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文為了驗(yàn)證傳感器的耦合情況,進(jìn)行了三維復(fù)合加載,標(biāo)定數(shù)據(jù)見(jiàn)表2~表4。
3結(jié)束語(yǔ)。
本文設(shè)計(jì)了一種基于at89s52單片機(jī)和ds18b20數(shù)字溫度傳感器的溫度采集報(bào)警系統(tǒng),對(duì)軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。該設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),適用于糧倉(cāng)、電力機(jī)房、軸瓦、空調(diào)、冰箱和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,ds18b20單總線(xiàn)和多點(diǎn)式測(cè)溫特點(diǎn)使其擴(kuò)展性加強(qiáng),具有廣闊的市場(chǎng)前景。
物理傳感器論文篇十五
系統(tǒng)核心處理模塊基于cc2530開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),選用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組建無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò),具有容量大、低成本和低功耗等特點(diǎn),且相鄰兩個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸距離可達(dá)10~150m,完全滿(mǎn)足溫室內(nèi)無(wú)線(xiàn)調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求。其中,主控節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、環(huán)境信息采集、數(shù)據(jù)處理分析、人機(jī)交互及調(diào)光命令下發(fā)等功能;驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn)控制命令接收、數(shù)據(jù)解析及調(diào)光數(shù)據(jù)輸出等功能;植物led執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)led燈組調(diào)控及亮度輸出。主控節(jié)點(diǎn)采用全功能設(shè)備ffd(fullfunctionde-vice),具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)功能,可聯(lián)結(jié)其他ffd或精簡(jiǎn)功能設(shè)備(rfd),組建無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò),可雙向傳輸信息,具有協(xié)調(diào)作用;同時(shí),根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,主控節(jié)點(diǎn)具有控制功能。電路設(shè)計(jì)增加環(huán)境光照與溫度信息采集模塊、人機(jī)交互模塊(即液晶顯示及按鍵)、工作指示燈、時(shí)鐘模塊以及復(fù)位模塊,分別完成數(shù)據(jù)采集、人機(jī)交互和復(fù)位等控制功能。驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)采用簡(jiǎn)化功能設(shè)備rfd(reducedfunc-tiondevice)與主控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息傳輸,同時(shí)完成控制命令輸出;植物led執(zhí)行器基于植物光合作用分析,選用中心波長(zhǎng)為660nm、半波帶寬度為40nm的紅光led,以及中心波長(zhǎng)為450nm、半波帶寬度為40nm的藍(lán)光led兩種特定波段led作為光源,可根據(jù)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)輸出不同的調(diào)光命令,實(shí)現(xiàn)不同配光比的光環(huán)境調(diào)節(jié)。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。
2.1主控節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)。
主控節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)構(gòu)建及啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選擇、當(dāng)前環(huán)境信息監(jiān)測(cè)、控制方式選擇、計(jì)算調(diào)光值、調(diào)光命令下發(fā)、人機(jī)交互等功能,包括電源模塊、核心處理模塊、無(wú)線(xiàn)模塊。
2.1.1核心處理模塊。
系統(tǒng)選用cc2530作為中央處理器,內(nèi)含高性能低功耗8051微控制器,工作電壓3.3v,外設(shè)21個(gè)i/o口。其中,p1.0接入系統(tǒng)正常工作信號(hào)led指示燈;p0.1接入手動(dòng)按鈕;人機(jī)交互模塊電路為液晶分別與p0.0,p1.2,p1.5和p1.6連接,按鍵與p0.6和p2.0口連接;p0.2,p0.4,p0.5與時(shí)鐘芯片ds1302相連;p1.4口與溫度傳感器連接,p1.1和p1.3口與光照傳感器相連。具體電路根據(jù)cc2530芯片手冊(cè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),降低了開(kāi)發(fā)難度。
2.1.2人機(jī)交互模塊。
系統(tǒng)選用db12864-16c作為液晶顯示,采用普通復(fù)位按鍵作為設(shè)備按鍵,在滿(mǎn)足系統(tǒng)工作要求的條件下,為節(jié)省i/o口使用,液晶與cc2530連接采用串行spi方式進(jìn)行通信,按鍵電路利用sn74hc32或門(mén)和lm358運(yùn)放共同實(shí)現(xiàn)。具體電路根據(jù)spi方式及運(yùn)放典型電路開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
2.1.3其他模塊。
