教育是指教育目的明確，以過程性和系統(tǒng)化方式實現(xiàn)的一種社會活動?？偨Y(jié)不宜過于簡單，也不宜過于復雜。小編為大家準備了一些總結(jié)范文，希望對你有所幫助。
物理傳感器論文篇一
新課程標準對信息技術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物理課程。提出“了解常見傳感器及其應用，體會傳感器的應用給人們帶來的方便”。
實驗是物理的基礎。要做實驗就離不開測量。傳統(tǒng)的物理實驗是將各種物理量（如溫度、時間、力、加速度等）轉(zhuǎn)化為長度進行度量。傳感器則是將各種物理量轉(zhuǎn)換成電信號，人們對電信號作出進一步的分析和處理。傳感器進入中學物理實驗室，成為信息技術與物理課程整合、教育手段現(xiàn)代化的一個新突破口。過去實驗測量工具器材是水銀溫度計、打點器、天平，現(xiàn)在則是用力的傳感器、溫度傳感器、電磁傳感器來探測物理量，顯示物理實驗數(shù)據(jù)，運用計算機強大的計算功能探索物理規(guī)律。學生在這樣的環(huán)境下體驗“做科學”的探究過程，來實現(xiàn)科學素質(zhì)的培養(yǎng)。
借助數(shù)字化實驗室提供的先進技術手段突破傳統(tǒng)實驗手段的限制，大幅度改進原來做不出、做不好的實驗，變“不可見”為“可見”，由“抓不住”到“抓得住”，將“不好做的”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂米龅摹薄?BR> 一、變不可見為可見。
將力傳感器用于超重、失重實驗，使用位移傳感器研究加速度。
超重、失重是生活中的常見現(xiàn)象，電梯升降、神舟號在太空中遨游時航天員的失重現(xiàn)象等，學生們都能一一列舉出來。然而如何從物理學的規(guī)律出發(fā)來認識超重、失重的原因，卻是一個教學難點。原因是學生看不到超重、失重過程中壓力的變化。超重、失重現(xiàn)象發(fā)生在物體變速運動的過程中，按照傳統(tǒng)實驗裝備只能用彈簧測力計測量壓力的變化；而且在課堂中演示超重、失重所經(jīng)歷的時間又很短暫，學生根本看不清彈簧測力計示數(shù)，更談不上記錄數(shù)據(jù)，提供給學生作為分析的依據(jù)。而引入力的傳感器，便解決了這個問題。
在學習牛頓第二運動定律時，利用傳統(tǒng)實驗器材，學生只能通過物體的運動速度、位移間接地計算出物體加速度的大小，而且也只能研究勻加速運動物體的加速度。利用力的傳感器和位移傳感器設計實驗，直接測量出了物體運動過程受到的外力和加速度的數(shù)值，并利用計算機繪制出了力和加速度一一對應關系的圖線，提高了實驗的直觀性和課堂教學效率。并且，由于傳感器實驗不受物體運動情況的限制，學生還可以研究做非勻加速運動物體的加速度，使學生很容易理解牛頓第二運動定律的瞬時性，很快突破了難點。
二、由抓不住到抓得住。
將電流傳感器用于自感現(xiàn)象實驗。
在自感現(xiàn)象實驗教學中，閉合開關通電，出現(xiàn)了一個燈泡先亮，一個燈泡后亮的現(xiàn)象。這是由于電磁感應引起通過兩個燈泡的電流不同產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。以往教師只能通過理論分析電流的變化情況，學生無法直接觀察到電流變化的情況，只能被動接受教師的分析，頭腦中很難有形象的物理情景作支撐，形成了教學中的一個難點。我們引入電流傳感器，將電流的變化記錄為圖像，使學生直觀地看到了自感對電流的影響，幫助學生認識了自感現(xiàn)象的本質(zhì)。在這個基礎上，教師又啟發(fā)學生從電磁感應的理論出發(fā)來分析斷電時自感現(xiàn)象中電流的變化情況，并利用電流傳感器實時記錄電流變化圖像，印證學生分析推理的正確與否。在這個過程中，學生由被動地聽講變成主動參與，在積極地對話交流過程中，加深了對自感現(xiàn)象本質(zhì)的理解。這樣不但解決了傳統(tǒng)實驗儀器不能直觀反映出本質(zhì)現(xiàn)象的弊端，增強了教學效果，而且還加強了學生的主動參與，大大提高了課堂教學的效率。
三、將不好做的轉(zhuǎn)變?yōu)楹米龅摹?BR> 同時使用力傳感器和光電門傳感器進行向心力研究。
在以往的向心力教學中，由于理論推導和實驗證明都很困難，教師只能直接給出向心力公式，無法進行任何理論推導和實驗證明。而利用力傳感器和光電門傳感器，可以直接獲得一個做圓周運動物體所受到向心力、線速度的數(shù)據(jù)，進而從數(shù)據(jù)分析中得到向心力公式。
四、對傳統(tǒng)實驗進行“再挖掘”，開發(fā)其潛在的教育和教學功能。
在信息技術的支持下，探究式教學模式可以發(fā)揮更大的作用。探究式教學是以探索、研究物理規(guī)律為出發(fā)點，以實驗活動為中心，以學生的可持續(xù)發(fā)展探究能力的培養(yǎng)為根本的一種教學方法。
傳統(tǒng)的教學方法使學生從道理上得到了一個合法邏輯的結(jié)論，然而在實際中什么是動量，什么是沖量，什么是動能，為什么動能的.定義要有一個1／2的系數(shù)？學生是沒有感性認識的。在運用傳感器進行動能定理、動量定理的教學過程中，教師鼓勵學生充分利用實驗創(chuàng)設的真實情景，在實驗全過程中主動地進行探索、學習，教師則加強對學生問題的了解，并加以適當?shù)闹笇ВM可能調(diào)動學生的積極性；同學們在解決問題時討論、互助、合作，通過處理實驗的一系列數(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)容安排的教學過程，要求的計算量非常大，學生應用計算機已有的程序處理數(shù)據(jù)，大大提高了課堂效率，體現(xiàn)了信息技術對物理教學的整合。探究式教學不是以定律、公式的灌輸為中心，而是以學生為主體，使學生從發(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，而是從旁邊點撥和指導，讓學生在研究和歸納的過程中，感性地理解物理變化及其規(guī)律。這樣學生最終不僅可以更深入地理解物理學的現(xiàn)象，而且可以學會物理學的一種精神――獨立思考、大膽假設和嚴謹探索實驗的科學精神。
物理傳感器論文篇二
傳統(tǒng)的化學實驗教學，學生只能夠通過書本或者是教師的講解來獲得化學知識，對于一些物質(zhì)變化和微觀物質(zhì)的運動只能夠靠頭腦想象來理解，多媒體技術的應用就使得一些微觀物質(zhì)的運動通過多媒體課件來變成動態(tài)、立體、有形的物質(zhì)，這樣一些抽象難懂的化學知識就變得極其容易理解，教師也可以利用多媒體技術來將金屬的冶煉過程進行展示，尤其是對于中職的學生來說，由于課程時間較短，學生較多，導致了學生的注意力下降，而多媒體技術能夠集中學生的注意力，將金屬的冶煉技術和冶煉的原理呈現(xiàn)給學生，這樣學生對于整個金屬冶煉的過程就會有著清晰的認識，從而激發(fā)了學生學習的興趣。
1。2提高了化學實驗的準確性。
學生在化學實驗的過程中，由于化學物質(zhì)的.特殊性，一旦實驗失敗，極容易發(fā)生危險，在這樣的情況下，學生就會產(chǎn)生畏懼的心理，對于化學實驗失去興趣。多媒體技術的引用，學生可以在電腦上進行實驗的操作，對于實驗操作有著一定的了解，對于錯誤的地方要明確的標出，還要掌握正確的方法，從而提高學生學習的效率，化學實驗的準確性也能夠在一定程度上得到提升。
1。3能夠提高學生對于化學實驗的理解和數(shù)據(jù)處理的能力。
化學實驗教學的過程中涉及到一些極其抽象的原理和概念，而多媒體技術能夠很好的將這些微觀的物質(zhì)展現(xiàn)出來，學生就能夠?qū)@些抽象的原理和概念進行理解。例如電解飽和食鹽水在講解的過程中，需要制作三維動畫來對電解過程中微觀的動態(tài)進行了解，這樣電解飽和食鹽水在電解的過程中所有的微觀原理學生就能夠充分的掌握。利用動畫對電極反應的過程進行模擬，學生在腦海中就會留下深刻的印象，而且一些比較復雜的作圖實驗學生利用計算機就可以進行，對于實驗數(shù)據(jù)通過計算機軟件中的excel就能夠處理，趨勢圖也會更加的精確，直觀又簡單。
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物理傳感器論文篇三
摘要：物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理真理和概念，都是通過反復的實驗發(fā)現(xiàn)的。在高中物理的學習中，學生能通過物理實驗，在物理學習中聯(lián)系生活，從物理實驗操作的實踐中獲得物理知識。因此，在高中物理教學中，教師需要重視實驗教學，針對不同層次的學生靈活應用實驗教學。
物理實驗正是物理學的基礎。學者們通過合理猜想、實驗探究發(fā)現(xiàn)世界的真理。因此，在高中物理的教學中，需要培養(yǎng)學生的動手操作能力和實驗探究能力就需要重視物理的實驗教學。這樣，才能培養(yǎng)出更具有創(chuàng)新能力、實踐能力、動手能力的學生，促進學生的全面發(fā)展。
一、認識實驗在物理教學中的重要性。
物理實驗教學可以給學生強烈的視覺沖擊，同時可以讓學生將實驗與日常生活的物理現(xiàn)象聯(lián)系在一起，加深學生對所學知識的印象。物理實驗教學，對學生以下幾個方面的能力有重要影響：
1.激發(fā)興趣，自主探究。
實驗具有鮮明的現(xiàn)象，學生受到視覺的沖擊，對于實驗的結(jié)果和現(xiàn)象有著更為深刻的印象。同時，通過對現(xiàn)象的觀察，發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學生對于物理學習的興趣，并且在學生對于自己的觀察所得有所疑惑時，加以引導，便會更進一步培養(yǎng)學生的自主探究能力。
2.提高觀察能力和動手操作能力。
教師如果一味地教授理論知識，而忽視對學生觀察能力和動手能力的培養(yǎng)，這樣不僅不利于學生對所學知識的認識，也不利于學生的全面發(fā)展。而物理實驗教學，讓學生通過自主的操作實驗，其對自主觀察到的實驗結(jié)果印象更為深刻，對于實驗所涉及的知識點的了解也會更加深刻，同時，學生的自主探究能力和基本實驗技能也得到了提高。
3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
通過探究實驗，學生的主觀能動性得以發(fā)揮，學生通過自主學習，能夠進一步激發(fā)學生的學習潛能。同時，物理實驗中，某一個控制變量的變化，實驗結(jié)果往往會有較大的差異，學生可以通過探究問題出現(xiàn)的原因，學會從多個角度思考問題，這樣有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
二、實驗在物理教學中的.實踐性應用。
目前，受物理實驗室和物理實驗器材的局限，學生所進行的物理實驗大部分是小組實驗。小組實驗能培養(yǎng)學生的協(xié)作能力和自主探究能力，然而，在目前的物理教學中，物理小組實驗的教學往往沒有得到重視。因此，下面提出幾點物理實驗教學的建議：
1.端正學生對物理實驗的態(tài)度。
許多學生認為實驗與考試無關而忽視物理實驗，這樣，()不利于學生對所學知識的深刻認識和理解。因此，教師首先需要引導學生正確認識物理實驗對于物理學習的重要意義。首先教師可以通過講述物理知識背后的小實驗，讓學生認識到實驗是物理學的基礎。
此后，教師可以通過課堂演示實驗，讓學生對于物理知識有一定的感性認識，幫助學生更好地認識和了解物理實驗的具體內(nèi)容，讓物理實驗教學達到預期的教學效果。
2.幫助學生明確觀察的目標。
每個物理實驗都有其針對性和目的性，因此，學生在進行物理實驗時，或在自主設計小組物理實驗步驟的時候都應首先明確實驗的目標。只有明確實驗目的后，才能了解實驗，而實驗教學的效果也更顯著。
3.針對不同階段，教師應該采用不同的實驗教學方式。
在學生動手能力和實驗設計能力較低時，教師應設計合理的實驗方案，引導學生進行探究式實驗。學生剛剛開始接觸一個新的物理實驗時，往往對于實驗的了解太少而無法順利完成實驗。此時，需要教師加以耐心的引導，幫助學生明確實驗的目的，理清實驗的步驟和思路。
學生通過小組合作，進行實驗方案設計時，教師可以提出幾點注意事項和要求，幫助學生明確實驗的內(nèi)容、要求和目標。此外，教師需要關注學生在實驗中小組合作的效率，解答學生在實驗設計和實驗操作中的問題，同時不斷吸取教學經(jīng)驗，改良實驗教學的方法。
同時，教師可以根據(jù)學生所設計的實驗方案發(fā)現(xiàn)學生物理學習中的盲點和易錯點，讓教師更好地了解學生。通過小組合作的實驗設計，充分發(fā)揮學生在物理學習中的主體地位，培養(yǎng)學生的協(xié)作能力、自主性、積極性、探究能力以及創(chuàng)新精神。
5.重視實驗總結(jié)。
印象。
如果學生的實驗成功，學生在完成報告時，可以發(fā)現(xiàn)實驗成功的關鍵要素，并且能夠牢記在心。而如果學生的實驗失敗，學生可以在完成總結(jié)報告時，尋找失敗的原因，對影響實驗結(jié)果的因素有更為深入的認識。
6.教師需要重視提高自身的物理實踐操作的專業(yè)水平。
學生對實驗的態(tài)度和實驗流程的認識、實驗理念的認知都來源于教師。因此，教師需要不斷進行自我完善，關注實驗的細節(jié)。特別是在實驗演示教學中，教師應嚴格要求自己，進行演示操作應更應嚴謹、規(guī)范，注意實驗的每一個細節(jié)。教師作為示范者，應引導學生正確認識物理實驗，嚴肅對待物理實驗，并認真進行自主探究實驗。
物理來源于生活，而物理的概念來源于重復性的實驗。實驗是物理研究的重要部分，是物理學的基礎。因此學校與教師應該重視高中物理教學中的物理實驗教學，認清物理教學的重要性，教師在不斷完善自身的物理實驗操作專業(yè)水平的同時，應幫助學生端正對物理實驗的態(tài)度，培養(yǎng)學生的實驗技能與實驗設計能力，激發(fā)學生對物理學習的興趣和探究精神。
參考文獻：
［1］張玉國。淺談實驗在高中物理教學中的重要性［j］。中國校外教育，（26）。
［2］茍舉強。淺談高中物理教學方式的多樣化［j］。學周刊，2013（26）。
［4］王作印。高中物理探究式實驗課堂構(gòu)建［j］。太原城市職業(yè)技術學院學報，2013（08）。
（作者單位甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原縣鎮(zhèn)原中學）。
物理傳感器論文篇四
進入21世紀以來,科技力量在人類社會生活中的作用越來越重要,而科技力量的發(fā)揮關鍵在于人才.以往,我國眾多學科的教育,包括物理,大多采用傳統(tǒng)的“教”與“學”的教學方法,這種應試教育的方法盡管在改革開放以來中國選拔人才中起到了一定的作用,但我們也越來越認識到,這種方法在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才上仍然有很大的局限性.隨著改革開放進程的發(fā)展,國外原本在工商管理、法律和醫(yī)學教學中采用的案例教學法得到了很大的推廣,流傳至我國,并取得了很大的'發(fā)展.本文就是根據(jù)這一情況,分析了案例教學法的背景和重要意義,及其在物理新課程教學中的應用.并舉出一實例具體分析了案例教學法在物理教學中的應用.最后,本人探討了該法在教學中的一些缺點.
作者：許銘生作者單位：汕頭市澄海華僑中學,廣東汕頭,515800刊名：中國科教創(chuàng)新導刊英文刊名：chinaeducationinnovationherald年，卷(期)：“”(6)分類號：g424關鍵詞：案例教學法物理新課程教學
物理傳感器論文篇五
微課作為新型的教學改革模式，是建立在傳統(tǒng)教學基礎上但又有所區(qū)別的，將微課運用在基礎醫(yī)學教學中，它所具有的優(yōu)勢體現(xiàn)在這幾個方面，首先微課以小視頻的方式教學，在課堂上由于時間或其他因素，教師進行的實驗操作可能存在一些小瑕疵，學生就不能很好去理解，教師在課前備課時就可以提前錄制教學內(nèi)容相關的實驗視頻，讓學生多次觀察分析。并且基礎醫(yī)學實驗的原理大多抽象復雜，難以理解，微課還可以利用網(wǎng)絡平臺，讓學生在教學網(wǎng)站上查看，合理利用資源，就算教師不在的時候，學生有什么問題也能觀看微課學習。在實驗課上，一些復雜的實驗案例就可以通過微課來展示，如在開設心臟體檢的實驗課時，分解為心臟的視診、觸診、叩診、聽診四個微課內(nèi)容，邊示范邊講解;近距離拍攝，避免了學生因為圍觀而引起的視覺阻礙;教師講解的理論知識轉(zhuǎn)化為實踐操作，正確的操作示范保證了學生操作的正確性?？焖賹W習教學內(nèi)容，就能留出更多的時間進行反復多遍的練習。
5結(jié)語。
隨著教育技術的信息化發(fā)展，教學方法也也會通過網(wǎng)絡化的模式進行，采用多媒體將會是現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢，為了適應時代的發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，就要跟上發(fā)展的步伐，適應并熟悉運用新的教學改革方法。隨著微課越來越廣泛的普及，使基礎醫(yī)學實驗的教學模式向信息化的方向發(fā)展，微課是一種新型的教學模式，這種新穎、簡單、易懂的教學模式能吸引學生更快更積極地參與到學習中，并且轉(zhuǎn)變模式，不再是以被灌輸?shù)哪Ｊ?，而是自己能思考解決問題，教師也從教學轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?，學生占主體地位。微課目前也正處于探索研究階段，研究怎樣將其引進教學中，怎樣合理地在醫(yī)學教學中運用到微課的教學方式，切記盲目的運用微課教學模式，要有目的，明確制作內(nèi)容且與基礎醫(yī)學實驗教學相關的，不能脫離課堂，在教學的設計制作上要求教師加強操作能力，來提高微課運用，為醫(yī)學教育提供優(yōu)質(zhì)資源。
物理傳感器論文篇六
隨著科學技術的迅速發(fā)展,醫(yī)學實驗教學方面出現(xiàn)了許多的新技術和應用,對醫(yī)學教學產(chǎn)生了很大的影響。其中虛擬仿真技術是目前比較先進的技術應用,且獲得了廣泛的應用和發(fā)展,特別是對計算機技術和多媒體技術的應用,提高了醫(yī)學實驗的教學質(zhì)量,創(chuàng)新了醫(yī)學實驗教學的模式。虛擬實驗教學是一種在計算機技術基礎上發(fā)展起來的情景模擬技術,能夠讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺,實現(xiàn)和具體的情景接觸,產(chǎn)生一定的體驗,為實際的操作提供一定的基礎。
1虛擬仿真技術的概述。
虛擬仿真技術是在計算機技術的基礎上發(fā)展起來的新興的科學技術,是指利用多媒體技術的結(jié)合,創(chuàng)造形成一個有視覺、聽覺和觸覺的虛擬現(xiàn)實環(huán)境,讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺。在這個虛擬的環(huán)境中,用戶能夠感受到空間中客體的存在,也可以和虛擬空間中的客體進行相關的互動,這項技術的應用,主要是加快用戶對相關知識的認識效率。虛擬仿真技術涉及的方面比較多,主要包括計算機技術、多媒體技術、網(wǎng)絡技術和人工智能技術等,另外,還有計算機的圖像處理和模式的識別等,是現(xiàn)代仿真技術的有效發(fā)展和外延[1]。虛擬仿真技術的主要特點就是,讓用戶獲得真實的體驗,和虛構(gòu)的客體進行交互,并產(chǎn)生一定的想象。在虛擬的空間中,實驗人員可以進行和現(xiàn)實世界中同樣的活動和實驗,而且受到的外界影響因素比較小,實驗產(chǎn)生的效果也更好一些。特別是在醫(yī)學教學中的應用,能夠有效的提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,因此,虛擬仿真技術的應用具有重要的意義。
物理傳感器論文篇七
摘要：電力資源作為社會現(xiàn)代化發(fā)展的基礎能源,其系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性,對人們的正常供電需求有著直接的影響。為此,在電力系統(tǒng)中安裝新型的電子傳感器,不僅可以提升供電網(wǎng)絡的安全防護能力,還可以利用自動監(jiān)測功能,為系統(tǒng)的控制提供更加精確、全面的數(shù)據(jù)支持。
關鍵詞：電子傳感器;自動監(jiān)測;數(shù)據(jù)支持;。
電力系統(tǒng)的監(jiān)測工作主要是指通過電子傳感器感應設備、巡查人員檢測等方式對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)管,降低安全隱患。電子感應設備通過自動化的檢測、控制,可以在提升風險管理專業(yè)化水平的同時,實現(xiàn)電力資源的合理配置,具有較高的應用價值。
物理傳感器論文篇八
摘要：信息技術的飛速發(fā)展帶來教學的新突破，化學實驗教學作為化學教學的重要部分，引入多媒體技術對于提高學生學習興趣，增強實驗可見度，降低實驗的危害性，使化學概念抽象形象化，培養(yǎng)學生創(chuàng)造力以及豐富學生實驗知識均起著至關重要的作用。
關鍵詞：多媒體教學；化學實驗；直觀。
信息化社會是人類社會發(fā)展的必然結(jié)果，是人類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不斷潛入到教育科學領域，成為教育教學工作的又一重要手段。化學教學作為一門以實驗為基礎的自然科學，對現(xiàn)代信息技術有著更大的依賴性。電教媒體這一技術似一縷微風給化學實驗教學帶來新鮮氣息，解決了傳統(tǒng)教學中的種種難題，起到優(yōu)化實驗教學，激發(fā)學生興趣的作用。
一、多媒體教學激發(fā)學生的學習興趣。
興趣是成功的基礎，是推動學生自主學習的強大動力。傳統(tǒng)的`教學方式雖然在化學實驗教學中提供了一定的趣味性，但有些化學實驗因其過程復雜，現(xiàn)象不顯，安全性差使得實驗操作很難執(zhí)行，造成好多實驗無法完成，阻礙了教學活動的進行，而此時多媒體教學的引入克服了這些缺點，使得化學實驗更直觀更形象更易于接受，這種教學方式因其操作靈活簡便，內(nèi)容豐富激發(fā)了學生的好奇心和求知欲，同時培養(yǎng)了學生的學習興趣。
二、多媒體教學增強實驗的可見度。
演示實驗是幫助學生學會實驗基本操作技能的最有效的途徑，對于提高學生對化學學習的積極性和參與程度有很大的作用，因而演示實驗要真正起到演示作用，提高實驗的可見度至關重要。傳統(tǒng)的教學方法一般采用放大實驗儀器，抬高實驗裝置，增加實驗藥品用量以及巡回演示實驗結(jié)果的方法，然而實驗儀器放大是有限的，而其他操作方法浪費藥品又浪費時間，且有些現(xiàn)象在實驗瞬間難以觀察，以致影響教學效果，而多媒體技術的引用克服了上述缺陷，提高了演示實驗的效果，增強了實驗的可見度，又能達到預期的目的。
三、多媒體教學降低實驗的危害性。
許多化學實驗具有危險性，如果操作不當，就有可能發(fā)生意外事故，在課堂上難以完成實驗演示，因此傳統(tǒng)化學實驗教學的一些錯誤操作只能靠教師講解其錯誤的原因，以及錯誤操作可能帶來的危害，卻不能用實際操作實驗來證明，否則會造成危險。而多媒體技術的引入，既保證學生的安全又保護環(huán)境，還達到良好的教學效果。同時可以對實驗中的錯誤操作引起的危害進行真實再現(xiàn)，引起學生重視，幫助學生掌握正確的實驗操作步驟和操作技能。
四、多媒體教學使實驗概念抽象形象化。
在中學化學階段，有的概念是以實驗為主線的。學生在課堂學習過程中，往往重視了概念的記憶輕視了概念的正確理解，因而對于以實驗為主線的概念教學，教師必須把握現(xiàn)代教育手段的應用，利用多媒體技術變抽象為形象，在實驗中做到聲音，圖像，模擬實驗與演示的有機結(jié)合，加深理解形成概念，優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)。
例如，可利用多媒體模擬烯烴或炔烴的加聚反應過程，通過動畫模擬斷鍵過程和成鍵方式來加深對加聚反應的掌握。再比如對于一些化工生產(chǎn)過程，接觸法制硫酸等，用多媒體計算機可形象逼真地實現(xiàn)每一步生產(chǎn)過程，強化記憶。
五、多媒體教學培養(yǎng)創(chuàng)造力。
實驗教學發(fā)展提出要加強學生的實驗探究能力，讓學生參與到自主設計實驗的教學過程中來。而多媒體技術在化學實驗中起到實驗設計教學，對學生進行化學知識和操作技能的演示教學，有利于培養(yǎng)學生的遷移能力，解決問題的能力，相互協(xié)作的能力和創(chuàng)造能力。在多媒體教學“實驗室”中讓學生在實驗室中暢游發(fā)揮各自的才能，去探索化學世界。例如：物質(zhì)的鑒別，通過多媒體實驗室提供學生所需的試劑，由學生選擇各種方法進行實驗并加以判斷，計算機對各種方法所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象都會模擬，并正確判斷加以提示，有利于鞏固知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。
六、多媒體教學使實驗知識豐富化。
電教媒體的大信息，大容量，省時，省力的優(yōu)勢是傳統(tǒng)的教學手段所無法比擬的?；瘜W實驗知識內(nèi)容豐富，學生課堂學習時間是有限的，要讓學生在有效的時間盡可能地獲得較多的信息，多媒體是最有效的手段。
總之，化學實驗是化學教學的基礎，是提高化學教學質(zhì)量的重要手段，對幫助學生更好地接受和掌握化學知識有著至關重要的作用。在實驗教學中引入多媒體技術豐富了化學實驗內(nèi)容，使原來難以操作或者無法操作的實驗實現(xiàn)其可操作性，使化學實驗更直觀更形象。同時教師可以根據(jù)教學需要，對實驗進行優(yōu)化組合，調(diào)動學生的積極性，從而使多媒體技術在化學實驗教學中發(fā)揮其作用。
物理傳感器論文篇九
信息技術是用于處理信息、管理信息所采納的科學技術的總的稱謂，簡稱it。其定義根據(jù)所應用的領域、層次及目標的不同而具有多種不同的表達。此文所指的信息技術是在教育教學過程中所應用到的信息技術，是學生及教師在獲取信息、管理信息、使用和傳播信息的過程中，為了提高學習效率和教學質(zhì)量所用到的以各種以計算機和多媒體設備為核心的信息技術。物理是自然科學學科中最為精密的一門學科。學生對大多數(shù)物理知識規(guī)律的認識都需要通過具體的實驗或是借助日常生活中的經(jīng)驗來理解，在物理教學中，讓學生親自參與到實驗中去學習總結(jié)物理規(guī)律或是教師借助課堂時間演示實驗幫助學生理解認知物理規(guī)律，可以使物理知識更加容易地被學生接受；讓學生從聽實驗方法、看實驗過程、記實驗結(jié)果的學習方式轉(zhuǎn)變成親身體驗、動手操作實驗的合作自主探究的學習方式，促使學生參與到學習中，讓學生體會到學習的樂趣，提高學習物理的積極性，并且還培養(yǎng)了學生的觀察能力和動手操作實踐能力，對學生全方位素質(zhì)發(fā)展具有深刻長遠的影響。
在初中階段，物理課堂教學多以演示實驗的形式讓學生直觀地認識物理概念和規(guī)律，并讓學生自己動手做實驗驗證實驗規(guī)律來加深對知識的理解。對于初中生來說，他們剛接觸到物理，這一階段的學生思維活躍，好奇心求知欲強，愛動，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，讓學生親自動手做實驗既可激發(fā)其學習物理的積極性，又可引導學生形成嚴謹、實事求是的人生態(tài)度與價值觀。
《分子熱運動》是人教版初中三年級的物理知識，其中包含了分子的擴散現(xiàn)象、分子動理論、分子間的相互作用力等內(nèi)容[1]。微觀世界的分子較為抽象，而初中生的抽象思維能力又比較弱，所以在教學過程中，教師為了讓學生更深刻地了解微觀世界的分子，盡可能通過教學媒介將微觀世界中的分子直觀地表達在學生面前。課堂程序如下：
2回顧及拓展。
2.1知識回顧。
首先，課堂教學的第一個環(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生面前，構(gòu)建物理模型，由抽象到具體，微觀到宏觀，幫助學生清晰的認識到物質(zhì)是由分子組成。圖1為分子模型。
2.2創(chuàng)設情境，引入新課。
在分子的擴散現(xiàn)象這一內(nèi)容的教學時，實驗的方式可以讓學生更容易理解掌握。但一節(jié)課只有有限的45分鐘，那么，用多媒體播放實驗錄像就打破了課堂上對時間的限制，增大了課堂容量，讓結(jié)論更加清晰易懂。而且運用flash動畫可以讓學生全方位的更加清晰的看到整個實驗過程，照顧到每位學生，使學生更易理解，且印象深刻，而且節(jié)約課堂有限的時間，豐富學生知識，增加課堂容量。例如講解硫酸銅和水的擴散現(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，與水有一個非常清晰的界面，放置一段時間就會發(fā)現(xiàn)這兩種溶液混合均勻，這段時間比較長，若在課堂演示此實驗，在寶貴的45分鐘課堂時間肯定不能觀察出明顯的硫酸銅和水的擴散的實驗現(xiàn)象。利用多媒體播放記錄硫酸銅和水的擴散現(xiàn)象的圖片，將物理現(xiàn)象更加直觀的展現(xiàn)在學生面前，打破了課堂演示實驗時間的局限性。
在高中階段，有許多的實驗原理比較抽象，理解起來較為困難，還因為各種客觀條件的限制，許多物理實驗都無法嚴格地按照新課標的要求來進行，導致實驗效果較差，而且高中階段學習比較緊張，傳統(tǒng)的教學中學生對于一些實驗結(jié)果的認識，還是通過教師、課本所得，學生對物理知識的認識并不深刻[2]。合理利用信息技術在很大程度上可以滿足這一階段的教學需求，不僅可以節(jié)約時間優(yōu)化教學，還能提高教學效率，提升教學質(zhì)量。
高中物理實驗的研究內(nèi)容范圍較廣，例如宏觀的宇宙天體，微觀的基本粒子均有涉及，而這些物理實驗都是不能在實驗教學中得以實現(xiàn)的，還有一些實驗設備只有研究實驗室才有。但運用3dsmax和flash等軟件對難以實現(xiàn)的實驗進行多媒體動畫模擬，例如地球人造衛(wèi)星運行的場景模擬(如圖3)，核裂變的動畫模擬(如圖4)，可使學生對這些物理事實有初步的了解，激發(fā)學生對宇宙的好奇心和探究宇宙奧妙的積極性。
本科階段實驗大多為驗證性的實驗，所以實驗數(shù)據(jù)的處理非常重要，需要細心，耐心，實事求是的精神；學生通過操作一些實驗儀器進行實驗記錄相應的實驗數(shù)據(jù)，并加以處理分析，總結(jié)得出結(jié)論，鞏固和加深對理論知識的理解的同時又培養(yǎng)了觀察分析問題、動手操作能力與科研能力[3]。
近代大學物理實驗中，實驗現(xiàn)象的觀察分析和數(shù)據(jù)處理的準確性和科學性是實驗是否成功的關鍵。以密里根油滴實驗為例，其采用了反轉(zhuǎn)運動法測量了10個油滴分別上升下降2mm的運動各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[4]。若采用人工計算，耗時又極易出現(xiàn)錯誤。為解決以上實驗數(shù)據(jù)處理問題，實驗中采用visualbasic6.0編程設計的密里根油滴數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過vb內(nèi)部程序操縱excel應用程序，運用activex技術調(diào)用excel，實驗效率得到大幅度提高。如圖5所示為密里根油滴實驗系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理界面。系統(tǒng)通過應用程序快速準確的對錄入數(shù)據(jù)進行處理，減少手工計算的繁瑣程序，而且節(jié)約時間降低了實驗數(shù)據(jù)處理出錯的風險。
5信息技術和物理實驗有效結(jié)合的過程中需要注意的問題。
物理對實驗的科學性和嚴謹性，實驗結(jié)果的準確性、真實性都有很高的要求，信息技術的應用的前提就是要符合物理學科精確、科學、嚴謹?shù)奶攸c；雖然多媒體課件演示實驗可以節(jié)省課堂時間，但是不能代替實驗操作，要注重學生的實踐能力，盡可能讓學生動手操作；信息技術只是用來輔導物理實驗教學的工具，使實驗進展更加順利，不能本末倒置[5]。促進學生全面發(fā)展是將信息技術應用于物理實驗教學中的最終目的，但學生自身存在個體差異性，在課堂上，信息技術的引入要注意學生的年齡與心理特征等；每個學生的接受能力不同，所以還要注意適當?shù)乃俣炔⑴湟灾v解，照顧到每位同學。
6總結(jié)與展望。
近年來，隨著社會的進步，我國國力的不斷壯大，教育領域得到快速發(fā)展，科技的進步使教育趨于信息化發(fā)展。在物理實驗教學中應用現(xiàn)代信息技術，培養(yǎng)了學生的科學探究精神，使課堂容量得以擴大，現(xiàn)代信息技術豐富了教師的教學模式和信息資源，提高了教師的專業(yè)素養(yǎng)，進一步提高了教師課堂教學的質(zhì)量和學生課堂學習的效率[6]。信息技術在物理實驗教學中一定會有更加廣闊的發(fā)展前景，在不久的未來，物理教學將會全面朝著素質(zhì)教學方向前進，信息技術將會更加全面先進，將會探索出更多更有效的教學方式，優(yōu)化教學目標和教學過程，促進學生全面發(fā)展，培養(yǎng)科技型人才，為國家的快速發(fā)展培養(yǎng)后備力量。
參考文獻：
[2]宋國強.信息技術與高中物理教學整合的實踐與思考[j].物理教師，，25(12)：8-10.
[3]潘琦.淺談大學物理實驗教學的特點[j].科技資訊，，7(10)：2-3.
[5]汪基德.從教育信息化到信息化教育[j].電化教育研究，(9)：5-10.
[6]孫瑩.初中物理演示實驗中信息技術的應用研究[d].西安：陜西師范大學，2015.
物理傳感器論文篇十
摘要:直觀教學法在各個學科都已得到一定的推廣,在新課程《生物學》的教學中更是必不可少。所謂直觀教學法就是在教學中以親身實踐或以具體事物、現(xiàn)象,以及事物現(xiàn)象的逼真描繪來激起學生的感性認識,獲得生動表象,從而促進對知識比較全面、深刻和理解的教學過程。它主要包括:實物直觀、模像直觀、言語直觀三方面。
關鍵詞:實物直觀,模像直觀,言語直觀。
在新課程《生物學》的教學中,運用直觀教學法不僅可以幫助學生理解教學內(nèi)容,而且還可以提高教學效率和質(zhì)量。因此,每位生物教師都應根據(jù)自己在教學中的實際情況,選擇運用恰當?shù)闹庇^教學手段,以便使直觀教學法能更充分更合理的指導教學。
一、實物直觀:。
利用活體進行教學的形式叫實物直觀。利用活體教學能真實的反應出生物的結(jié)構(gòu),生命現(xiàn)象及活動規(guī)律。
例如:在學習“花的結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容時,不妨可將學生分成若干個小組,然后讓每個小組在課前準備一朵月季花。在上課時,首先讓學生結(jié)合課本仔細觀察,然后再歸納出花的各部分結(jié)構(gòu)。
再如:在學習“單細胞生物的結(jié)構(gòu)和生活”時,可提前準備一些草履蟲培養(yǎng)液。在上課時,首先讓學生在顯微鏡下觀察草履蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)及運動情況,然后再結(jié)合課本上的插圖,認識各部分的結(jié)構(gòu)和功能。
通過實物直觀這種教學方法,能夠讓學生在觀察的基礎上,獲得比較生動具體的表象,從而提高學生接受新知識的能力。
二、模像直觀:。
利用制作的教具進行教學的直觀形式叫模像直觀。它主要包括:掛圖(或模型)和電化教學兩個方面。
1、掛圖(或模型):。
掛圖(或模型)是生物教學中最為常見的直觀教學形式。它最大的優(yōu)點:能將實物“放大或縮小”,最終讓學生更清楚的認識生物知識。
例如:它可以把細胞放大,還可以把巨大的生態(tài)系統(tǒng)縮小。最終使學生既能掌握微觀的生物知識,又能掌握宏觀的生物知識。
此外,掛圖或模型還具有很強的典型性:它能將復雜的生物結(jié)構(gòu)用最簡單的形式表現(xiàn)出來。這樣,可以使學生在學習時“少走彎路”,直接抓住事物的本質(zhì)規(guī)律。
但正因為掛圖或模型具有一定的典型性,又使它暴露出一定的局限性:它畢竟不是真實的`生物體。我們看到的是“理想化”、“簡化”的生物模式圖,在某種程度上,可以說,它已不再具有真實性。因此在教學中,一定要注意與實物的結(jié)合。
2、電化教學:。
電化教學是指運用現(xiàn)代化的電器設備進行教學的直觀形式。它的種類比較多,主要包括:錄像教學和多媒體教學。
a、錄像教學:現(xiàn)在錄像教學已在每個學校得到推廣應用。運用錄像教學可以增加學生的感性認識,激發(fā)學生的學習興趣。運用錄像教學還可以不受時間空間的限制,完成一些常規(guī)課堂無法完成的教學任務,并且可以重復使用。
例如:在學習“螞蟻的通訊”時,由于內(nèi)容的特殊性,學生不可能在課堂上做實驗研究“螞蟻的通訊”。因此可先播放與此有關的錄像。這樣可以讓學生對整個實驗有更為直觀的認識,從而為他們在課下親自探究奠定良好的基礎。
我們在運用錄像教學時,一定要注意講授與播放錄像相結(jié)合。若“只看不講”,對學生來說,只能形成短暫的表象,只有及時地用語言來鞏固,才會留下深刻的印象。
b、多媒體教學:多媒體是一種現(xiàn)代化的教學設備。目前,大部分學校都安裝有這種設備。該設備集展臺、電腦、投影等設備為一身,兼有傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代化教學的所有設備。
在過去的十幾年內(nèi),運用錄像進行教學也許比較時尚,但現(xiàn)在看起來,已經(jīng)落伍了,隨著科技的進步,取而代之的是一種嶄新的教學設備----多媒體教學系統(tǒng)。運用這套系統(tǒng)進行教學有著無可比擬的優(yōu)勢。
從小的方面說,它能使教師在教學時,完全不必為“粉筆沫”煩惱,也不必為嗓子的沙啞所擔憂。教師可在備課時制作一個電子課件,將板書輸入微機。上課時只需用鼠標輕輕一點,即可把教學內(nèi)容展示出來。另外,教師在上課時,可佩戴無線麥克風,只要用平時說話的聲音,就足以讓所有的學生聽清楚。整個課堂不像老師在給學生講課,倒像是師生間的親切對話。此外屏幕上不斷變化的畫面及優(yōu)美的伴音,更能使學生的有效注意時間增長。
從大的方面說,運用多媒體進行教學,還能完成傳統(tǒng)教學難以完成的教學任務。例如:在學習“血液循環(huán)的途徑”與“尿的形成”這些內(nèi)容時,根據(jù)教學目標的要求,需要學生能夠概述出血液循環(huán)的途徑及尿的形成過程。要用傳統(tǒng)的講授法或掛圖來描述這樣一個動態(tài)的變化過程是十分困難的。若用多媒體進行教學,這個問題便迎刃而解。教師可將這部分內(nèi)容制成動畫課件。當講的時候,可讓學生反復觀看這個動畫,而教師只需在適當?shù)臅r候補充幾句就夠了。從學生反應來看,其掌握的效果還是不錯的。
實踐證明:運用這套設備進行教學,只要教室足夠大,至少可容納100多個學生同時聽課。與傳統(tǒng)的教學相比,用一節(jié)課的時間至少可完成兩倍的教學任務。
多媒體是一種先進的教學設備,在應用時,就需要教師具備一定的能力,尤其是多媒體操作及計算機應用方面的能力。此外,還要能利用powerpoint、authorware及flash等軟件來制作課件。只有具備了這些能力,才能熟練應用多媒體。
三、言語直觀:。
利用語言或板書進行教學的形式叫言語直觀。語言或板書是生物教學中最基本的教學直觀形式,也是教師的基本功。
1、語言:。
語言直觀主要包括兩方面的含義:一是語言的形象化;一是語言與其它教具的結(jié)合。
形象化的語言要求在保持科學性思想性統(tǒng)一的基礎上,做到生動有趣、化淺為深、化抽象為形象。例如:在學習“心臟的結(jié)構(gòu)和功能”部分內(nèi)容時,需要學生去記憶心臟的四個腔的位置,部分學生往往記不清“心房”與“心室”的位置,我們就可以打比方:上面的是“房子”,下面的是“地下室”;再比如說:要描述“人每天形成的原尿約有150升”時,就可以說“大約相當于兩個成年人的體重”
形象化的語言還需要輔助手勢、表情等。這樣會使內(nèi)容更生動,更能增加直觀的效果。
此外還應注意語言與教具的結(jié)合,這也是教師的基本功,在這里不再多說。
2、板書:。
板書也是一種語言文字的直觀形式。板書的形式有多種多樣,教學時可根據(jù)不同的情況靈活運用。其中最常用的是提綱式,這種形式適用的范圍比較廣,也比較容易掌握。此外還有問題式、列表式等。例如:在學習“合理營養(yǎng)”或“血量與輸血”時可采用問題式;在學習“花的結(jié)構(gòu)”或“生態(tài)系統(tǒng)的組成”時,可采用列表式。
在教學過程中,往往需要將幾種板書形式綜合應用,這樣效果會更好一些。
我們在運用直觀教學法時,還應注意以下幾點:。
1、課前應作好充分的準備工作。
2、應根據(jù)教學目標及學生的特點,恰當?shù)剡x用直觀手段,防止為了直觀而直觀,同時避免直觀的庸俗化。
3、注意直觀教具與教師語言相結(jié)合,引導學生觀察思考、合作探究,培養(yǎng)學生的抽象概括能力和語言表達能力。
4、注意避免直觀可能產(chǎn)生的消極影響(如只重視感性認識而不重視理性認識)。
直觀在新課程的生物教學中是必不可少的,其手段也是多種多樣的。希望教師能根據(jù)自己的實際情況靈活運用,以便更好的指導教學。
參考文獻。
1.《中學生物教學法》,周美珍等主編,高等教育出版社,1991年5月。
2.《新編教育學教程》,張筱良等主編,農(nóng)村讀物出版社,1994年12月。
3.義務教育課程標準教科書《生物學》(全套),朱正威、趙占良主編,人民教育出版社,6月。
物理傳感器論文篇十一
時代在進步，教育在改革，網(wǎng)絡時代的覆蓋，為了跟上時代的變遷，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，教學模式也在不斷改變。微課的出現(xiàn)就是對傳統(tǒng)教學模式的轉(zhuǎn)變，它是將學習內(nèi)容引進視頻，通過視頻的方式完成教與學的過程，可謂是對傳統(tǒng)教學模式的顛覆，不過其中也包括了重難點的解析及課后反思等。
2微課的概念及特點。
微課是教師在課堂內(nèi)外教育教學中圍繞重要知識點，視頻教學是微課的核心組成內(nèi)容。與傳統(tǒng)教學的視頻資料不同，微課還包涵與教學主題有關的教學設計、素材、課件、反思、測試、評價等輔助性教學資源。所以微課既是區(qū)別于傳統(tǒng)教學資源的教學模式，又是在其基礎上繼承發(fā)展起的新型教學模式。微課所具有的特點是教學時間短，教學內(nèi)容少，符合學生的認知特點，能提高學習效率。相對于傳統(tǒng)的課堂來說，微課采用的視頻為主的教學模式，教師不再只擔任講授的角色，更多轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑Ы巧?學生也由被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄?。微課的主體突出、內(nèi)容具體，研究的問題來源于教育教學實踐的具體問題，每堂課都會根據(jù)其知識點和核心內(nèi)容教學，主題明確，教學目標單一，內(nèi)容精簡，知識點針對性強，研究內(nèi)容易表達，也易理解。