電源模塊采用5v適配器為主控節(jié)點(diǎn)供電。電源輸入后,經(jīng)過(guò)降壓芯片asm-1117典型電路為系統(tǒng)提供3.3v直流電壓。數(shù)據(jù)采集模塊包括環(huán)境溫度采集和光照采集兩種。其中,溫度采集選用ds18b20作為溫度傳感器和isl29010作為光照傳感器,通過(guò)在光照傳感器上覆蓋紅藍(lán)光濾光片以及軟件修正,實(shí)現(xiàn)對(duì)光合作用有效波段監(jiān)測(cè)。時(shí)鐘模塊根據(jù)ds1302芯片手冊(cè)中典型電路設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)間設(shè)制以及定時(shí)控制功能。同時(shí),為滿(mǎn)足系統(tǒng)后期擴(kuò)展需求,將剩余i/o口作為備用擴(kuò)展口使用,以提高系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用及二次開(kāi)發(fā)能力。
2.2驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)及植物led執(zhí)行器設(shè)計(jì)。
驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)屬于精簡(jiǎn)功能設(shè)備,只完成調(diào)光控制命令接收與信號(hào)輸出功能,可減少外圍電路設(shè)計(jì),降低了智能調(diào)光系統(tǒng)的成本。驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)包括核心處理模塊、無(wú)線(xiàn)接收模塊、電源模塊和繼電器模塊。具體電路為:p1.0連接紅光led驅(qū)動(dòng)電路,p1.1連接藍(lán)光led驅(qū)動(dòng)電路,p1.5連接紅光信號(hào)繼電器,p1.6連接藍(lán)光信號(hào)繼電器。led執(zhí)行器包括驅(qū)動(dòng)模塊及紅藍(lán)光led燈組,由24v電源供電。驅(qū)動(dòng)模塊選擇pt4115驅(qū)動(dòng)芯片,是一款連續(xù)電感電流導(dǎo)通模式的`降壓恒流源,可用于驅(qū)動(dòng)一顆或多顆led串聯(lián)。led燈組根據(jù)植物生長(zhǎng)所需光環(huán)境由若干紅藍(lán)光led按比例組成。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。
本系統(tǒng)以iar為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),可以直接對(duì)zig-bee協(xié)議棧進(jìn)行開(kāi)發(fā)移植,生成高效可靠的可執(zhí)行代碼,并對(duì)代碼進(jìn)行調(diào)試。代碼采用c語(yǔ)言開(kāi)發(fā),不僅有利于軟件代碼的可讀性,而且能夠滿(mǎn)足對(duì)硬件功能的調(diào)試和控制,大大縮短了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期。系統(tǒng)軟件主要包括節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點(diǎn)功能軟件兩個(gè)部分。節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程:首先,通過(guò)主控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信道掃描,選擇合適的信道組建網(wǎng)絡(luò)。在ieeee802.15.4協(xié)議中,將2.4g頻段劃分16個(gè)信道,編號(hào)為11-26。本系統(tǒng)選擇默認(rèn)值11信道。構(gòu)建成功后,驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)以直接方式加入網(wǎng)絡(luò),即驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)作為主控節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn),由主控節(jié)點(diǎn)向驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送,作為其子設(shè)備命令。主控節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中起協(xié)調(diào)器作用,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。為確保系統(tǒng)安全可靠工作,系統(tǒng)采用分布式分配機(jī)制為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配自己的地址,主控節(jié)點(diǎn)在組網(wǎng)以后使用0x0000作為自己的短地址,在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)加入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)后,由主控設(shè)備隨機(jī)分配一個(gè)不重復(fù)的16位短地址作為自己唯一的地址來(lái)進(jìn)行通訊。主控節(jié)點(diǎn)控制軟件包括兩類(lèi)傳感器解析函數(shù)、計(jì)算決策程序、參數(shù)設(shè)定程序、液晶顯示程序和時(shí)鐘程序等子程序;驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)作為終端節(jié)點(diǎn),在完成調(diào)光控制命令接收后,將控制信號(hào)輸出給繼電器和驅(qū)動(dòng)電路;led執(zhí)行器根據(jù)調(diào)光控制命令實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)紅藍(lán)光led燈組狀態(tài),實(shí)現(xiàn)溫室光環(huán)境的多種方式以及無(wú)線(xiàn)控制。
4運(yùn)行結(jié)果。
本設(shè)備已通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并應(yīng)用于西北農(nóng)林科技大學(xué)某實(shí)驗(yàn)基地。試驗(yàn)證明,系統(tǒng)可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制、定時(shí)控制、閾值控制以及定量控制等多種控制方式調(diào)光,且所有控制命令均可采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式進(jìn)行準(zhǔn)確傳輸。其中,在閾值控制方式下,主控節(jié)點(diǎn)可完成溫室實(shí)時(shí)溫度、紅藍(lán)光光強(qiáng)等環(huán)境因子檢測(cè),并基于光合作用機(jī)理精確決策溫室作物實(shí)際需光量;驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)可穩(wěn)定接收實(shí)際調(diào)光數(shù)據(jù),并準(zhǔn)確輸出給驅(qū)動(dòng)電路和繼電器,led執(zhí)行器可根據(jù)控制命令準(zhǔn)確調(diào)節(jié)led燈組輸出狀態(tài)。