實驗教學是對理論教學的補充，實驗也是很好檢驗學生的動手能力和實際操作能力，基礎實驗教學也是醫(yī)學中的關鍵，醫(yī)學實驗的發(fā)展對醫(yī)學的進步起著重要作用，實驗的教學的目的除了進一步加深學生對已掌握的理論知識的理解，對實驗教學的強化，也是對學生動手能力的鍛煉。實驗教學在醫(yī)學學習中占重要地位，醫(yī)學教育質(zhì)量也跟基礎醫(yī)學實驗教學掛鉤，所以在對實驗的.教學中要深化實驗教育改革，創(chuàng)新實驗教學模式。目前我國的傳統(tǒng)醫(yī)學教育存在著一些問題，在教學中都是以傳授知識為主，沒有傳授獲取的方法，通常都是以教師灌輸?shù)姆绞?，學生在學習中比較被動，缺少自己思考創(chuàng)新。特別是實驗教學中，如果一昧的重復驗證性實驗只會使學生覺得枯燥，所以要注意對實驗的合理安排。醫(yī)學實驗教學為了使學生對已學知識的深入理解，并且能夠?qū)W習基本技能和實際操作方法。
物理傳感器論文篇十二
根據(jù)上面的原理可知，基于stewart結(jié)構(gòu)的六維力傳感每一個支路如果只受到拉壓方向的力，則測量的結(jié)果將比較準確，如果有耦合力進入該支路傳感器，則由于耦合的影響，傳感器的精度會降低，并且耦合因素是降低傳感器精度的一個重要原因，因此，就需要設計合理的結(jié)構(gòu)將耦合應力影響降到最小，從而提高測量精度。本文在結(jié)構(gòu)解耦設計上，主要在2個方面進行改進:一是盡量減少耦合力的引入;另一方面是盡量提高結(jié)構(gòu)的抗耦合能力。
1．1支路去耦結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。
傳感器維間耦合的產(chǎn)生是在主測量載荷作用時會伴隨著非測量方向載荷的干擾影響。根據(jù)stewart六維力傳感器的特點與工作原理，傳感器耦合形式主要是各支路傳感器會受到額外的彎曲和沿軸線的扭轉(zhuǎn)作用。對此，本文設計了一種支路傳感器去耦結(jié)構(gòu)可以很好地減小耦合扭曲、彎曲的影響。它由球頭球窩組件、十字槽鏈接桿部件等部分構(gòu)成，如圖2所示。設計思路如下:1)將傳統(tǒng)的球鉸面接觸改為錐頭球窩的點接觸，連接桿一端為錐狀半球型，套入在半球形的窩中，基本實現(xiàn)點接觸，這樣，在對傳感器施加力時，力比較集中，大大減小了雜散力的影響，提高了載荷傳遞的穩(wěn)定性，并且通過接觸面的減小降低了耦合影響。2)在連接桿上加工可等效為彈性鉸鏈的正交十字槽結(jié)構(gòu)，當有彎曲力矩施加到支路傳感器上時，由于有彈性鉸鏈效應，彎曲力矩的影響將會大大減小，使得力傳遞基本上按照設計的方向進行，力的傳遞越集中，傳感器的精度就越高。
物理傳感器論文篇十三
傳感器應用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學科也很多，通過對傳感器的學習讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態(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)、工作原理及應用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化很慢時，其關系為靜態(tài)特性。當輸入量隨時間變換較快時，其關系為動態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量，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。傳感器的組成并無嚴格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成，。
敏感元件。
在具體實現(xiàn)非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術手段直接變換為電量，有些必須進行預變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D(zhuǎn)換成電量的另一種非電量。這種能完成預變換的器件稱為敏感元件。
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，而一些傳感器又不包括敏感元件在內(nèi)，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴格區(qū)別。
通過本學期的學習讓我了解在實際使用中對傳感器的選擇的要。
求如下：1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。
要進行—個具體的測量工作,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.因為,即使是測量同一物理量,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)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產(chǎn)還是進口,價格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號.
傳感器的靈敏度是有方向性的.當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應特性。
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好.
傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低.
在動態(tài)測量中,應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產(chǎn)生過火的誤差.
4、線性范圍。
物理傳感器論文篇十四
1微型化（micro）。
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發(fā)展趨勢保持一致，對于傳感器性能指標（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴格；與此同時，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構(gòu)成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。
目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)設計向基于計算機輔助設計（cad）的模擬式工程化設計轉(zhuǎn)變，從而使設計者們能夠在較短的時間內(nèi)設計出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設計手段的巨大轉(zhuǎn)變在很大程度上推動著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。
對于微機電系統(tǒng)（mems）的研究工作始于20世紀60年代，其研究范疇涉及材料科學、機械控制、加工與封裝工藝、電子技術以及傳感器和執(zhí)行器等多種學科，是一個極具前景的新興研究領域。mems的核心技術是研究微電子與微機械加工與封裝技術的巧妙結(jié)合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強大的新型系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，mems技術已經(jīng)顯示出了巨大的生命力，此項技術的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個新的高度。在當前技術水平下，微切削加工技術已經(jīng)可以生產(chǎn)出來具有不同層次的3d微型結(jié)構(gòu)，從而可以生產(chǎn)出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測器這樣的以硅為主要構(gòu)成材料的傳感/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應用于不同的研究領域中。
2智能化（smart）。
智能化傳感器（smartsensor）是20世紀80年代末出現(xiàn)的另外一種涉及多種學科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領域，如分布式實時探測、網(wǎng)絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。
2.1智能化傳感器的特點。
智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲，而且還能夠進行邏輯思考和結(jié)論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當于是微型機與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機的硬件設備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來探測壓力參數(shù)，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術時可以方便地調(diào)節(jié)和校正由于溫度的變化而導致的測量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測量工作環(huán)境的壓力變化并對測定結(jié)果進行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠?qū)鞲衅鞯娜踺敵鲂盘栠M行放大、處理和存儲外，還執(zhí)行與計算機之間的通信聯(lián)絡。
通常情況下，一個通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號調(diào)節(jié)是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化傳感器卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有的功能，而且其精度更高、價格更便宜、處理質(zhì)量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點：
1．智能化傳感器不但能夠?qū)π畔⑦M行處理、分析和調(diào)節(jié)，能夠?qū)λ鶞y的數(shù)值及其誤差進行補償，而且還能夠進行邏輯思考和結(jié)論判斷，能夠借助于一覽表對非線性信號進行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數(shù)字信號。此外，還能夠利用軟件實現(xiàn)非線性補償或其它更復雜的環(huán)境補償，以改進測量精度。
2．智能化傳感器具有自診斷和自校準功能，可以用來檢測工作環(huán)境。當工作環(huán)境臨近其極限條件時，它將發(fā)出告警信號，并根據(jù)其分析器的輸入信號給出相關的診斷信息。當智能化傳感器由于某些內(nèi)部故障而不能正常工作時，它能夠借助其內(nèi)部檢測鏈路找出異?，F(xiàn)象或出了故障的部件。
3．智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測量，從而進一步拓寬了其探測與應用領域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對多種信號進行實時處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實現(xiàn)最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。
5．智能化傳感器備有一個數(shù)字式通信接口，通過此接口可以直接與其所屬計算機進行通信聯(lián)絡和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統(tǒng)進行遠距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程用戶等。
2.2智能化傳感器的發(fā)展與應用現(xiàn)狀。
目前，智能化傳感器技術正處于蓬勃發(fā)展時期，具有代表意義的典型產(chǎn)品是美國霍尼韋爾公司的st-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（mcu）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（ssis）等。與此同時，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經(jīng)網(wǎng)絡技術在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關研究人員的極大重視。
指出的一點是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數(shù)字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20ma的標準模擬信號來實現(xiàn)。一些國際性標準化研究機構(gòu)目前正在積極研究推出相關的通用現(xiàn)場總線數(shù)字信號傳輸標準；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠距離總線尋址傳感器（hart）協(xié)議，即highwayaddressableremotetransducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20ma模擬信號的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號和數(shù)字信號可以同時進行通信，從而使不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品具有通用性。
能化傳感器多用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的st3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術研究領域亦有比較成功的應用實例[6]。
發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域?？梢灶A見，新興的智能化傳感器將會在關系到全人類國民生的各個領域發(fā)揮越來越大作用。
3多功能傳感器（multifunction）。
如前所述，通常情況下一個傳感器只能用來探測一種物理量，但在許多應用領域中，為了能夠完美而準確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結(jié)構(gòu)或化學物質(zhì)及其各不相同的表征方式，用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現(xiàn)多種傳感器的功能。隨著傳感器技術和微機技術的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
3.1多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式。
概括來講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式包括：
（1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時測量多種參數(shù)。譬如，可以將一個溫度探測器和一個濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時測量溫度和濕度。
（2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨的一塊硅片中，從而構(gòu)成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無論何時都工作在同一種條件下，所以很容易對系統(tǒng)誤差進行補償和校正。
（3）借助于同一個傳感器的不同效應可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現(xiàn)出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵條件下，同一個敏感元件將表現(xiàn)出來不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個多功能傳感器的特征可想而知將會是多么的`千差萬別！有時候簡直就相當于是若干個不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實。
3.2多功能傳感器的研制與應用現(xiàn)狀。
多功能傳感器無疑是當前傳感器技術發(fā)展中一個全新的研究方向，日前有許多學者正在積極從事于該領域的研究工作。如將某些類型的傳感器進行適當組合而使之成為新的傳感器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時探測多種信號，微型數(shù)字式三端口傳感器可以同時采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號，而且還能夠輸出頻率信號和數(shù)字信號.
從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，最熱門的研究領域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實用的角度考慮，多功能傳感器中應用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由pvdf材料、無觸點皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據(jù)悉，美國merritt公司研制開發(fā)的無觸點皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無觸點超聲波傳感器、紅外輻射引導傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國本土應用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠遠不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號是非常復雜的，其中總是混合著成千上萬種化學物質(zhì)，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號來異常錯綜復雜。
人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產(chǎn)品是功能各異的electronicnose（電子鼻），近10多年來，該技術的發(fā)展很快，目前已有數(shù)種商品化的產(chǎn)品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進的電子鼻產(chǎn)品問世。
“電子鼻”系統(tǒng)通常由一個交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關的數(shù)據(jù)處理技術組成，并配以恰當?shù)哪Ｊ阶R別系統(tǒng)，具有識別簡單和復雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據(jù)應用對象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構(gòu)成材料及配置數(shù)量亦有所不同，其中，構(gòu)成材料包括金屬氧化物半導體、導電聚合物、石英晶振等，配置數(shù)量則從幾個到數(shù)十個不等?？傊?，“電子鼻”系統(tǒng)是氣體傳感器技術和信息處理技術進行有效結(jié)合的高科技產(chǎn)物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號。氣流經(jīng)過氣體傳感器陣列進入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號預處理元件中，最后由陣列響應模式來確定其所測氣體的特征。陣列響應模式采用關聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進行定性和定量鑒別。美國cyranosciences公司生產(chǎn)的cyranose320電子鼻是目前技術較為先進、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數(shù)據(jù)分析算法兩部分組成，其基本技術是將若干個獨特的薄膜式碳-黑聚合物復合材料化學電阻器配置成一個傳感器陣列，然后采用標準的數(shù)據(jù)分析技術，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識別未知分析物。據(jù)稱，cyranose320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產(chǎn)與保鮮、環(huán)境保護、化學品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產(chǎn)過程控制與消費品的監(jiān)控與管理等。
4無線網(wǎng)絡化（wirelessnetworked）。
無線網(wǎng)絡對我們來說并不陌生，比如手機，無線上網(wǎng)，電視機。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。但是，把二者結(jié)合在起來，提出無線傳感器網(wǎng)絡（wirelesssensornetworks）這個概念，卻是近幾年才發(fā)生的事情。
傳感器網(wǎng)絡是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域。傳感器網(wǎng)絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”理念。傳感器網(wǎng)絡的研究采用系統(tǒng)發(fā)展模式，因而必須將現(xiàn)代的先進微電子技術、微細加工技術、系統(tǒng)soc（system-on-chip）芯片設計技術、納米材料與技術、現(xiàn)代信息通訊技術、計算機網(wǎng)絡技術等融合，以實現(xiàn)其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，特別是實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡特有的超低功耗系統(tǒng)設計。傳感器網(wǎng)絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經(jīng)引起了世界許多國家軍界、學術界和工業(yè)界的高度重視，并成為進入年以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。
4.2傳感器網(wǎng)絡研究熱點問題和關鍵技術。
傳感器網(wǎng)絡以應用為目標，其構(gòu)建是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個層面上都很多。對無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及界面接口技術的研究意義重大。如果我們把傳感器網(wǎng)絡按其功能抽象成五個層次的話，將會包括基礎層（傳感器集合）、網(wǎng)絡層（通信網(wǎng)絡）、中間件層、數(shù)據(jù)處理和管理層以及應用開發(fā)層。
其中，基礎層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結(jié)構(gòu)設計等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應速度、動態(tài)范圍、準確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。
傳感器網(wǎng)絡有著巨大的應用前景，被認為是將對21世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。已有和潛在的傳感器應用領域包括：軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、建筑物監(jiān)測等等。隨著傳感器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網(wǎng)絡將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”。以下簡要介紹傳感器網(wǎng)絡的一些應用。
（1）軍事應用。
傳感器網(wǎng)絡研究最早起源于軍事領域，實驗系統(tǒng)有海洋聲納監(jiān)測的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡，也有監(jiān)測地面物體的小型傳感器網(wǎng)絡。現(xiàn)代傳感器網(wǎng)絡應用中，通過飛機撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達的觀察區(qū)域如敵方陣地內(nèi)，收集到有用的微觀數(shù)據(jù)；在一部分傳感器因為遭破壞等原因失效時，傳感器網(wǎng)絡作為整傳感器網(wǎng)絡體仍能完成觀察任務。傳感器網(wǎng)絡的上述特點使得它具有重大軍事價值，可以應用于如下一些場景中：
監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)：通過在人員、裝備上附帶各種傳感器，可以讓各級指揮員比較準確、及時地掌握己方的保存狀態(tài)。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供依據(jù)。
監(jiān)測敵軍進攻：在敵軍駐地和可能的進攻路線上部署大量傳感器，從而及時發(fā)現(xiàn)敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據(jù)戰(zhàn)況快速調(diào)整和部署新的傳感器網(wǎng)絡。
評估戰(zhàn)果：在進攻前后，在攻擊目標附近部署傳感器網(wǎng)絡，從而收集目標被破壞程度的數(shù)據(jù)。
核能、生物、化學攻擊的偵察：借助于傳感器網(wǎng)絡可以及早發(fā)現(xiàn)己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現(xiàn)場的詳細數(shù)據(jù)。
（2）環(huán)境應用。
洪災的預警：通過在水壩、山區(qū)中關鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災到來之前發(fā)布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。
農(nóng)田管理：通過在農(nóng)田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強度、風速等傳感器，可以更好地對農(nóng)田管理微觀調(diào)控，促進農(nóng)作物生長。
（3）家庭應用。
建筑及城市管理各種無線傳感器可以靈活方便地布置于建筑物內(nèi)，獲取室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據(jù)。
智能家居：通過布置于房間內(nèi)的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調(diào)、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境[16]。
建筑安全：通過布置于建筑物內(nèi)的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現(xiàn)異常事件及時報警，自動啟動應急措施。
智能交通：通過布置于道路上的速度、識別傳感器，監(jiān)測交通流量等信息，為出行者提供信息服務，發(fā)現(xiàn)違章能及時報警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的傳感器，特別是生物化學傳感器監(jiān)測有害物、危險物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結(jié)論。
無線傳感器網(wǎng)絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現(xiàn)其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線傳感器網(wǎng)絡將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網(wǎng)最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網(wǎng)絡負責安全調(diào)控、節(jié)電等。無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領域。但是，我們還應該清楚的認識到，無線傳感器網(wǎng)絡才剛剛開始發(fā)展，它的技術、應用都還還遠談不上成熟，國內(nèi)企業(yè)應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。
無線傳感器網(wǎng)絡是新興的通信應用網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類生活和社會活動的所有領域。因此，無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，需要各種技術支撐。目前，成熟的通信技術都可能經(jīng)過適當?shù)母倪M和進一步發(fā)展，應用到無線傳感器網(wǎng)絡中，形成新的市場增長點，創(chuàng)造無線通信的新天地。
5結(jié)語。
當前技術水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。今后，隨著cad技術、mems技術、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會，作為現(xiàn)代科學“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎，必將進一步得到社會各界的普遍關注。
微波傳感器依靠微波的很多優(yōu)點，將廣泛地用于微波通訊、衛(wèi)星發(fā)送等無線通訊，和雷達、導彈誘導、遙感、射電望遠鏡中。并且在一些非接觸式的監(jiān)測和控制中也有很好的應用。
物理傳感器論文篇十五
[4]許榮榮.光纖環(huán)形腔光譜技術與傳感應用的研究[d].華中科技大學。
[5]張磊.基于光子晶體光纖非線性效應的超寬帶可調(diào)諧光源[d].清華大學。
[9]許艷.基于飛秒光頻梳的絕對距離測量技術研究[d].華中科技大學2012。
[10]單模光纖高速拉絲工藝與光纖性能研究[d].華中科技大學2009。
[11]劉國華.高功率光纖激光器的理論研究[d].華中科技大學2007。
[13]張雅婷.基于光子晶體光纖的表面等離子體傳感技術研究[d].華中科技大學。
[16]吳廣生.無源光網(wǎng)絡與電網(wǎng)絡復合接入技術研究[d].華中科技大學2009。
[18]張利.以太無源光網(wǎng)絡安全性與增強技術研究[d].華中科技大學2009。
[21]孫琪真.分布式光纖傳感與信息處理技術的研究及應用[d].華中科技大學。
物理傳感器論文篇十六
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)線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu)測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，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)會產(chǎn)生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結(jié)構(gòu)的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(shù)(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結(jié)構(gòu)施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側(cè)向力荷來等效，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于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(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。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側(cè)向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側(cè)向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(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，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結(jié)果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數(shù)據(jù)進行均值化處理即為最終的標定數(shù)據(jù)。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數(shù)據(jù)。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數(shù)據(jù)見表2～表4。
3結(jié)束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數(shù)字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調(diào)、冰箱和工農(nóng)業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
物理傳感器論文篇十七
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經(jīng)常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結(jié)構(gòu)設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質(zhì)多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結(jié)構(gòu)設計的范圍，但因測力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構(gòu)件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構(gòu)件上是規(guī)則分布的，如果零件或構(gòu)件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構(gòu)件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的.安全系數(shù)將其包容在內(nèi)了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
[1][2][3][4]。
物理傳感器論文篇十八
摘要：建構(gòu)主義學習理論強調(diào)學習是主動的知識建構(gòu)過程。結(jié)合傳感器與測試技術課程特點，從設計教學流程、規(guī)范教學六大要素、構(gòu)建“點、線、面”相結(jié)合的教學模式、實施多種教學方法和手段以及多元化、全過程的綜合評價體系等方面，詳細介紹了用建構(gòu)主義學習理論指導課程研究型教學的實踐活動。
關鍵詞：建構(gòu)主義學習理論研究型教學教學模式評價體系。
研究型教學是與創(chuàng)新性教育相適應、以“學生為中心”的教學模式，是教師以課程內(nèi)容和學生的學識積累為基礎，引導學生創(chuàng)造性地運用知識和能力，自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學模式[1]。而建構(gòu)主義學習理論提出學習是一個積極主動的建構(gòu)過程，強調(diào)學生對知識的主動探求、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識的主動建構(gòu)[2]。教學過程則是充分利用情境、協(xié)作、交流會話等環(huán)境要素，調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)新精神，提高教學質(zhì)量和效率?？梢妼⒔?gòu)主義學習理論運用到研究型教學實踐中，會起到事半功倍的效果。傳感器與測試技術課程具有以下的特點：工程實踐性強；涉及的專業(yè)知識面廣、知識點多、綜合性強；傳感器和測試技術本身發(fā)展迅速。結(jié)合課程特點，深入闡述建構(gòu)主義學習理論指導下的傳感器與測試技術課程的研究型教學實踐。
1建構(gòu)主義學習理論的知識觀和學習觀。
建構(gòu)主義學習理論最早是由認知發(fā)展領域最有影響力的瑞士著名心理學家皮亞杰在20世紀60年代提出的，他認為兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關于外部世界的認識，從而使自身的認知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。后來又有許多心理學家和教育學家，如維果茨基、奧蘇貝爾、布魯諾等發(fā)展了建構(gòu)主義學習理論，從而形成較完整的理論，它對學生的學習方式、教師的教學方式以及師生間的關系都產(chǎn)生了重要的影響，并逐漸成為研究與實施素質(zhì)教育的重要理論依據(jù)[2]。
1.1知識觀。
建構(gòu)主義學習理論認為世界是客觀存在的，但每個人是以自己的經(jīng)驗為基礎來建構(gòu)現(xiàn)實[2]。知識不是從外部輸入人內(nèi)心的，而是在與外部作用的過程中在人的心靈內(nèi)部建立起來的[3]。知識并不是對現(xiàn)實的準確表征，它是一種解釋、一種假設，而不是問題的最終答案，會隨著人類的進步而出現(xiàn)新的假設。另外，知識不可能以實體的形式存在于具體個體之外，盡管我們通過語言符號賦予知識一定的外在形式，甚至這些命題還得到了較普遍的認可，但這并不意味著學習者會對這些命題有同樣的理解。因為這些理解只能由個體學習者基于自己的經(jīng)驗背景建構(gòu)起來，這取決于特定情境下的學習歷程。
1.2學習觀。
學習過程是學習者從外界選擇性地知覺新信息，然后進行主動構(gòu)建并生成意義的過程[4]。學習者通過對外部信息的選擇和加工，通過新舊經(jīng)驗之間的相互作用，構(gòu)建自己知識，為“理解而學習”是建構(gòu)性學習的核心目標。學習者通過構(gòu)建自己對各種問題的理解形成自己的觀點，而不僅僅是記住別人已經(jīng)研究出來的結(jié)論[5]。學習者的知識構(gòu)建過程受到教師指導、學生參與、周圍環(huán)境等因素的影響。教師與學生之間以教學內(nèi)容為中介形成雙向互動關系，可以更好地激發(fā)學生主體作用的發(fā)揮，促進學生積極構(gòu)建知識。學習活動要發(fā)生則必須滿足兩個條件：學生的背景知識與新知識有一定的相關度、新知識的潛在意義能引起學生情感的變化。學習活動發(fā)生后，通過與其他學生和教師的不斷交流和溝通，在自己原有知識的基礎上完成新知識的建構(gòu)。
2.1設計課程教學流程，規(guī)范課程教學六大要素。
建構(gòu)主義學習理論強調(diào)“教學情境”“協(xié)作”以及“知識主動建構(gòu)”，基于該理論指導，根據(jù)“科學引領工程、工程引入教堂、教員在研究中教、學員在實踐中學”的教學理念，以“知識、素質(zhì)、能力綜合培養(yǎng)”為課程目標，設計了傳感器與測試技術課程教學流程（如圖1所示）。規(guī)范了課程的講授、教材、作業(yè)、討論、實踐訓練、考核等課程教學六大要素，使每個環(huán)節(jié)都有實施依據(jù)和具體實施方法。
2.2采取以點、線、面相結(jié)合的方式構(gòu)建新的教學模式。
解決傳感器與測試技術課程中理論與實踐相結(jié)合及學時少、內(nèi)容多、要求高的問題。突出專業(yè)基礎教學的綜合性、系統(tǒng)性，體現(xiàn)現(xiàn)代儀器及測試科學和技術的相互關聯(lián)和完整性。
“點”指以課程教學六大要素為單元，課程重點講授核心知識點，重點引導學生把握科學的思維方式和研究方法；講授內(nèi)容寬而新，以儀器學科的應用為大背景，引導學生了解傳感器基本原理、在工程中的應用。“線”指以理論課程體系、實踐課程體系、科研訓練體系為三條主線，探索研究型教學體系。理論課程體系由理論型課程教學單元構(gòu)成，強調(diào)對傳感器基本原理的掌握；實踐課程體系由基礎型、綜合與研究型實驗構(gòu)成，強調(diào)通過基本技能訓練、綜合能力培養(yǎng)、開放研究實驗的鍛煉，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；科研訓練體系由課程設計、學科競賽、課題研究等構(gòu)成，鍛煉工程實踐能力，提高創(chuàng)新能力?！懊妗敝敢越虒W科研結(jié)合型的教師隊伍和學科的整體實力來鉸鏈點與線，建設立體化的應用型教學模式。課程內(nèi)容注重先進性和科學性，將最新軍事應用科研成果轉(zhuǎn)化為教學資源，使學生盡早參與科學研究訓練，接觸科學前沿。同時讓學生接受教師研究和教學文化的熏陶及嚴謹?shù)膶W術作風的浸潤。這是培養(yǎng)學生自主研究性學習能力的一個重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的主渠道，同時對教學隊伍的建設提出了更高的要求。
2.3實施“從單元構(gòu)建系統(tǒng)，從系統(tǒng)細化到單元”的教學手段和方法。
貫穿傳感器原理、結(jié)構(gòu)及應用這一主線，設計了一套適合本課程的教學進程，對不同的教學內(nèi)容方法不同，在不同的教學階段方法不同，對不同傳感器的特點，具體的教學手段也不同。
2.3.1按不同課程內(nèi)容實施不同教學模式。
不同傳感器具有不同的特性，在教學中設計了不同的教學手段。如電感式傳感器部分，差動變壓器靈敏度特性是教學難點，教學思路是“先做實驗，主動探究”。先講授差動變壓器的工作原理，而對特性部分不予講解，接著布置實驗內(nèi)容，學生通過實驗得出“電壓頻率在一定范圍內(nèi)時靈敏度不變”這一規(guī)律。學生在自問為什么時，會主動根據(jù)差動變壓器的工作原理和公式作進一步推導。壓電式傳感器的教學思路是“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，所以兩種壓電式傳感器在穩(wěn)定性、靈敏度、價格和抗干擾性方面有很大區(qū)別，學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。如計量光柵，教學思路是“創(chuàng)造情境，絲絲入扣”，包括以下幾步：(1)以學生熟悉的測量轉(zhuǎn)速光電傳感器為例，提出是否可以用光電傳感器來測量位移。(2)大家分組討論，提出設計方案。這時有學生提出，可以把光電傳感器中的開孔圓盤拉直變成開槽板，并拿出事先準備的一張均勻刻槽的紙，現(xiàn)場演示了學生的思想—這是光柵的雛形。(3)分析方案的可行性。即測量的精度、實際系統(tǒng)中光電接收元件的安裝等問題。(4)討論并改進方案。學生的方案提高精度可以通過減小槽的距離，進一步讓學生分析這種思路的技術可行性和難點。于是引出用2塊光柵交疊，并請大家伸出雙手演示著名的“莫爾條紋效應”。至此，學生已經(jīng)基本明白了光柵數(shù)字位移傳感器測量位移的基本原理。(5)配合演示動畫，讓大家分析光柵的特點。
2.4多元化、全過程的綜合評價體系研究。
該課程涉及對基本原理的掌握、對測試系統(tǒng)的設計，評估學生的能力需要建立更加科學合理的評估模式。教學評價系統(tǒng)遵循學習過程評價和教學目標管理相結(jié)合的基本原則，以研究學習過程的知識獲?。ㄈ鐐鞲衅髟恚⑻剿餮芯浚ㄈ鐪y試技術應用與最新發(fā)展）、思維創(chuàng)新（如測試系統(tǒng)設計）等要素為評價因子，以完成教學大綱要求的教學目標進行評價，考核重點從獲取知識量向知識、能力、綜合素質(zhì)的評價轉(zhuǎn)移，形成多元化、全過程“合格+拔尖”的綜合評價系統(tǒng)。最后成績考核包括平時作業(yè)、卷面成績、課程設計綜合評估。作業(yè)包括課本習題/調(diào)研報告、資源檢索等，作業(yè)可以通過網(wǎng)絡提交。第一次課的作業(yè)是請學生跟蹤調(diào)研新型傳感器、測試技術或測試系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)，后續(xù)的課堂中，適當安排些調(diào)研比較充分的學生做匯報、研討，教師再進行點評。課程中期布置了課程設計、自行車測速系統(tǒng)的設計，不限傳感器類型。每個小組上交傳感器設計說明書，并根據(jù)條件實現(xiàn)傳感器部分或全部環(huán)節(jié)的制作。各小組代表發(fā)言，時間不超過10分鐘，小組成員可隨時補充，其他組學生可隨時提問，對相互間的不同觀點可據(jù)理力爭，甚至駁斥。最后，教師再逐一點評，和學生一起評價出最佳設計獎。這種研討課的教學效果超過了預期設想。每組選用了不同的傳感器進行測速，設計方案五花八門，并從傳感器選型、電源、安裝、成本、誤差分析、實用性等方面全面分析，考查學生全面掌握課程核心知識點的情況以及分工、合作、溝通的能力。
3結(jié)束語。
建構(gòu)主義學習理論指導下的研究型教學，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理論水平和教學科研能力，同時也促進了學生的全面發(fā)展，參加各種科技創(chuàng)新的學生人數(shù)激增，并且作品質(zhì)量有很大提升。但建構(gòu)主義學習理論在教學實踐中的運用并不是生搬硬套，如何在傳感器與測試技術迅速發(fā)展、教學理念不斷與時俱進的情況下，探索更科學的教學模式，切實提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，還需繼續(xù)實踐和探索。
參考文獻。
[4]張大均。教育心理學[m]。北京：人民教育出版社，1999.
[5]顧琳。建構(gòu)主義熱的冷思考[j]。當代教育科學，2007(1)：7-10.
物理傳感器論文篇十九
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大。可以說，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質(zhì)多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結(jié)構(gòu)設計的范圍，但因測力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構(gòu)件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構(gòu)件上是規(guī)則分布的，如果零件或構(gòu)件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構(gòu)件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的'安全系數(shù)將其包容在內(nèi)了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構(gòu)件和承載構(gòu)件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結(jié)構(gòu)設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。
當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質(zhì)是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結(jié)構(gòu)如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側(cè)各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構(gòu)件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結(jié)。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結(jié)構(gòu)設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。
物理傳感器論文篇一
新課程標準對信息技術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物理課程。提出“了解常見傳感器及其應用，體會傳感器的應用給人們帶來的方便”。
實驗是物理的基礎。要做實驗就離不開測量。傳統(tǒng)的物理實驗是將各種物理量（如溫度、時間、力、加速度等）轉(zhuǎn)化為長度進行度量。傳感器則是將各種物理量轉(zhuǎn)換成電信號，人們對電信號作出進一步的分析和處理。傳感器進入中學物理實驗室，成為信息技術與物理課程整合、教育手段現(xiàn)代化的一個新突破口。過去實驗測量工具器材是水銀溫度計、打點器、天平，現(xiàn)在則是用力的傳感器、溫度傳感器、電磁傳感器來探測物理量，顯示物理實驗數(shù)據(jù)，運用計算機強大的計算功能探索物理規(guī)律。學生在這樣的環(huán)境下體驗“做科學”的探究過程，來實現(xiàn)科學素質(zhì)的培養(yǎng)。
借助數(shù)字化實驗室提供的先進技術手段突破傳統(tǒng)實驗手段的限制，大幅度改進原來做不出、做不好的實驗，變“不可見”為“可見”，由“抓不住”到“抓得住”，將“不好做的”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂米龅摹薄?BR> 一、變不可見為可見。
將力傳感器用于超重、失重實驗，使用位移傳感器研究加速度。
超重、失重是生活中的常見現(xiàn)象，電梯升降、神舟號在太空中遨游時航天員的失重現(xiàn)象等，學生們都能一一列舉出來。然而如何從物理學的規(guī)律出發(fā)來認識超重、失重的原因，卻是一個教學難點。原因是學生看不到超重、失重過程中壓力的變化。超重、失重現(xiàn)象發(fā)生在物體變速運動的過程中，按照傳統(tǒng)實驗裝備只能用彈簧測力計測量壓力的變化；而且在課堂中演示超重、失重所經(jīng)歷的時間又很短暫，學生根本看不清彈簧測力計示數(shù)，更談不上記錄數(shù)據(jù)，提供給學生作為分析的依據(jù)。而引入力的傳感器，便解決了這個問題。
在學習牛頓第二運動定律時，利用傳統(tǒng)實驗器材，學生只能通過物體的運動速度、位移間接地計算出物體加速度的大小，而且也只能研究勻加速運動物體的加速度。利用力的傳感器和位移傳感器設計實驗，直接測量出了物體運動過程受到的外力和加速度的數(shù)值，并利用計算機繪制出了力和加速度一一對應關系的圖線，提高了實驗的直觀性和課堂教學效率。并且，由于傳感器實驗不受物體運動情況的限制，學生還可以研究做非勻加速運動物體的加速度，使學生很容易理解牛頓第二運動定律的瞬時性，很快突破了難點。
二、由抓不住到抓得住。
將電流傳感器用于自感現(xiàn)象實驗。
在自感現(xiàn)象實驗教學中，閉合開關通電，出現(xiàn)了一個燈泡先亮，一個燈泡后亮的現(xiàn)象。這是由于電磁感應引起通過兩個燈泡的電流不同產(chǎn)生的自然現(xiàn)象。以往教師只能通過理論分析電流的變化情況，學生無法直接觀察到電流變化的情況，只能被動接受教師的分析，頭腦中很難有形象的物理情景作支撐，形成了教學中的一個難點。我們引入電流傳感器，將電流的變化記錄為圖像，使學生直觀地看到了自感對電流的影響，幫助學生認識了自感現(xiàn)象的本質(zhì)。在這個基礎上，教師又啟發(fā)學生從電磁感應的理論出發(fā)來分析斷電時自感現(xiàn)象中電流的變化情況，并利用電流傳感器實時記錄電流變化圖像，印證學生分析推理的正確與否。在這個過程中，學生由被動地聽講變成主動參與，在積極地對話交流過程中，加深了對自感現(xiàn)象本質(zhì)的理解。這樣不但解決了傳統(tǒng)實驗儀器不能直觀反映出本質(zhì)現(xiàn)象的弊端，增強了教學效果，而且還加強了學生的主動參與，大大提高了課堂教學的效率。
三、將不好做的轉(zhuǎn)變?yōu)楹米龅摹?BR> 同時使用力傳感器和光電門傳感器進行向心力研究。
在以往的向心力教學中，由于理論推導和實驗證明都很困難，教師只能直接給出向心力公式，無法進行任何理論推導和實驗證明。而利用力傳感器和光電門傳感器，可以直接獲得一個做圓周運動物體所受到向心力、線速度的數(shù)據(jù)，進而從數(shù)據(jù)分析中得到向心力公式。
四、對傳統(tǒng)實驗進行“再挖掘”，開發(fā)其潛在的教育和教學功能。
在信息技術的支持下，探究式教學模式可以發(fā)揮更大的作用。探究式教學是以探索、研究物理規(guī)律為出發(fā)點，以實驗活動為中心，以學生的可持續(xù)發(fā)展探究能力的培養(yǎng)為根本的一種教學方法。