5結(jié)論。
(1)本文設(shè)計(jì)了一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施農(nóng)業(yè)調(diào)光系統(tǒng),可通過(guò)用戶(hù)實(shí)際需求選擇多種控制方式對(duì)溫室作物光環(huán)境進(jìn)行無(wú)線(xiàn)調(diào)控。其中,閾值控制方式綜合考慮作物光合作用影響因素,根據(jù)溫室溫度、紅藍(lán)光光強(qiáng)等環(huán)境因子精確計(jì)算作物實(shí)際需光量,實(shí)現(xiàn)了溫室光環(huán)境的實(shí)時(shí)按需調(diào)節(jié)。
(2)系統(tǒng)結(jié)合溫室實(shí)際生產(chǎn)條件,采用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸調(diào)光命令,有效降低了系統(tǒng)部署難度與維護(hù)成本;采用新一代led光源,減少了生產(chǎn)成本,節(jié)約了能源。
(3)經(jīng)過(guò)實(shí)際部署和運(yùn)行證明,系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確性高、部署簡(jiǎn)單和能耗少等優(yōu)點(diǎn)。
物理傳感器論文篇十六
傳感器應(yīng)用極其廣泛,而且種類(lèi)繁多,涉及的學(xué)科也很多,通過(guò)對(duì)傳感器的學(xué)習(xí)讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動(dòng)態(tài)特性電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、磁敏式、光電式傳感器與光纖傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關(guān)系。當(dāng)輸入量為常量或變化很慢時(shí),其關(guān)系為靜態(tài)特性。當(dāng)輸入量隨時(shí)間變換較快時(shí),其關(guān)系為動(dòng)態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種,所以傳感器的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來(lái)表示。
傳感器的作用主要是感受和響應(yīng)規(guī)定的被測(cè)量,并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成有用輸出,特別是完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。傳感器的組成并無(wú)嚴(yán)格的規(guī)定。一般說(shuō)來(lái),可以把傳感器看做由敏感元件(有時(shí)又稱(chēng)為預(yù)變換器)和變換元件(有時(shí)又稱(chēng)為變換器)兩部分組成,。
敏感元件。
在具體實(shí)現(xiàn)非電量到電量的變換時(shí),并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術(shù)手段直接變換為電量,有些必須進(jìn)行預(yù)變換,即先將待測(cè)的非電量變?yōu)橐子谵D(zhuǎn)換成電量的另一種非電量。這種能完成預(yù)變換的器件稱(chēng)為敏感元件。
變換器。
能將感受到的非電量變換為電量的器件稱(chēng)為變換器,例如,可以將位移量直接變換為電容、電阻及電感的電容變換器、電阻變換器及電感變換器,能直接把溫度變換為電勢(shì)的熱電偶變換器。顯然,變換器是傳感器不可缺少的重要組成部分。
在實(shí)際情況中,由于有一些敏感元件直接就可以輸出變換后的電信號(hào),而一些傳感器又不包括敏感元件在內(nèi),因此常常無(wú)法將敏感元件與變換器加以嚴(yán)格區(qū)別。
通過(guò)本學(xué)期的學(xué)習(xí)讓我了解在實(shí)際使用中對(duì)傳感器的選擇的要。
求如下:1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類(lèi)型。
要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作,首先要考慮采用何種原理的傳感器,這需要分析多方面的因素之后才能確定.因?yàn)?即使是測(cè)量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選用,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題:量程的大小;被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求;測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式;信號(hào)的引出方法,有線(xiàn)或是非接觸測(cè)量;傳感器的來(lái)源,國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口,價(jià)格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類(lèi)型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測(cè)量精度.因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡員減少?gòu)耐饨缫氲膹S(chǎng)擾信號(hào).
傳感器的靈敏度是有方向性的.當(dāng)被測(cè)量是單向量,而且對(duì)其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應(yīng)特性。
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件,實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲,希望延遲時(shí)間越短越好.
傳感器的頻率響應(yīng)高,可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低.
在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性,以免產(chǎn)生過(guò)火的誤差.
4、線(xiàn)性范圍。
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