傳統(tǒng)的教學方法使學生從道理上得到了一個合法邏輯的結(jié)論，然而在實際中什么是動量，什么是沖量，什么是動能，為什么動能的.定義要有一個1／2的系數(shù)？學生是沒有感性認識的。在運用傳感器進行動能定理、動量定理的教學過程中，教師鼓勵學生充分利用實驗創(chuàng)設的真實情景，在實驗全過程中主動地進行探索、學習，教師則加強對學生問題的了解，并加以適當?shù)闹笇ВM可能調(diào)動學生的積極性；同學們在解決問題時討論、互助、合作，通過處理實驗的一系列數(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)容安排的教學過程，要求的計算量非常大，學生應用計算機已有的程序處理數(shù)據(jù)，大大提高了課堂效率，體現(xiàn)了信息技術對物理教學的整合。探究式教學不是以定律、公式的灌輸為中心，而是以學生為主體，使學生從發(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，而是從旁邊點撥和指導，讓學生在研究和歸納的過程中，感性地理解物理變化及其規(guī)律。這樣學生最終不僅可以更深入地理解物理學的現(xiàn)象，而且可以學會物理學的一種精神――獨立思考、大膽假設和嚴謹探索實驗的科學精神。
物理傳感器論文篇二
傳統(tǒng)的化學實驗教學，學生只能夠通過書本或者是教師的講解來獲得化學知識，對于一些物質(zhì)變化和微觀物質(zhì)的運動只能夠靠頭腦想象來理解，多媒體技術的應用就使得一些微觀物質(zhì)的運動通過多媒體課件來變成動態(tài)、立體、有形的物質(zhì)，這樣一些抽象難懂的化學知識就變得極其容易理解，教師也可以利用多媒體技術來將金屬的冶煉過程進行展示，尤其是對于中職的學生來說，由于課程時間較短，學生較多，導致了學生的注意力下降，而多媒體技術能夠集中學生的注意力，將金屬的冶煉技術和冶煉的原理呈現(xiàn)給學生，這樣學生對于整個金屬冶煉的過程就會有著清晰的認識，從而激發(fā)了學生學習的興趣。
1。2提高了化學實驗的準確性。
學生在化學實驗的過程中，由于化學物質(zhì)的.特殊性，一旦實驗失敗，極容易發(fā)生危險，在這樣的情況下，學生就會產(chǎn)生畏懼的心理，對于化學實驗失去興趣。多媒體技術的引用，學生可以在電腦上進行實驗的操作，對于實驗操作有著一定的了解，對于錯誤的地方要明確的標出，還要掌握正確的方法，從而提高學生學習的效率，化學實驗的準確性也能夠在一定程度上得到提升。
1。3能夠提高學生對于化學實驗的理解和數(shù)據(jù)處理的能力。
化學實驗教學的過程中涉及到一些極其抽象的原理和概念，而多媒體技術能夠很好的將這些微觀的物質(zhì)展現(xiàn)出來，學生就能夠?qū)@些抽象的原理和概念進行理解。例如電解飽和食鹽水在講解的過程中，需要制作三維動畫來對電解過程中微觀的動態(tài)進行了解，這樣電解飽和食鹽水在電解的過程中所有的微觀原理學生就能夠充分的掌握。利用動畫對電極反應的過程進行模擬，學生在腦海中就會留下深刻的印象，而且一些比較復雜的作圖實驗學生利用計算機就可以進行，對于實驗數(shù)據(jù)通過計算機軟件中的excel就能夠處理，趨勢圖也會更加的精確，直觀又簡單。
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物理傳感器論文篇三
摘要：物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理真理和概念，都是通過反復的實驗發(fā)現(xiàn)的。在高中物理的學習中，學生能通過物理實驗，在物理學習中聯(lián)系生活，從物理實驗操作的實踐中獲得物理知識。因此，在高中物理教學中，教師需要重視實驗教學，針對不同層次的學生靈活應用實驗教學。
物理實驗正是物理學的基礎。學者們通過合理猜想、實驗探究發(fā)現(xiàn)世界的真理。因此，在高中物理的教學中，需要培養(yǎng)學生的動手操作能力和實驗探究能力就需要重視物理的實驗教學。這樣，才能培養(yǎng)出更具有創(chuàng)新能力、實踐能力、動手能力的學生，促進學生的全面發(fā)展。
一、認識實驗在物理教學中的重要性。
物理實驗教學可以給學生強烈的視覺沖擊，同時可以讓學生將實驗與日常生活的物理現(xiàn)象聯(lián)系在一起，加深學生對所學知識的印象。物理實驗教學，對學生以下幾個方面的能力有重要影響：
1.激發(fā)興趣，自主探究。
實驗具有鮮明的現(xiàn)象，學生受到視覺的沖擊，對于實驗的結(jié)果和現(xiàn)象有著更為深刻的印象。同時，通過對現(xiàn)象的觀察，發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學生對于物理學習的興趣，并且在學生對于自己的觀察所得有所疑惑時，加以引導，便會更進一步培養(yǎng)學生的自主探究能力。
2.提高觀察能力和動手操作能力。
教師如果一味地教授理論知識，而忽視對學生觀察能力和動手能力的培養(yǎng)，這樣不僅不利于學生對所學知識的認識，也不利于學生的全面發(fā)展。而物理實驗教學，讓學生通過自主的操作實驗，其對自主觀察到的實驗結(jié)果印象更為深刻，對于實驗所涉及的知識點的了解也會更加深刻，同時，學生的自主探究能力和基本實驗技能也得到了提高。
3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
通過探究實驗，學生的主觀能動性得以發(fā)揮，學生通過自主學習，能夠進一步激發(fā)學生的學習潛能。同時，物理實驗中，某一個控制變量的變化，實驗結(jié)果往往會有較大的差異，學生可以通過探究問題出現(xiàn)的原因，學會從多個角度思考問題，這樣有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
二、實驗在物理教學中的.實踐性應用。
目前，受物理實驗室和物理實驗器材的局限，學生所進行的物理實驗大部分是小組實驗。小組實驗能培養(yǎng)學生的協(xié)作能力和自主探究能力，然而，在目前的物理教學中，物理小組實驗的教學往往沒有得到重視。因此，下面提出幾點物理實驗教學的建議：
1.端正學生對物理實驗的態(tài)度。
許多學生認為實驗與考試無關而忽視物理實驗，這樣，()不利于學生對所學知識的深刻認識和理解。因此，教師首先需要引導學生正確認識物理實驗對于物理學習的重要意義。首先教師可以通過講述物理知識背后的小實驗，讓學生認識到實驗是物理學的基礎。
此后，教師可以通過課堂演示實驗，讓學生對于物理知識有一定的感性認識，幫助學生更好地認識和了解物理實驗的具體內(nèi)容，讓物理實驗教學達到預期的教學效果。
2.幫助學生明確觀察的目標。
每個物理實驗都有其針對性和目的性，因此，學生在進行物理實驗時，或在自主設計小組物理實驗步驟的時候都應首先明確實驗的目標。只有明確實驗目的后，才能了解實驗，而實驗教學的效果也更顯著。
3.針對不同階段，教師應該采用不同的實驗教學方式。
在學生動手能力和實驗設計能力較低時，教師應設計合理的實驗方案，引導學生進行探究式實驗。學生剛剛開始接觸一個新的物理實驗時，往往對于實驗的了解太少而無法順利完成實驗。此時，需要教師加以耐心的引導，幫助學生明確實驗的目的，理清實驗的步驟和思路。
學生通過小組合作，進行實驗方案設計時，教師可以提出幾點注意事項和要求，幫助學生明確實驗的內(nèi)容、要求和目標。此外，教師需要關注學生在實驗中小組合作的效率，解答學生在實驗設計和實驗操作中的問題，同時不斷吸取教學經(jīng)驗，改良實驗教學的方法。
同時，教師可以根據(jù)學生所設計的實驗方案發(fā)現(xiàn)學生物理學習中的盲點和易錯點，讓教師更好地了解學生。通過小組合作的實驗設計，充分發(fā)揮學生在物理學習中的主體地位，培養(yǎng)學生的協(xié)作能力、自主性、積極性、探究能力以及創(chuàng)新精神。
5.重視實驗總結(jié)。
印象。
如果學生的實驗成功，學生在完成報告時，可以發(fā)現(xiàn)實驗成功的關鍵要素，并且能夠牢記在心。而如果學生的實驗失敗，學生可以在完成總結(jié)報告時，尋找失敗的原因，對影響實驗結(jié)果的因素有更為深入的認識。
6.教師需要重視提高自身的物理實踐操作的專業(yè)水平。
學生對實驗的態(tài)度和實驗流程的認識、實驗理念的認知都來源于教師。因此，教師需要不斷進行自我完善，關注實驗的細節(jié)。特別是在實驗演示教學中，教師應嚴格要求自己，進行演示操作應更應嚴謹、規(guī)范，注意實驗的每一個細節(jié)。教師作為示范者，應引導學生正確認識物理實驗，嚴肅對待物理實驗，并認真進行自主探究實驗。
物理來源于生活，而物理的概念來源于重復性的實驗。實驗是物理研究的重要部分，是物理學的基礎。因此學校與教師應該重視高中物理教學中的物理實驗教學，認清物理教學的重要性，教師在不斷完善自身的物理實驗操作專業(yè)水平的同時，應幫助學生端正對物理實驗的態(tài)度，培養(yǎng)學生的實驗技能與實驗設計能力，激發(fā)學生對物理學習的興趣和探究精神。
參考文獻：
［1］張玉國。淺談實驗在高中物理教學中的重要性［j］。中國校外教育，（26）。
［2］茍舉強。淺談高中物理教學方式的多樣化［j］。學周刊，2013（26）。
［4］王作印。高中物理探究式實驗課堂構(gòu)建［j］。太原城市職業(yè)技術學院學報，2013（08）。
（作者單位甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原縣鎮(zhèn)原中學）。
物理傳感器論文篇四
進入21世紀以來,科技力量在人類社會生活中的作用越來越重要,而科技力量的發(fā)揮關鍵在于人才.以往,我國眾多學科的教育,包括物理,大多采用傳統(tǒng)的“教”與“學”的教學方法,這種應試教育的方法盡管在改革開放以來中國選拔人才中起到了一定的作用,但我們也越來越認識到,這種方法在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才上仍然有很大的局限性.隨著改革開放進程的發(fā)展,國外原本在工商管理、法律和醫(yī)學教學中采用的案例教學法得到了很大的推廣,流傳至我國,并取得了很大的'發(fā)展.本文就是根據(jù)這一情況,分析了案例教學法的背景和重要意義,及其在物理新課程教學中的應用.并舉出一實例具體分析了案例教學法在物理教學中的應用.最后,本人探討了該法在教學中的一些缺點.
作者：許銘生作者單位：汕頭市澄海華僑中學,廣東汕頭,515800刊名：中國科教創(chuàng)新導刊英文刊名：chinaeducationinnovationherald年，卷(期)：“”(6)分類號：g424關鍵詞：案例教學法物理新課程教學
物理傳感器論文篇五
微課作為新型的教學改革模式，是建立在傳統(tǒng)教學基礎上但又有所區(qū)別的，將微課運用在基礎醫(yī)學教學中，它所具有的優(yōu)勢體現(xiàn)在這幾個方面，首先微課以小視頻的方式教學，在課堂上由于時間或其他因素，教師進行的實驗操作可能存在一些小瑕疵，學生就不能很好去理解，教師在課前備課時就可以提前錄制教學內(nèi)容相關的實驗視頻，讓學生多次觀察分析。并且基礎醫(yī)學實驗的原理大多抽象復雜，難以理解，微課還可以利用網(wǎng)絡平臺，讓學生在教學網(wǎng)站上查看，合理利用資源，就算教師不在的時候，學生有什么問題也能觀看微課學習。在實驗課上，一些復雜的實驗案例就可以通過微課來展示，如在開設心臟體檢的實驗課時，分解為心臟的視診、觸診、叩診、聽診四個微課內(nèi)容，邊示范邊講解;近距離拍攝，避免了學生因為圍觀而引起的視覺阻礙;教師講解的理論知識轉(zhuǎn)化為實踐操作，正確的操作示范保證了學生操作的正確性?？焖賹W習教學內(nèi)容，就能留出更多的時間進行反復多遍的練習。
5結(jié)語。
隨著教育技術的信息化發(fā)展，教學方法也也會通過網(wǎng)絡化的模式進行，采用多媒體將會是現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢，為了適應時代的發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，就要跟上發(fā)展的步伐，適應并熟悉運用新的教學改革方法。隨著微課越來越廣泛的普及，使基礎醫(yī)學實驗的教學模式向信息化的方向發(fā)展，微課是一種新型的教學模式，這種新穎、簡單、易懂的教學模式能吸引學生更快更積極地參與到學習中，并且轉(zhuǎn)變模式，不再是以被灌輸?shù)哪Ｊ?，而是自己能思考解決問題，教師也從教學轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?，學生占主體地位。微課目前也正處于探索研究階段，研究怎樣將其引進教學中，怎樣合理地在醫(yī)學教學中運用到微課的教學方式，切記盲目的運用微課教學模式，要有目的，明確制作內(nèi)容且與基礎醫(yī)學實驗教學相關的，不能脫離課堂，在教學的設計制作上要求教師加強操作能力，來提高微課運用，為醫(yī)學教育提供優(yōu)質(zhì)資源。
物理傳感器論文篇六
隨著科學技術的迅速發(fā)展,醫(yī)學實驗教學方面出現(xiàn)了許多的新技術和應用,對醫(yī)學教學產(chǎn)生了很大的影響。其中虛擬仿真技術是目前比較先進的技術應用,且獲得了廣泛的應用和發(fā)展,特別是對計算機技術和多媒體技術的應用,提高了醫(yī)學實驗的教學質(zhì)量,創(chuàng)新了醫(yī)學實驗教學的模式。虛擬實驗教學是一種在計算機技術基礎上發(fā)展起來的情景模擬技術,能夠讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺,實現(xiàn)和具體的情景接觸,產(chǎn)生一定的體驗,為實際的操作提供一定的基礎。
1虛擬仿真技術的概述。
虛擬仿真技術是在計算機技術的基礎上發(fā)展起來的新興的科學技術,是指利用多媒體技術的結(jié)合,創(chuàng)造形成一個有視覺、聽覺和觸覺的虛擬現(xiàn)實環(huán)境,讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺。在這個虛擬的環(huán)境中,用戶能夠感受到空間中客體的存在,也可以和虛擬空間中的客體進行相關的互動,這項技術的應用,主要是加快用戶對相關知識的認識效率。虛擬仿真技術涉及的方面比較多,主要包括計算機技術、多媒體技術、網(wǎng)絡技術和人工智能技術等,另外,還有計算機的圖像處理和模式的識別等,是現(xiàn)代仿真技術的有效發(fā)展和外延[1]。虛擬仿真技術的主要特點就是,讓用戶獲得真實的體驗,和虛構(gòu)的客體進行交互,并產(chǎn)生一定的想象。在虛擬的空間中,實驗人員可以進行和現(xiàn)實世界中同樣的活動和實驗,而且受到的外界影響因素比較小,實驗產(chǎn)生的效果也更好一些。特別是在醫(yī)學教學中的應用,能夠有效的提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,因此,虛擬仿真技術的應用具有重要的意義。
物理傳感器論文篇七
摘要：電力資源作為社會現(xiàn)代化發(fā)展的基礎能源,其系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性,對人們的正常供電需求有著直接的影響。為此,在電力系統(tǒng)中安裝新型的電子傳感器,不僅可以提升供電網(wǎng)絡的安全防護能力,還可以利用自動監(jiān)測功能,為系統(tǒng)的控制提供更加精確、全面的數(shù)據(jù)支持。
關鍵詞：電子傳感器;自動監(jiān)測;數(shù)據(jù)支持;。
電力系統(tǒng)的監(jiān)測工作主要是指通過電子傳感器感應設備、巡查人員檢測等方式對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)管,降低安全隱患。電子感應設備通過自動化的檢測、控制,可以在提升風險管理專業(yè)化水平的同時,實現(xiàn)電力資源的合理配置,具有較高的應用價值。
物理傳感器論文篇八
摘要：信息技術的飛速發(fā)展帶來教學的新突破，化學實驗教學作為化學教學的重要部分，引入多媒體技術對于提高學生學習興趣，增強實驗可見度，降低實驗的危害性，使化學概念抽象形象化，培養(yǎng)學生創(chuàng)造力以及豐富學生實驗知識均起著至關重要的作用。
關鍵詞：多媒體教學；化學實驗；直觀。
信息化社會是人類社會發(fā)展的必然結(jié)果，是人類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不斷潛入到教育科學領域，成為教育教學工作的又一重要手段。化學教學作為一門以實驗為基礎的自然科學，對現(xiàn)代信息技術有著更大的依賴性。電教媒體這一技術似一縷微風給化學實驗教學帶來新鮮氣息，解決了傳統(tǒng)教學中的種種難題，起到優(yōu)化實驗教學，激發(fā)學生興趣的作用。
一、多媒體教學激發(fā)學生的學習興趣。
興趣是成功的基礎，是推動學生自主學習的強大動力。傳統(tǒng)的`教學方式雖然在化學實驗教學中提供了一定的趣味性，但有些化學實驗因其過程復雜，現(xiàn)象不顯，安全性差使得實驗操作很難執(zhí)行，造成好多實驗無法完成，阻礙了教學活動的進行，而此時多媒體教學的引入克服了這些缺點，使得化學實驗更直觀更形象更易于接受，這種教學方式因其操作靈活簡便，內(nèi)容豐富激發(fā)了學生的好奇心和求知欲，同時培養(yǎng)了學生的學習興趣。
二、多媒體教學增強實驗的可見度。
演示實驗是幫助學生學會實驗基本操作技能的最有效的途徑，對于提高學生對化學學習的積極性和參與程度有很大的作用，因而演示實驗要真正起到演示作用，提高實驗的可見度至關重要。傳統(tǒng)的教學方法一般采用放大實驗儀器，抬高實驗裝置，增加實驗藥品用量以及巡回演示實驗結(jié)果的方法，然而實驗儀器放大是有限的，而其他操作方法浪費藥品又浪費時間，且有些現(xiàn)象在實驗瞬間難以觀察，以致影響教學效果，而多媒體技術的引用克服了上述缺陷，提高了演示實驗的效果，增強了實驗的可見度，又能達到預期的目的。
三、多媒體教學降低實驗的危害性。
許多化學實驗具有危險性，如果操作不當，就有可能發(fā)生意外事故，在課堂上難以完成實驗演示，因此傳統(tǒng)化學實驗教學的一些錯誤操作只能靠教師講解其錯誤的原因，以及錯誤操作可能帶來的危害，卻不能用實際操作實驗來證明，否則會造成危險。而多媒體技術的引入，既保證學生的安全又保護環(huán)境，還達到良好的教學效果。同時可以對實驗中的錯誤操作引起的危害進行真實再現(xiàn)，引起學生重視，幫助學生掌握正確的實驗操作步驟和操作技能。
四、多媒體教學使實驗概念抽象形象化。
在中學化學階段，有的概念是以實驗為主線的。學生在課堂學習過程中，往往重視了概念的記憶輕視了概念的正確理解，因而對于以實驗為主線的概念教學，教師必須把握現(xiàn)代教育手段的應用，利用多媒體技術變抽象為形象，在實驗中做到聲音，圖像，模擬實驗與演示的有機結(jié)合，加深理解形成概念，優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)。
例如，可利用多媒體模擬烯烴或炔烴的加聚反應過程，通過動畫模擬斷鍵過程和成鍵方式來加深對加聚反應的掌握。再比如對于一些化工生產(chǎn)過程，接觸法制硫酸等，用多媒體計算機可形象逼真地實現(xiàn)每一步生產(chǎn)過程，強化記憶。
五、多媒體教學培養(yǎng)創(chuàng)造力。
實驗教學發(fā)展提出要加強學生的實驗探究能力，讓學生參與到自主設計實驗的教學過程中來。而多媒體技術在化學實驗中起到實驗設計教學，對學生進行化學知識和操作技能的演示教學，有利于培養(yǎng)學生的遷移能力，解決問題的能力，相互協(xié)作的能力和創(chuàng)造能力。在多媒體教學“實驗室”中讓學生在實驗室中暢游發(fā)揮各自的才能，去探索化學世界。例如：物質(zhì)的鑒別，通過多媒體實驗室提供學生所需的試劑，由學生選擇各種方法進行實驗并加以判斷，計算機對各種方法所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象都會模擬，并正確判斷加以提示，有利于鞏固知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。
六、多媒體教學使實驗知識豐富化。
電教媒體的大信息，大容量，省時，省力的優(yōu)勢是傳統(tǒng)的教學手段所無法比擬的?；瘜W實驗知識內(nèi)容豐富，學生課堂學習時間是有限的，要讓學生在有效的時間盡可能地獲得較多的信息，多媒體是最有效的手段。
總之，化學實驗是化學教學的基礎，是提高化學教學質(zhì)量的重要手段，對幫助學生更好地接受和掌握化學知識有著至關重要的作用。在實驗教學中引入多媒體技術豐富了化學實驗內(nèi)容，使原來難以操作或者無法操作的實驗實現(xiàn)其可操作性，使化學實驗更直觀更形象。同時教師可以根據(jù)教學需要，對實驗進行優(yōu)化組合，調(diào)動學生的積極性，從而使多媒體技術在化學實驗教學中發(fā)揮其作用。
物理傳感器論文篇九
信息技術是用于處理信息、管理信息所采納的科學技術的總的稱謂，簡稱it。其定義根據(jù)所應用的領域、層次及目標的不同而具有多種不同的表達。此文所指的信息技術是在教育教學過程中所應用到的信息技術，是學生及教師在獲取信息、管理信息、使用和傳播信息的過程中，為了提高學習效率和教學質(zhì)量所用到的以各種以計算機和多媒體設備為核心的信息技術。物理是自然科學學科中最為精密的一門學科。學生對大多數(shù)物理知識規(guī)律的認識都需要通過具體的實驗或是借助日常生活中的經(jīng)驗來理解，在物理教學中，讓學生親自參與到實驗中去學習總結(jié)物理規(guī)律或是教師借助課堂時間演示實驗幫助學生理解認知物理規(guī)律，可以使物理知識更加容易地被學生接受；讓學生從聽實驗方法、看實驗過程、記實驗結(jié)果的學習方式轉(zhuǎn)變成親身體驗、動手操作實驗的合作自主探究的學習方式，促使學生參與到學習中，讓學生體會到學習的樂趣，提高學習物理的積極性，并且還培養(yǎng)了學生的觀察能力和動手操作實踐能力，對學生全方位素質(zhì)發(fā)展具有深刻長遠的影響。
在初中階段，物理課堂教學多以演示實驗的形式讓學生直觀地認識物理概念和規(guī)律，并讓學生自己動手做實驗驗證實驗規(guī)律來加深對知識的理解。對于初中生來說，他們剛接觸到物理，這一階段的學生思維活躍，好奇心求知欲強，愛動，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，讓學生親自動手做實驗既可激發(fā)其學習物理的積極性，又可引導學生形成嚴謹、實事求是的人生態(tài)度與價值觀。
《分子熱運動》是人教版初中三年級的物理知識，其中包含了分子的擴散現(xiàn)象、分子動理論、分子間的相互作用力等內(nèi)容[1]。微觀世界的分子較為抽象，而初中生的抽象思維能力又比較弱，所以在教學過程中，教師為了讓學生更深刻地了解微觀世界的分子，盡可能通過教學媒介將微觀世界中的分子直觀地表達在學生面前。課堂程序如下：
2回顧及拓展。
2.1知識回顧。
首先，課堂教學的第一個環(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生面前，構(gòu)建物理模型，由抽象到具體，微觀到宏觀，幫助學生清晰的認識到物質(zhì)是由分子組成。圖1為分子模型。
2.2創(chuàng)設情境，引入新課。
在分子的擴散現(xiàn)象這一內(nèi)容的教學時，實驗的方式可以讓學生更容易理解掌握。但一節(jié)課只有有限的45分鐘，那么，用多媒體播放實驗錄像就打破了課堂上對時間的限制，增大了課堂容量，讓結(jié)論更加清晰易懂。而且運用flash動畫可以讓學生全方位的更加清晰的看到整個實驗過程，照顧到每位學生，使學生更易理解，且印象深刻，而且節(jié)約課堂有限的時間，豐富學生知識，增加課堂容量。例如講解硫酸銅和水的擴散現(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，與水有一個非常清晰的界面，放置一段時間就會發(fā)現(xiàn)這兩種溶液混合均勻，這段時間比較長，若在課堂演示此實驗，在寶貴的45分鐘課堂時間肯定不能觀察出明顯的硫酸銅和水的擴散的實驗現(xiàn)象。利用多媒體播放記錄硫酸銅和水的擴散現(xiàn)象的圖片，將物理現(xiàn)象更加直觀的展現(xiàn)在學生面前，打破了課堂演示實驗時間的局限性。
在高中階段，有許多的實驗原理比較抽象，理解起來較為困難，還因為各種客觀條件的限制，許多物理實驗都無法嚴格地按照新課標的要求來進行，導致實驗效果較差，而且高中階段學習比較緊張，傳統(tǒng)的教學中學生對于一些實驗結(jié)果的認識，還是通過教師、課本所得，學生對物理知識的認識并不深刻[2]。合理利用信息技術在很大程度上可以滿足這一階段的教學需求，不僅可以節(jié)約時間優(yōu)化教學，還能提高教學效率，提升教學質(zhì)量。
高中物理實驗的研究內(nèi)容范圍較廣，例如宏觀的宇宙天體，微觀的基本粒子均有涉及，而這些物理實驗都是不能在實驗教學中得以實現(xiàn)的，還有一些實驗設備只有研究實驗室才有。但運用3dsmax和flash等軟件對難以實現(xiàn)的實驗進行多媒體動畫模擬，例如地球人造衛(wèi)星運行的場景模擬(如圖3)，核裂變的動畫模擬(如圖4)，可使學生對這些物理事實有初步的了解，激發(fā)學生對宇宙的好奇心和探究宇宙奧妙的積極性。
本科階段實驗大多為驗證性的實驗，所以實驗數(shù)據(jù)的處理非常重要，需要細心，耐心，實事求是的精神；學生通過操作一些實驗儀器進行實驗記錄相應的實驗數(shù)據(jù)，并加以處理分析，總結(jié)得出結(jié)論，鞏固和加深對理論知識的理解的同時又培養(yǎng)了觀察分析問題、動手操作能力與科研能力[3]。
近代大學物理實驗中，實驗現(xiàn)象的觀察分析和數(shù)據(jù)處理的準確性和科學性是實驗是否成功的關鍵。以密里根油滴實驗為例，其采用了反轉(zhuǎn)運動法測量了10個油滴分別上升下降2mm的運動各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[4]。若采用人工計算，耗時又極易出現(xiàn)錯誤。為解決以上實驗數(shù)據(jù)處理問題，實驗中采用visualbasic6.0編程設計的密里根油滴數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過vb內(nèi)部程序操縱excel應用程序，運用activex技術調(diào)用excel，實驗效率得到大幅度提高。如圖5所示為密里根油滴實驗系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理界面。系統(tǒng)通過應用程序快速準確的對錄入數(shù)據(jù)進行處理，減少手工計算的繁瑣程序，而且節(jié)約時間降低了實驗數(shù)據(jù)處理出錯的風險。
5信息技術和物理實驗有效結(jié)合的過程中需要注意的問題。
物理對實驗的科學性和嚴謹性，實驗結(jié)果的準確性、真實性都有很高的要求，信息技術的應用的前提就是要符合物理學科精確、科學、嚴謹?shù)奶攸c；雖然多媒體課件演示實驗可以節(jié)省課堂時間，但是不能代替實驗操作，要注重學生的實踐能力，盡可能讓學生動手操作；信息技術只是用來輔導物理實驗教學的工具，使實驗進展更加順利，不能本末倒置[5]。促進學生全面發(fā)展是將信息技術應用于物理實驗教學中的最終目的，但學生自身存在個體差異性，在課堂上，信息技術的引入要注意學生的年齡與心理特征等；每個學生的接受能力不同，所以還要注意適當?shù)乃俣炔⑴湟灾v解，照顧到每位同學。
6總結(jié)與展望。
近年來，隨著社會的進步，我國國力的不斷壯大，教育領域得到快速發(fā)展，科技的進步使教育趨于信息化發(fā)展。在物理實驗教學中應用現(xiàn)代信息技術，培養(yǎng)了學生的科學探究精神，使課堂容量得以擴大，現(xiàn)代信息技術豐富了教師的教學模式和信息資源，提高了教師的專業(yè)素養(yǎng)，進一步提高了教師課堂教學的質(zhì)量和學生課堂學習的效率[6]。信息技術在物理實驗教學中一定會有更加廣闊的發(fā)展前景，在不久的未來，物理教學將會全面朝著素質(zhì)教學方向前進，信息技術將會更加全面先進，將會探索出更多更有效的教學方式，優(yōu)化教學目標和教學過程，促進學生全面發(fā)展，培養(yǎng)科技型人才，為國家的快速發(fā)展培養(yǎng)后備力量。
參考文獻：
[2]宋國強.信息技術與高中物理教學整合的實踐與思考[j].物理教師，，25(12)：8-10.
[3]潘琦.淺談大學物理實驗教學的特點[j].科技資訊，，7(10)：2-3.
[5]汪基德.從教育信息化到信息化教育[j].電化教育研究，(9)：5-10.
[6]孫瑩.初中物理演示實驗中信息技術的應用研究[d].西安：陜西師范大學，2015.
物理傳感器論文篇十
摘要:直觀教學法在各個學科都已得到一定的推廣,在新課程《生物學》的教學中更是必不可少。所謂直觀教學法就是在教學中以親身實踐或以具體事物、現(xiàn)象,以及事物現(xiàn)象的逼真描繪來激起學生的感性認識,獲得生動表象,從而促進對知識比較全面、深刻和理解的教學過程。它主要包括:實物直觀、模像直觀、言語直觀三方面。
關鍵詞:實物直觀,模像直觀,言語直觀。
在新課程《生物學》的教學中,運用直觀教學法不僅可以幫助學生理解教學內(nèi)容,而且還可以提高教學效率和質(zhì)量。因此,每位生物教師都應根據(jù)自己在教學中的實際情況,選擇運用恰當?shù)闹庇^教學手段,以便使直觀教學法能更充分更合理的指導教學。
一、實物直觀:。
利用活體進行教學的形式叫實物直觀。利用活體教學能真實的反應出生物的結(jié)構(gòu),生命現(xiàn)象及活動規(guī)律。
例如:在學習“花的結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容時,不妨可將學生分成若干個小組,然后讓每個小組在課前準備一朵月季花。在上課時,首先讓學生結(jié)合課本仔細觀察,然后再歸納出花的各部分結(jié)構(gòu)。
再如:在學習“單細胞生物的結(jié)構(gòu)和生活”時,可提前準備一些草履蟲培養(yǎng)液。在上課時,首先讓學生在顯微鏡下觀察草履蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)及運動情況,然后再結(jié)合課本上的插圖,認識各部分的結(jié)構(gòu)和功能。
通過實物直觀這種教學方法,能夠讓學生在觀察的基礎上,獲得比較生動具體的表象,從而提高學生接受新知識的能力。
二、模像直觀:。
利用制作的教具進行教學的直觀形式叫模像直觀。它主要包括:掛圖(或模型)和電化教學兩個方面。
1、掛圖(或模型):。
掛圖(或模型)是生物教學中最為常見的直觀教學形式。它最大的優(yōu)點:能將實物“放大或縮小”,最終讓學生更清楚的認識生物知識。
例如:它可以把細胞放大,還可以把巨大的生態(tài)系統(tǒng)縮小。最終使學生既能掌握微觀的生物知識,又能掌握宏觀的生物知識。
此外,掛圖或模型還具有很強的典型性:它能將復雜的生物結(jié)構(gòu)用最簡單的形式表現(xiàn)出來。這樣,可以使學生在學習時“少走彎路”,直接抓住事物的本質(zhì)規(guī)律。
但正因為掛圖或模型具有一定的典型性,又使它暴露出一定的局限性:它畢竟不是真實的`生物體。我們看到的是“理想化”、“簡化”的生物模式圖,在某種程度上,可以說,它已不再具有真實性。因此在教學中,一定要注意與實物的結(jié)合。
2、電化教學:。
電化教學是指運用現(xiàn)代化的電器設備進行教學的直觀形式。它的種類比較多,主要包括:錄像教學和多媒體教學。
a、錄像教學:現(xiàn)在錄像教學已在每個學校得到推廣應用。運用錄像教學可以增加學生的感性認識,激發(fā)學生的學習興趣。運用錄像教學還可以不受時間空間的限制,完成一些常規(guī)課堂無法完成的教學任務,并且可以重復使用。
例如:在學習“螞蟻的通訊”時,由于內(nèi)容的特殊性,學生不可能在課堂上做實驗研究“螞蟻的通訊”。因此可先播放與此有關的錄像。這樣可以讓學生對整個實驗有更為直觀的認識,從而為他們在課下親自探究奠定良好的基礎。
我們在運用錄像教學時,一定要注意講授與播放錄像相結(jié)合。若“只看不講”,對學生來說,只能形成短暫的表象,只有及時地用語言來鞏固,才會留下深刻的印象。
b、多媒體教學:多媒體是一種現(xiàn)代化的教學設備。目前,大部分學校都安裝有這種設備。該設備集展臺、電腦、投影等設備為一身,兼有傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代化教學的所有設備。
在過去的十幾年內(nèi),運用錄像進行教學也許比較時尚,但現(xiàn)在看起來,已經(jīng)落伍了,隨著科技的進步,取而代之的是一種嶄新的教學設備----多媒體教學系統(tǒng)。運用這套系統(tǒng)進行教學有著無可比擬的優(yōu)勢。
從小的方面說,它能使教師在教學時,完全不必為“粉筆沫”煩惱,也不必為嗓子的沙啞所擔憂。教師可在備課時制作一個電子課件,將板書輸入微機。上課時只需用鼠標輕輕一點,即可把教學內(nèi)容展示出來。另外,教師在上課時,可佩戴無線麥克風,只要用平時說話的聲音,就足以讓所有的學生聽清楚。整個課堂不像老師在給學生講課,倒像是師生間的親切對話。此外屏幕上不斷變化的畫面及優(yōu)美的伴音,更能使學生的有效注意時間增長。
從大的方面說,運用多媒體進行教學,還能完成傳統(tǒng)教學難以完成的教學任務。例如:在學習“血液循環(huán)的途徑”與“尿的形成”這些內(nèi)容時,根據(jù)教學目標的要求,需要學生能夠概述出血液循環(huán)的途徑及尿的形成過程。要用傳統(tǒng)的講授法或掛圖來描述這樣一個動態(tài)的變化過程是十分困難的。若用多媒體進行教學,這個問題便迎刃而解。教師可將這部分內(nèi)容制成動畫課件。當講的時候,可讓學生反復觀看這個動畫,而教師只需在適當?shù)臅r候補充幾句就夠了。從學生反應來看,其掌握的效果還是不錯的。
實踐證明:運用這套設備進行教學,只要教室足夠大,至少可容納100多個學生同時聽課。與傳統(tǒng)的教學相比,用一節(jié)課的時間至少可完成兩倍的教學任務。
多媒體是一種先進的教學設備,在應用時,就需要教師具備一定的能力,尤其是多媒體操作及計算機應用方面的能力。此外,還要能利用powerpoint、authorware及flash等軟件來制作課件。只有具備了這些能力,才能熟練應用多媒體。
三、言語直觀:。
利用語言或板書進行教學的形式叫言語直觀。語言或板書是生物教學中最基本的教學直觀形式,也是教師的基本功。
1、語言:。
語言直觀主要包括兩方面的含義:一是語言的形象化;一是語言與其它教具的結(jié)合。
形象化的語言要求在保持科學性思想性統(tǒng)一的基礎上,做到生動有趣、化淺為深、化抽象為形象。例如:在學習“心臟的結(jié)構(gòu)和功能”部分內(nèi)容時,需要學生去記憶心臟的四個腔的位置,部分學生往往記不清“心房”與“心室”的位置,我們就可以打比方:上面的是“房子”,下面的是“地下室”;再比如說:要描述“人每天形成的原尿約有150升”時,就可以說“大約相當于兩個成年人的體重”
形象化的語言還需要輔助手勢、表情等。這樣會使內(nèi)容更生動,更能增加直觀的效果。
此外還應注意語言與教具的結(jié)合,這也是教師的基本功,在這里不再多說。
2、板書:。
板書也是一種語言文字的直觀形式。板書的形式有多種多樣,教學時可根據(jù)不同的情況靈活運用。其中最常用的是提綱式,這種形式適用的范圍比較廣,也比較容易掌握。此外還有問題式、列表式等。例如:在學習“合理營養(yǎng)”或“血量與輸血”時可采用問題式;在學習“花的結(jié)構(gòu)”或“生態(tài)系統(tǒng)的組成”時,可采用列表式。
在教學過程中,往往需要將幾種板書形式綜合應用,這樣效果會更好一些。
我們在運用直觀教學法時,還應注意以下幾點:。
1、課前應作好充分的準備工作。
2、應根據(jù)教學目標及學生的特點,恰當?shù)剡x用直觀手段,防止為了直觀而直觀,同時避免直觀的庸俗化。
3、注意直觀教具與教師語言相結(jié)合,引導學生觀察思考、合作探究,培養(yǎng)學生的抽象概括能力和語言表達能力。
4、注意避免直觀可能產(chǎn)生的消極影響(如只重視感性認識而不重視理性認識)。
直觀在新課程的生物教學中是必不可少的,其手段也是多種多樣的。希望教師能根據(jù)自己的實際情況靈活運用,以便更好的指導教學。
參考文獻。
1.《中學生物教學法》,周美珍等主編,高等教育出版社,1991年5月。
2.《新編教育學教程》,張筱良等主編,農(nóng)村讀物出版社,1994年12月。
3.義務教育課程標準教科書《生物學》(全套),朱正威、趙占良主編,人民教育出版社,6月。
物理傳感器論文篇十一
時代在進步，教育在改革，網(wǎng)絡時代的覆蓋，為了跟上時代的變遷，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，教學模式也在不斷改變。微課的出現(xiàn)就是對傳統(tǒng)教學模式的轉(zhuǎn)變，它是將學習內(nèi)容引進視頻，通過視頻的方式完成教與學的過程，可謂是對傳統(tǒng)教學模式的顛覆，不過其中也包括了重難點的解析及課后反思等。
2微課的概念及特點。
微課是教師在課堂內(nèi)外教育教學中圍繞重要知識點，視頻教學是微課的核心組成內(nèi)容。與傳統(tǒng)教學的視頻資料不同，微課還包涵與教學主題有關的教學設計、素材、課件、反思、測試、評價等輔助性教學資源。所以微課既是區(qū)別于傳統(tǒng)教學資源的教學模式，又是在其基礎上繼承發(fā)展起的新型教學模式。微課所具有的特點是教學時間短，教學內(nèi)容少，符合學生的認知特點，能提高學習效率。相對于傳統(tǒng)的課堂來說，微課采用的視頻為主的教學模式，教師不再只擔任講授的角色，更多轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑Ы巧?學生也由被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄?。微課的主體突出、內(nèi)容具體，研究的問題來源于教育教學實踐的具體問題，每堂課都會根據(jù)其知識點和核心內(nèi)容教學，主題明確，教學目標單一，內(nèi)容精簡，知識點針對性強，研究內(nèi)容易表達，也易理解。
實驗教學是對理論教學的補充，實驗也是很好檢驗學生的動手能力和實際操作能力，基礎實驗教學也是醫(yī)學中的關鍵，醫(yī)學實驗的發(fā)展對醫(yī)學的進步起著重要作用，實驗的教學的目的除了進一步加深學生對已掌握的理論知識的理解，對實驗教學的強化，也是對學生動手能力的鍛煉。實驗教學在醫(yī)學學習中占重要地位，醫(yī)學教育質(zhì)量也跟基礎醫(yī)學實驗教學掛鉤，所以在對實驗的.教學中要深化實驗教育改革，創(chuàng)新實驗教學模式。目前我國的傳統(tǒng)醫(yī)學教育存在著一些問題，在教學中都是以傳授知識為主，沒有傳授獲取的方法，通常都是以教師灌輸?shù)姆绞?，學生在學習中比較被動，缺少自己思考創(chuàng)新。特別是實驗教學中，如果一昧的重復驗證性實驗只會使學生覺得枯燥，所以要注意對實驗的合理安排。醫(yī)學實驗教學為了使學生對已學知識的深入理解，并且能夠?qū)W習基本技能和實際操作方法。
物理傳感器論文篇十二
根據(jù)上面的原理可知，基于stewart結(jié)構(gòu)的六維力傳感每一個支路如果只受到拉壓方向的力，則測量的結(jié)果將比較準確，如果有耦合力進入該支路傳感器，則由于耦合的影響，傳感器的精度會降低，并且耦合因素是降低傳感器精度的一個重要原因，因此，就需要設計合理的結(jié)構(gòu)將耦合應力影響降到最小，從而提高測量精度。本文在結(jié)構(gòu)解耦設計上，主要在2個方面進行改進:一是盡量減少耦合力的引入;另一方面是盡量提高結(jié)構(gòu)的抗耦合能力。
1．1支路去耦結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。
傳感器維間耦合的產(chǎn)生是在主測量載荷作用時會伴隨著非測量方向載荷的干擾影響。根據(jù)stewart六維力傳感器的特點與工作原理，傳感器耦合形式主要是各支路傳感器會受到額外的彎曲和沿軸線的扭轉(zhuǎn)作用。對此，本文設計了一種支路傳感器去耦結(jié)構(gòu)可以很好地減小耦合扭曲、彎曲的影響。它由球頭球窩組件、十字槽鏈接桿部件等部分構(gòu)成，如圖2所示。設計思路如下:1)將傳統(tǒng)的球鉸面接觸改為錐頭球窩的點接觸，連接桿一端為錐狀半球型，套入在半球形的窩中，基本實現(xiàn)點接觸，這樣，在對傳感器施加力時，力比較集中，大大減小了雜散力的影響，提高了載荷傳遞的穩(wěn)定性，并且通過接觸面的減小降低了耦合影響。2)在連接桿上加工可等效為彈性鉸鏈的正交十字槽結(jié)構(gòu)，當有彎曲力矩施加到支路傳感器上時，由于有彈性鉸鏈效應，彎曲力矩的影響將會大大減小，使得力傳遞基本上按照設計的方向進行，力的傳遞越集中，傳感器的精度就越高。
物理傳感器論文篇十三
傳感器應用極其廣泛，而且種類繁多，涉及的學科也很多，通過對傳感器的學習讓我基本了解了傳感器的基本概念及傳感器的靜、動態(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)、工作原理及應用。傳感器的特性主要是指輸出入輸入之間的關系。當輸入量為常量或變化很慢時，其關系為靜態(tài)特性。當輸入量隨時間變換較快時，其關系為動態(tài)特性。
前者就能推定后者。最常用的標準輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階躍響應和頻率響應來表示。
傳感器的作用主要是感受和響應規(guī)定的被測量，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。傳感器的組成并無嚴格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看做由敏感元件（有時又稱為預變換器）和變換元件（有時又稱為變換器）兩部分組成，。
敏感元件。
在具體實現(xiàn)非電量到電量的變換時，并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有的技術手段直接變換為電量，有些必須進行預變換，即先將待測的非電量變?yōu)橐子谵D(zhuǎn)換成電量的另一種非電量。這種能完成預變換的器件稱為敏感元件。
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，而一些傳感器又不包括敏感元件在內(nèi)，因此常常無法將敏感元件與變換器加以嚴格區(qū)別。
通過本學期的學習讓我了解在實際使用中對傳感器的選擇的要。
求如下：1、根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型。
要進行—個具體的測量工作,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.因為,即使是測量同一物理量,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)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題:量程的大小;被測位置對傳感器體積的要求;測量方式為接觸式還是非接觸式;信號的引出方法,有線或是非接觸測量;傳感器的來源,國產(chǎn)還是進口,價格能否承受,還是自行研制.
在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器,然后再考慮傳感器的具體性能指針.
2、靈敏度的選擇。
量變化對應的輸出信號的值才比較大,有利于信號處理.但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測量無關的外界噪聲也容易混入,也會被放大系統(tǒng)放大,影響測量精度.因此,要求傳感器本身應具有較高的信噪比,盡員減少從外界引入的廠擾信號.
傳感器的靈敏度是有方向性的.當被測量是單向量,而且對其方向性要求較高,則應選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好.
3、頻率響應特性。
傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好.
傳感器的頻率響應高,可測的信號頻率范圍就寬,而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響,機械系統(tǒng)的慣性較大,因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低.
在動態(tài)測量中,應根據(jù)信號的特點(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等)響應特性,以免產(chǎn)生過火的誤差.
4、線性范圍。
物理傳感器論文篇十四
1微型化（micro）。
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發(fā)展趨勢保持一致，對于傳感器性能指標（包括精確性、可靠性、靈敏性等）的要求越來越嚴格；與此同時，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式；而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代；后者主要由硅材料構(gòu)成，具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優(yōu)點。
目前，幾乎所有的傳感器都在由傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)設計向基于計算機輔助設計（cad）的模擬式工程化設計轉(zhuǎn)變，從而使設計者們能夠在較短的時間內(nèi)設計出低成本、高性能的新型系統(tǒng)，這種設計手段的巨大轉(zhuǎn)變在很大程度上推動著傳感器系統(tǒng)以更快的速度向著能夠滿足科技發(fā)展需求的微型化的方向發(fā)展。
對于微機電系統(tǒng)（mems）的研究工作始于20世紀60年代，其研究范疇涉及材料科學、機械控制、加工與封裝工藝、電子技術以及傳感器和執(zhí)行器等多種學科，是一個極具前景的新興研究領域。mems的核心技術是研究微電子與微機械加工與封裝技術的巧妙結(jié)合，期望能夠由此而制造出體積小巧但功能強大的新型系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，尤其最近十多年的研究與發(fā)展，mems技術已經(jīng)顯示出了巨大的生命力，此項技術的有效采用將信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一個新的高度。在當前技術水平下，微切削加工技術已經(jīng)可以生產(chǎn)出來具有不同層次的3d微型結(jié)構(gòu)，從而可以生產(chǎn)出體積非常微小的微型傳感器敏感元件，象毒氣傳感器、離子傳感器、光電探測器這樣的以硅為主要構(gòu)成材料的傳感/探測器都裝有極好的敏感元件[1]，[2]。目前，這一類元器件已作為微型傳感器的主要敏感元件被廣泛應用于不同的研究領域中。
2智能化（smart）。
智能化傳感器（smartsensor）是20世紀80年代末出現(xiàn)的另外一種涉及多種學科的新型傳感器系統(tǒng)。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領域，如分布式實時探測、網(wǎng)絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。
2.1智能化傳感器的特點。
智能化傳感器是指那些裝有微處理器的，不但能夠執(zhí)行信息處理和信息存儲，而且還能夠進行邏輯思考和結(jié)論判斷的傳感器系統(tǒng)。這一類傳感器就相當于是微型機與傳感器的綜合體一樣，其主要組成部分包括主傳感器、輔助傳感器及微型機的硬件設備。如智能化壓力傳感器，主傳感器為壓力傳感器，用來探測壓力參數(shù)，輔助傳感器通常為溫度傳感器和環(huán)境壓力傳感器。采用這種技術時可以方便地調(diào)節(jié)和校正由于溫度的變化而導致的測量誤差，而環(huán)境壓力傳感器測量工作環(huán)境的壓力變化并對測定結(jié)果進行校正；而硬件系統(tǒng)除了能夠?qū)鞲衅鞯娜踺敵鲂盘栠M行放大、處理和存儲外，還執(zhí)行與計算機之間的通信聯(lián)絡。
通常情況下，一個通用的檢測儀器只能用來探測一種物理量，其信號調(diào)節(jié)是由那些與主探測部件相連接著的模擬電路來完成的；但智能化傳感器卻能夠?qū)崿F(xiàn)所有的功能，而且其精度更高、價格更便宜、處理質(zhì)量也更好。與傳統(tǒng)的傳感器相比，智能化傳感器具有以下優(yōu)點：
1．智能化傳感器不但能夠?qū)π畔⑦M行處理、分析和調(diào)節(jié)，能夠?qū)λ鶞y的數(shù)值及其誤差進行補償，而且還能夠進行邏輯思考和結(jié)論判斷，能夠借助于一覽表對非線性信號進行線性化處理，借助于軟件濾波器濾波數(shù)字信號。此外，還能夠利用軟件實現(xiàn)非線性補償或其它更復雜的環(huán)境補償，以改進測量精度。
2．智能化傳感器具有自診斷和自校準功能，可以用來檢測工作環(huán)境。當工作環(huán)境臨近其極限條件時，它將發(fā)出告警信號，并根據(jù)其分析器的輸入信號給出相關的診斷信息。當智能化傳感器由于某些內(nèi)部故障而不能正常工作時，它能夠借助其內(nèi)部檢測鏈路找出異?，F(xiàn)象或出了故障的部件。
3．智能化傳感器能夠完成多傳感器多參數(shù)混合測量，從而進一步拓寬了其探測與應用領域，而微處理器的介入使得智能化傳感器能夠更加方便地對多種信號進行實時處理。此外，其靈活的配置功能既能夠使相同類型的傳感器實現(xiàn)最佳的工作性能，也能夠使它們適合于各不相同的工作環(huán)境。
5．智能化傳感器備有一個數(shù)字式通信接口，通過此接口可以直接與其所屬計算機進行通信聯(lián)絡和交換信息。此外，智能化傳感器的信息管理程序也非常簡單方便，譬如，可以對探測系統(tǒng)進行遠距離控制或者在鎖定方式下工作，也可以將所測的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程用戶等。
2.2智能化傳感器的發(fā)展與應用現(xiàn)狀。
目前，智能化傳感器技術正處于蓬勃發(fā)展時期，具有代表意義的典型產(chǎn)品是美國霍尼韋爾公司的st-3000系列智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器，以及另外一些含有微處理器（mcu）的單片集成壓力傳感器、具有多維檢測能力的智能傳感器和固體圖像傳感器（ssis）等。與此同時，基于模糊理論的新型智能傳感器和神經(jīng)網(wǎng)絡技術在智能化傳感器系統(tǒng)的研究和發(fā)展中的重要作用也日益受到了相關研究人員的極大重視。
指出的一點是：目前的智能化傳感器系統(tǒng)本身盡管全都是數(shù)字式的，但其通信協(xié)議卻仍需借助于4～20ma的標準模擬信號來實現(xiàn)。一些國際性標準化研究機構(gòu)目前正在積極研究推出相關的通用現(xiàn)場總線數(shù)字信號傳輸標準；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠距離總線尋址傳感器（hart）協(xié)議，即highwayaddressableremotetransducer。這是一種適用于智能化傳感器的通信協(xié)議，與目前使用4～20ma模擬信號的系統(tǒng)完全兼容，模擬信號和數(shù)字信號可以同時進行通信，從而使不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品具有通用性。
能化傳感器多用于壓力、力、振動沖擊加速度、流量、溫濕度的測量，如美國霍尼韋爾公司的st3000系列全智能變送器和德國斯特曼公司的二維加速度傳感器就屬于這一類傳感器。另外，智能化傳感器在空間技術研究領域亦有比較成功的應用實例[6]。
發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領域?？梢灶A見，新興的智能化傳感器將會在關系到全人類國民生的各個領域發(fā)揮越來越大作用。
3多功能傳感器（multifunction）。
如前所述，通常情況下一個傳感器只能用來探測一種物理量，但在許多應用領域中，為了能夠完美而準確地反映客觀事物和環(huán)境，往往需要同時測量大量的物理量。由若干種敏感元件組成的多功能傳感器則是一種體積小巧而多種功能兼?zhèn)涞男乱淮綔y系統(tǒng)，它可以借助于敏感元件中不同的物理結(jié)構(gòu)或化學物質(zhì)及其各不相同的表征方式，用單獨一個傳感器系統(tǒng)來同時實現(xiàn)多種傳感器的功能。隨著傳感器技術和微機技術的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。
3.1多功能傳感器的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式。
概括來講，多功能傳感器系統(tǒng)主要的執(zhí)行規(guī)則和結(jié)構(gòu)模式包括：
（1）多功能傳感器系統(tǒng)由若干種各不相同的敏感元件組成，可以用來同時測量多種參數(shù)。譬如，可以將一個溫度探測器和一個濕度探測器配置在一起（即將熱敏元件和濕敏元件分別配置在同一個傳感器承載體上）制造成一種新的傳感器，這樣，這種新的傳感器就能夠同時測量溫度和濕度。
（2）將若干種不同的敏感元件精巧地制作在單獨的一塊硅片中，從而構(gòu)成一種高度綜合化和小型化的多功能傳感器。由于這些敏感元件是被綜裝在同一塊硅片中的，它們無論何時都工作在同一種條件下，所以很容易對系統(tǒng)誤差進行補償和校正。
（3）借助于同一個傳感器的不同效應可以獲得不同的信息。以線圈為例，它所表現(xiàn)出來的電容和電感是各不相同的。
（4）在不同的激勵條件下，同一個敏感元件將表現(xiàn)出來不同的特征。而在電壓、電流或溫度等激勵條件均不相同的情況下，由若干種敏感元件組成的一個多功能傳感器的特征可想而知將會是多么的`千差萬別！有時候簡直就相當于是若干個不同的傳感器一樣，其多功能特征可謂名副其實。
3.2多功能傳感器的研制與應用現(xiàn)狀。
多功能傳感器無疑是當前傳感器技術發(fā)展中一個全新的研究方向，日前有許多學者正在積極從事于該領域的研究工作。如將某些類型的傳感器進行適當組合而使之成為新的傳感器，如用來測量流體壓力和互異壓力的組合傳感器。又如，為了能夠以較高的靈敏度和較小的粒度同時探測多種信號，微型數(shù)字式三端口傳感器可以同時采用熱敏元件、光敏元件和磁敏元件；這種組配方式的傳感器不但能夠輸出模擬信號，而且還能夠輸出頻率信號和數(shù)字信號.
從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，最熱門的研究領域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。從實用的角度考慮，多功能傳感器中應用較多的是各種類型的多功能觸覺傳感器，譬如人造皮膚觸覺傳感器就是其中之一，這種傳感器系統(tǒng)由pvdf材料、無觸點皮膚敏感系統(tǒng)以及具有壓力敏感傳導功能的橡膠觸覺傳感器等組成。據(jù)悉，美國merritt公司研制開發(fā)的無觸點皮膚敏感系統(tǒng)獲得了較大的成功，其無觸點超聲波傳感器、紅外輻射引導傳感器、薄膜式電容傳感器、以及溫度、氣體傳感器等在美國本土應用甚廣。
與其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅覺方面的研究還似乎遠遠不盡人意。由于嗅覺元件接收到的判別信號是非常復雜的，其中總是混合著成千上萬種化學物質(zhì)，這就使得嗅覺系統(tǒng)處理起這些信號來異常錯綜復雜。
人工嗅覺傳感系統(tǒng)的典型產(chǎn)品是功能各異的electronicnose（電子鼻），近10多年來，該技術的發(fā)展很快，目前已有數(shù)種商品化的產(chǎn)品在國際市場流通，美、法、德、英等國家均有比較先進的電子鼻產(chǎn)品問世。
“電子鼻”系統(tǒng)通常由一個交叉選擇式氣體傳感器陣列和相關的數(shù)據(jù)處理技術組成，并配以恰當?shù)哪Ｊ阶R別系統(tǒng)，具有識別簡單和復雜氣味的能力，主要用來解決一般情況下的氣味探測問題。根據(jù)應用對象的不同，“電子鼻”系統(tǒng)傳感器陣列中傳感器的構(gòu)成材料及配置數(shù)量亦有所不同，其中，構(gòu)成材料包括金屬氧化物半導體、導電聚合物、石英晶振等，配置數(shù)量則從幾個到數(shù)十個不等?？傊?，“電子鼻”系統(tǒng)是氣體傳感器技術和信息處理技術進行有效結(jié)合的高科技產(chǎn)物，其氣體傳感器的體積很小，功耗也很低，能夠方便地捕獲并處理氣味信號。氣流經(jīng)過氣體傳感器陣列進入到“電子鼻”系統(tǒng)的信號預處理元件中，最后由陣列響應模式來確定其所測氣體的特征。陣列響應模式采用關聯(lián)法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法對所測氣體進行定性和定量鑒別。美國cyranosciences公司生產(chǎn)的cyranose320電子鼻是目前技術較為先進、適用范圍也比較廣的嗅覺傳感系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)主要由傳感器陣列和數(shù)據(jù)分析算法兩部分組成，其基本技術是將若干個獨特的薄膜式碳-黑聚合物復合材料化學電阻器配置成一個傳感器陣列，然后采用標準的數(shù)據(jù)分析技術，通過分析由此傳感器陣列所收集到的輸出值的辦法來識別未知分析物。據(jù)稱，cyranose320電子鼻的適用范圍包括食品與飲料的生產(chǎn)與保鮮、環(huán)境保護、化學品分析與鑒定、疾病診斷與醫(yī)藥分析以及工業(yè)生產(chǎn)過程控制與消費品的監(jiān)控與管理等。
4無線網(wǎng)絡化（wirelessnetworked）。
無線網(wǎng)絡對我們來說并不陌生，比如手機，無線上網(wǎng)，電視機。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。但是，把二者結(jié)合在起來，提出無線傳感器網(wǎng)絡（wirelesssensornetworks）這個概念，卻是近幾年才發(fā)生的事情。
傳感器網(wǎng)絡是當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域。傳感器網(wǎng)絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”理念。傳感器網(wǎng)絡的研究采用系統(tǒng)發(fā)展模式，因而必須將現(xiàn)代的先進微電子技術、微細加工技術、系統(tǒng)soc（system-on-chip）芯片設計技術、納米材料與技術、現(xiàn)代信息通訊技術、計算機網(wǎng)絡技術等融合，以實現(xiàn)其微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化，特別是實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡特有的超低功耗系統(tǒng)設計。傳感器網(wǎng)絡具有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多領域都有重要的科研價值和巨大實用價值，已經(jīng)引起了世界許多國家軍界、學術界和工業(yè)界的高度重視，并成為進入年以來公認的新興前沿熱點研究領域，被認為是將對二十一世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。
4.2傳感器網(wǎng)絡研究熱點問題和關鍵技術。
傳感器網(wǎng)絡以應用為目標，其構(gòu)建是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的研究工作和需要解決的問題在每一個層面上都很多。對無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及界面接口技術的研究意義重大。如果我們把傳感器網(wǎng)絡按其功能抽象成五個層次的話，將會包括基礎層（傳感器集合）、網(wǎng)絡層（通信網(wǎng)絡）、中間件層、數(shù)據(jù)處理和管理層以及應用開發(fā)層。
其中，基礎層以研究新型傳感器和傳感系統(tǒng)為核心，包括應用新的傳感原理、使用新的材料以及采用新的結(jié)構(gòu)設計等，以降低能耗、提高敏感性、選擇性、響應速度、動態(tài)范圍、準確度、穩(wěn)定性以及在惡劣環(huán)境條件下工作的能力。
傳感器網(wǎng)絡有著巨大的應用前景，被認為是將對21世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術之一。已有和潛在的傳感器應用領域包括：軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、建筑物監(jiān)測等等。隨著傳感器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發(fā)展和完善，各種傳感器網(wǎng)絡將遍布我們生活環(huán)境，從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”。以下簡要介紹傳感器網(wǎng)絡的一些應用。
（1）軍事應用。
傳感器網(wǎng)絡研究最早起源于軍事領域，實驗系統(tǒng)有海洋聲納監(jiān)測的大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡，也有監(jiān)測地面物體的小型傳感器網(wǎng)絡。現(xiàn)代傳感器網(wǎng)絡應用中，通過飛機撒播、特種炮彈發(fā)射等手段，可以將大量便宜的傳感器密集地撒布于人員不便于到達的觀察區(qū)域如敵方陣地內(nèi)，收集到有用的微觀數(shù)據(jù)；在一部分傳感器因為遭破壞等原因失效時，傳感器網(wǎng)絡作為整傳感器網(wǎng)絡體仍能完成觀察任務。傳感器網(wǎng)絡的上述特點使得它具有重大軍事價值，可以應用于如下一些場景中：
監(jiān)測人員、裝備等情況以及單兵系統(tǒng)：通過在人員、裝備上附帶各種傳感器，可以讓各級指揮員比較準確、及時地掌握己方的保存狀態(tài)。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供依據(jù)。
監(jiān)測敵軍進攻：在敵軍駐地和可能的進攻路線上部署大量傳感器，從而及時發(fā)現(xiàn)敵軍的進攻行動、爭取寶貴的應對時間。并可根據(jù)戰(zhàn)況快速調(diào)整和部署新的傳感器網(wǎng)絡。
評估戰(zhàn)果：在進攻前后，在攻擊目標附近部署傳感器網(wǎng)絡，從而收集目標被破壞程度的數(shù)據(jù)。
核能、生物、化學攻擊的偵察：借助于傳感器網(wǎng)絡可以及早發(fā)現(xiàn)己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。不派人員就可以獲取一些核、生、化爆炸現(xiàn)場的詳細數(shù)據(jù)。
（2）環(huán)境應用。
洪災的預警：通過在水壩、山區(qū)中關鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災到來之前發(fā)布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。
農(nóng)田管理：通過在農(nóng)田部署一定密度的空氣溫度、土壤濕度、土壤肥料含量、光照強度、風速等傳感器，可以更好地對農(nóng)田管理微觀調(diào)控，促進農(nóng)作物生長。
（3）家庭應用。
建筑及城市管理各種無線傳感器可以靈活方便地布置于建筑物內(nèi)，獲取室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，從而為居室環(huán)境控制和危險報警提供依據(jù)。
智能家居：通過布置于房間內(nèi)的溫度、濕度、光照、空氣成分等無線傳感器，感知居室不同部分的微觀狀況，從而對空調(diào)、門窗以及其他家電進行自動控制，提供給人們智能、舒適的居住環(huán)境[16]。
建筑安全：通過布置于建筑物內(nèi)的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現(xiàn)異常事件及時報警，自動啟動應急措施。
智能交通：通過布置于道路上的速度、識別傳感器，監(jiān)測交通流量等信息，為出行者提供信息服務，發(fā)現(xiàn)違章能及時報警和記錄[17]。反恐和公共安全通過特殊用途的傳感器，特別是生物化學傳感器監(jiān)測有害物、危險物的信息，最大限度地減少其對人民群眾生命安全造成的傷害。
（4）結(jié)論。
無線傳感器網(wǎng)絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現(xiàn)其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線傳感器網(wǎng)絡將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網(wǎng)最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網(wǎng)絡負責安全調(diào)控、節(jié)電等。無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領域。但是，我們還應該清楚的認識到，無線傳感器網(wǎng)絡才剛剛開始發(fā)展，它的技術、應用都還還遠談不上成熟，國內(nèi)企業(yè)應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。
無線傳感器網(wǎng)絡是新興的通信應用網(wǎng)絡，其應用可以涉及到人類生活和社會活動的所有領域。因此，無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，需要各種技術支撐。目前，成熟的通信技術都可能經(jīng)過適當?shù)母倪M和進一步發(fā)展，應用到無線傳感器網(wǎng)絡中，形成新的市場增長點，創(chuàng)造無線通信的新天地。
5結(jié)語。
當前技術水平下的傳感器系統(tǒng)正向著微小型化、智能化、多功能化和網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。今后，隨著cad技術、mems技術、信息理論及數(shù)據(jù)分析算法的繼續(xù)向前發(fā)展，未來的傳感器系統(tǒng)必將變得更加微型化、綜合化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在各種新興科學技術呈輻射狀廣泛滲透的當今社會，作為現(xiàn)代科學“耳目”的傳感器系統(tǒng)，作為人們快速獲取、分析和利用有效信息的基礎，必將進一步得到社會各界的普遍關注。
微波傳感器依靠微波的很多優(yōu)點，將廣泛地用于微波通訊、衛(wèi)星發(fā)送等無線通訊，和雷達、導彈誘導、遙感、射電望遠鏡中。并且在一些非接觸式的監(jiān)測和控制中也有很好的應用。
物理傳感器論文篇十五
[4]許榮榮.光纖環(huán)形腔光譜技術與傳感應用的研究[d].華中科技大學。
[5]張磊.基于光子晶體光纖非線性效應的超寬帶可調(diào)諧光源[d].清華大學。
[9]許艷.基于飛秒光頻梳的絕對距離測量技術研究[d].華中科技大學2012。
[10]單模光纖高速拉絲工藝與光纖性能研究[d].華中科技大學2009。
[11]劉國華.高功率光纖激光器的理論研究[d].華中科技大學2007。
[13]張雅婷.基于光子晶體光纖的表面等離子體傳感技術研究[d].華中科技大學。
[16]吳廣生.無源光網(wǎng)絡與電網(wǎng)絡復合接入技術研究[d].華中科技大學2009。
[18]張利.以太無源光網(wǎng)絡安全性與增強技術研究[d].華中科技大學2009。
[21]孫琪真.分布式光纖傳感與信息處理技術的研究及應用[d].華中科技大學。
物理傳感器論文篇十六
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)線性好、輸出靈敏度高、剛性好的優(yōu)點，同時具備工作區(qū)應變穩(wěn)定、對稱、抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)等特性。其力學模型如圖3所示。圓環(huán)內(nèi)嵌十字梁結(jié)構(gòu)測量的是梁上的拉/壓應力，當環(huán)受拉向或壓向載荷作用時，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)會產(chǎn)生彎曲和拉伸兩類變形，其中拉伸應變可通過全橋接線測量，環(huán)上的彎曲應力具有很好的對稱性，因此，傳遞到梁上的工作應變?yōu)榧兝?壓應變，工作應變區(qū)如圖3(b)的1，2，3，4處。本文利用solidworks軟件為對優(yōu)化前后樣機進行仿真受力分析，比較工作區(qū)應變，驗證優(yōu)化結(jié)構(gòu)的合理性。仿真時對優(yōu)化前后的傳感器都進行裝配體受力分析，嚴格按照實際參數(shù)(材料、約束、配合、載荷)進行仿真。載荷施加方法:在軸向載荷基礎上附加額外的彎矩與扭矩，測試其對工作應變區(qū)影響。兩結(jié)構(gòu)施加載荷大小、方向、作用點都一致，其中對于扭矩加力，是直接施加于上端鉸座面上;對于彎矩加力，是在同一面上施加側(cè)向力荷來等效，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于未優(yōu)化傳感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(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。2)優(yōu)化后支路傳感器的抗側(cè)向力的能力明顯強于未優(yōu)化傳感器的抗側(cè)向能力。比如:在附加測向力為200n時，優(yōu)化后的傳感器其微應變值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未優(yōu)化的傳感器微應變值增加了(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，設計了相應的標定系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過比對的方法來進行，在施加力的路徑上串聯(lián)一個高精度的s型傳感器，精度為0．03%，滿足本系統(tǒng)要求。將優(yōu)化前后傳感器在完全相同的試驗條件下進行加載并記錄測量結(jié)果，利用線性解算法求解各自的映射關系矩陣，最后驗證比對測量精度。試驗標定過程中對傳感器6支路通道依次進行標定，每路各取不少于6個標定點，并進行遞增、遞減加載各3次，然后對遞增、遞減的標定數(shù)據(jù)進行均值化處理即為最終的標定數(shù)據(jù)。對于六維力傳感器，解耦的優(yōu)劣和傳感器的精度息息相關，一個方向的加載很難對傳感器的解耦能力做出全面的評價，截至目前為止，大部分的論文只是在試驗時只是加載了一維力，只有個別的文章提及到二維加載［11］，還沒有三維加載的試驗數(shù)據(jù)。本文為了驗證傳感器的耦合情況，進行了三維復合加載，標定數(shù)據(jù)見表2～表4。
3結(jié)束語。
本文設計了一種基于at89s52單片機和ds18b20數(shù)字溫度傳感器的溫度采集報警系統(tǒng)，對軟硬件設計進行詳細說明。該設計具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適用于糧倉、電力機房、軸瓦、空調(diào)、冰箱和工農(nóng)業(yè)等領域，ds18b20單總線和多點式測溫特點使其擴展性加強，具有廣闊的市場前景。
物理傳感器論文篇十七
摘要：文中介紹了在測力傳感器的設計過程中經(jīng)常運用的兩種應力集中的設計原則。按照這兩種應力集中的原則，對彈性體進行結(jié)構(gòu)設計，能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。
一、概述。
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大?？梢哉f，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質(zhì)多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結(jié)構(gòu)設計的范圍，但因測力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構(gòu)件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構(gòu)件上是規(guī)則分布的，如果零件或構(gòu)件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構(gòu)件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的.安全系數(shù)將其包容在內(nèi)了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
[1][2][3][4]。
物理傳感器論文篇十八
摘要：建構(gòu)主義學習理論強調(diào)學習是主動的知識建構(gòu)過程。結(jié)合傳感器與測試技術課程特點，從設計教學流程、規(guī)范教學六大要素、構(gòu)建“點、線、面”相結(jié)合的教學模式、實施多種教學方法和手段以及多元化、全過程的綜合評價體系等方面，詳細介紹了用建構(gòu)主義學習理論指導課程研究型教學的實踐活動。
關鍵詞：建構(gòu)主義學習理論研究型教學教學模式評價體系。
研究型教學是與創(chuàng)新性教育相適應、以“學生為中心”的教學模式，是教師以課程內(nèi)容和學生的學識積累為基礎，引導學生創(chuàng)造性地運用知識和能力，自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學模式[1]。而建構(gòu)主義學習理論提出學習是一個積極主動的建構(gòu)過程，強調(diào)學生對知識的主動探求、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識的主動建構(gòu)[2]。教學過程則是充分利用情境、協(xié)作、交流會話等環(huán)境要素，調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)新精神，提高教學質(zhì)量和效率?？梢妼⒔?gòu)主義學習理論運用到研究型教學實踐中，會起到事半功倍的效果。傳感器與測試技術課程具有以下的特點：工程實踐性強；涉及的專業(yè)知識面廣、知識點多、綜合性強；傳感器和測試技術本身發(fā)展迅速。結(jié)合課程特點，深入闡述建構(gòu)主義學習理論指導下的傳感器與測試技術課程的研究型教學實踐。
1建構(gòu)主義學習理論的知識觀和學習觀。
建構(gòu)主義學習理論最早是由認知發(fā)展領域最有影響力的瑞士著名心理學家皮亞杰在20世紀60年代提出的，他認為兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關于外部世界的認識，從而使自身的認知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。后來又有許多心理學家和教育學家，如維果茨基、奧蘇貝爾、布魯諾等發(fā)展了建構(gòu)主義學習理論，從而形成較完整的理論，它對學生的學習方式、教師的教學方式以及師生間的關系都產(chǎn)生了重要的影響，并逐漸成為研究與實施素質(zhì)教育的重要理論依據(jù)[2]。
1.1知識觀。
建構(gòu)主義學習理論認為世界是客觀存在的，但每個人是以自己的經(jīng)驗為基礎來建構(gòu)現(xiàn)實[2]。知識不是從外部輸入人內(nèi)心的，而是在與外部作用的過程中在人的心靈內(nèi)部建立起來的[3]。知識并不是對現(xiàn)實的準確表征，它是一種解釋、一種假設，而不是問題的最終答案，會隨著人類的進步而出現(xiàn)新的假設。另外，知識不可能以實體的形式存在于具體個體之外，盡管我們通過語言符號賦予知識一定的外在形式，甚至這些命題還得到了較普遍的認可，但這并不意味著學習者會對這些命題有同樣的理解。因為這些理解只能由個體學習者基于自己的經(jīng)驗背景建構(gòu)起來，這取決于特定情境下的學習歷程。
1.2學習觀。
學習過程是學習者從外界選擇性地知覺新信息，然后進行主動構(gòu)建并生成意義的過程[4]。學習者通過對外部信息的選擇和加工，通過新舊經(jīng)驗之間的相互作用，構(gòu)建自己知識，為“理解而學習”是建構(gòu)性學習的核心目標。學習者通過構(gòu)建自己對各種問題的理解形成自己的觀點，而不僅僅是記住別人已經(jīng)研究出來的結(jié)論[5]。學習者的知識構(gòu)建過程受到教師指導、學生參與、周圍環(huán)境等因素的影響。教師與學生之間以教學內(nèi)容為中介形成雙向互動關系，可以更好地激發(fā)學生主體作用的發(fā)揮，促進學生積極構(gòu)建知識。學習活動要發(fā)生則必須滿足兩個條件：學生的背景知識與新知識有一定的相關度、新知識的潛在意義能引起學生情感的變化。學習活動發(fā)生后，通過與其他學生和教師的不斷交流和溝通，在自己原有知識的基礎上完成新知識的建構(gòu)。
2.1設計課程教學流程，規(guī)范課程教學六大要素。
建構(gòu)主義學習理論強調(diào)“教學情境”“協(xié)作”以及“知識主動建構(gòu)”，基于該理論指導，根據(jù)“科學引領工程、工程引入教堂、教員在研究中教、學員在實踐中學”的教學理念，以“知識、素質(zhì)、能力綜合培養(yǎng)”為課程目標，設計了傳感器與測試技術課程教學流程（如圖1所示）。規(guī)范了課程的講授、教材、作業(yè)、討論、實踐訓練、考核等課程教學六大要素，使每個環(huán)節(jié)都有實施依據(jù)和具體實施方法。
2.2采取以點、線、面相結(jié)合的方式構(gòu)建新的教學模式。
解決傳感器與測試技術課程中理論與實踐相結(jié)合及學時少、內(nèi)容多、要求高的問題。突出專業(yè)基礎教學的綜合性、系統(tǒng)性，體現(xiàn)現(xiàn)代儀器及測試科學和技術的相互關聯(lián)和完整性。
“點”指以課程教學六大要素為單元，課程重點講授核心知識點，重點引導學生把握科學的思維方式和研究方法；講授內(nèi)容寬而新，以儀器學科的應用為大背景，引導學生了解傳感器基本原理、在工程中的應用。“線”指以理論課程體系、實踐課程體系、科研訓練體系為三條主線，探索研究型教學體系。理論課程體系由理論型課程教學單元構(gòu)成，強調(diào)對傳感器基本原理的掌握；實踐課程體系由基礎型、綜合與研究型實驗構(gòu)成，強調(diào)通過基本技能訓練、綜合能力培養(yǎng)、開放研究實驗的鍛煉，培養(yǎng)創(chuàng)新意識；科研訓練體系由課程設計、學科競賽、課題研究等構(gòu)成，鍛煉工程實踐能力，提高創(chuàng)新能力?！懊妗敝敢越虒W科研結(jié)合型的教師隊伍和學科的整體實力來鉸鏈點與線，建設立體化的應用型教學模式。課程內(nèi)容注重先進性和科學性，將最新軍事應用科研成果轉(zhuǎn)化為教學資源，使學生盡早參與科學研究訓練，接觸科學前沿。同時讓學生接受教師研究和教學文化的熏陶及嚴謹?shù)膶W術作風的浸潤。這是培養(yǎng)學生自主研究性學習能力的一個重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的主渠道，同時對教學隊伍的建設提出了更高的要求。
2.3實施“從單元構(gòu)建系統(tǒng)，從系統(tǒng)細化到單元”的教學手段和方法。
貫穿傳感器原理、結(jié)構(gòu)及應用這一主線，設計了一套適合本課程的教學進程，對不同的教學內(nèi)容方法不同，在不同的教學階段方法不同，對不同傳感器的特點，具體的教學手段也不同。
2.3.1按不同課程內(nèi)容實施不同教學模式。
不同傳感器具有不同的特性，在教學中設計了不同的教學手段。如電感式傳感器部分，差動變壓器靈敏度特性是教學難點，教學思路是“先做實驗，主動探究”。先講授差動變壓器的工作原理，而對特性部分不予講解，接著布置實驗內(nèi)容，學生通過實驗得出“電壓頻率在一定范圍內(nèi)時靈敏度不變”這一規(guī)律。學生在自問為什么時，會主動根據(jù)差動變壓器的工作原理和公式作進一步推導。壓電式傳感器的教學思路是“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，所以兩種壓電式傳感器在穩(wěn)定性、靈敏度、價格和抗干擾性方面有很大區(qū)別，學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。如計量光柵，教學思路是“創(chuàng)造情境，絲絲入扣”，包括以下幾步：(1)以學生熟悉的測量轉(zhuǎn)速光電傳感器為例，提出是否可以用光電傳感器來測量位移。(2)大家分組討論，提出設計方案。這時有學生提出，可以把光電傳感器中的開孔圓盤拉直變成開槽板，并拿出事先準備的一張均勻刻槽的紙，現(xiàn)場演示了學生的思想—這是光柵的雛形。(3)分析方案的可行性。即測量的精度、實際系統(tǒng)中光電接收元件的安裝等問題。(4)討論并改進方案。學生的方案提高精度可以通過減小槽的距離，進一步讓學生分析這種思路的技術可行性和難點。于是引出用2塊光柵交疊，并請大家伸出雙手演示著名的“莫爾條紋效應”。至此，學生已經(jīng)基本明白了光柵數(shù)字位移傳感器測量位移的基本原理。(5)配合演示動畫，讓大家分析光柵的特點。
2.4多元化、全過程的綜合評價體系研究。
該課程涉及對基本原理的掌握、對測試系統(tǒng)的設計，評估學生的能力需要建立更加科學合理的評估模式。教學評價系統(tǒng)遵循學習過程評價和教學目標管理相結(jié)合的基本原則，以研究學習過程的知識獲?。ㄈ鐐鞲衅髟恚⑻剿餮芯浚ㄈ鐪y試技術應用與最新發(fā)展）、思維創(chuàng)新（如測試系統(tǒng)設計）等要素為評價因子，以完成教學大綱要求的教學目標進行評價，考核重點從獲取知識量向知識、能力、綜合素質(zhì)的評價轉(zhuǎn)移，形成多元化、全過程“合格+拔尖”的綜合評價系統(tǒng)。最后成績考核包括平時作業(yè)、卷面成績、課程設計綜合評估。作業(yè)包括課本習題/調(diào)研報告、資源檢索等，作業(yè)可以通過網(wǎng)絡提交。第一次課的作業(yè)是請學生跟蹤調(diào)研新型傳感器、測試技術或測試系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)，后續(xù)的課堂中，適當安排些調(diào)研比較充分的學生做匯報、研討，教師再進行點評。課程中期布置了課程設計、自行車測速系統(tǒng)的設計，不限傳感器類型。每個小組上交傳感器設計說明書，并根據(jù)條件實現(xiàn)傳感器部分或全部環(huán)節(jié)的制作。各小組代表發(fā)言，時間不超過10分鐘，小組成員可隨時補充，其他組學生可隨時提問，對相互間的不同觀點可據(jù)理力爭，甚至駁斥。最后，教師再逐一點評，和學生一起評價出最佳設計獎。這種研討課的教學效果超過了預期設想。每組選用了不同的傳感器進行測速，設計方案五花八門，并從傳感器選型、電源、安裝、成本、誤差分析、實用性等方面全面分析，考查學生全面掌握課程核心知識點的情況以及分工、合作、溝通的能力。
3結(jié)束語。
建構(gòu)主義學習理論指導下的研究型教學，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理論水平和教學科研能力，同時也促進了學生的全面發(fā)展，參加各種科技創(chuàng)新的學生人數(shù)激增，并且作品質(zhì)量有很大提升。但建構(gòu)主義學習理論在教學實踐中的運用并不是生搬硬套，如何在傳感器與測試技術迅速發(fā)展、教學理念不斷與時俱進的情況下，探索更科學的教學模式，切實提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，還需繼續(xù)實踐和探索。
參考文獻。
[4]張大均。教育心理學[m]。北京：人民教育出版社，1999.
[5]顧琳。建構(gòu)主義熱的冷思考[j]。當代教育科學，2007(1)：7-10.
物理傳感器論文篇十九
對于電阻應變片式測力傳感器（以下簡稱“測力傳感器”）來說，彈性體的結(jié)構(gòu)形狀與相關尺寸對測力傳感器性能的影響極大。可以說，測力傳感器的性能主要取決于其彈性體的形狀及相關尺寸。如果測力傳感器的彈性體設計不合理，無論彈性體的加工精度多高、粘貼的電阻應變片的品質(zhì)多好，測力傳感器都難以達到較高的測力性能。因此，在測力傳感器的設計過程中，對彈性體進行合理的設計至關重要。
彈性體的設計基本屬于機械結(jié)構(gòu)設計的范圍，但因測力性能的需要，其結(jié)構(gòu)上與普通的機械零件和構(gòu)件有所不同。一般說來，普通的機械零件和構(gòu)件只須滿足在足夠大的安全系數(shù)下的強度和剛度即可，對在受力條件下零件或構(gòu)件上的應力分布情況不必嚴格要求。然而，對于彈性體來說，除了需要滿足機械強度和剛度要求以外，必須保證彈性體上粘貼電阻應變片部位（以下簡稱“貼片部位”）的應力（應變）與彈性體承受的載荷（被測力）保持嚴格的對應關系；同時，為了提高測力傳感器測力的靈敏度，還應使貼片部位達到較高的應力（應變）水平。
由此可見，在彈性體的設計過程中必須滿足以下兩項要求：
（1）貼片部位的應力（應變）應與被測力保持嚴格的對應關系；
（2）貼片部位應具有較高的應力（應變）水平。
為了滿足上述兩項要求，在測力傳感器的彈性體設計方面，經(jīng)常應用“應力集中”的設計原則，確保貼片部位的應力（應變）水平較高，并與被測力保持嚴格的對應關系，以提高所設計測力傳感器的測力靈敏度和測力精度。
二、改善應力（應變）不規(guī)則分布的“應力集中”原則。
在機械零件或構(gòu)件的設計過程中，通常認為應力（應變）在零件或構(gòu)件上是規(guī)則分布的，如果零件或構(gòu)件的截面形狀不發(fā)生變化，不必考慮應力（應變）分布不規(guī)則的問題。其實，在機械零件或構(gòu)件的設計中，對于應力（應變）不規(guī)則分布的問題并非不予考慮，而是通過強度計算中的'安全系數(shù)將其包容在內(nèi)了。
對于測力傳感器來說，它是通過電阻應變片測量彈性體上貼片部位的應變來測量被測力的大小。若要保證貼片部位的應力（應變）與被測力保持嚴格的對應關系，實際上就是保證在測力傳感器受力時，彈性體上貼片部位的應力（應變）要按照某一規(guī)律分布。在實際應用中，對于彈性體貼片部位應力（應變）分布影響較大的因素主要是彈性體受力條件的變化。
彈性體受力條件的變化是指當彈性體受力的大小不變時，力的作用點發(fā)生變化或彈性體與其相鄰的加載構(gòu)件和承載構(gòu)件的接觸條件發(fā)生變化。如果在彈性體結(jié)構(gòu)設計時，未能考慮這一情況，就可能造成彈性體上應力（應變）分布的不規(guī)則變化。這方面最典型的實例是筒式測力傳感器（見圖1）。
當筒式測力傳感器上、下端面均勻受力時，在彈性體貼片部位的整個圓周上應力（應變）的分布是均勻的。當上、下兩個端面上受力情況發(fā)生變化后，力在兩個端面的作用情況不再是均勻分布的，這時彈性體貼片部位圓周上應力（應變）的分布情況就難以預料了。如果筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比足夠大，彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）基本上還是均勻分布。但是，在實際應用中，通常很少能為測力傳感器提供較大的安裝空間位置，因而筒式測力傳感器彈性體的高度與直徑之比很難做到足夠大，彈性體貼片部位圓周上應力（應變）將不均勻分布，而且不均勻分布的情況隨彈性體受力情況的變化而改變。在這樣的條件下，彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力不能保持嚴格的對應關系，將造成明顯的測力誤差。
為了減小由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差，有些傳感器設計者采取在筒式測力傳感器彈性體上增加貼片數(shù)量的方法，盡可能將彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況測量出來。這樣的處理方法有一定的效果，可以減小彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。但這種方法畢竟是一種被動的方法，增加的貼片數(shù)量總是有限的，還是很難把彈性體上貼片部位圓周上應力（應變）分布不均勻的情況全部測量出來，測力誤差減小的程度不夠顯著。
由于彈性體受力條件的變化引起的測力誤差的實質(zhì)是彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）的不規(guī)則分布，如果能使彈性體貼片部位圓周上的應力（應變）分布受到一定條件的約束，迫使貼片部位的應力（應變）按照某一規(guī)律分布，因而使得彈性體貼片部位的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，由此來減小因彈性體受力條件的變化引起的測力誤差。
對于筒式測力傳感器來說，在承載強度足夠的條件下，如果將彈性體貼片部位圓周上不貼片的部位挖空（見圖2），使得應力只能在未挖空的部位分布，大大改善了應力（應變）不規(guī)則分布的情況?；蛘哒f，應力（應變）的不規(guī)則分布僅僅限于未挖空的部位，并且其不規(guī)則分布的程度不會很大。因此，在未挖空的部位粘貼電阻應變片，就能使測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系。
上述處理方法實際上出于這樣一個原理：通過某種措施，使彈性體上的應力（應變）集中分布在便于貼片檢測的部位，實現(xiàn)測得的應力（應變）與被測力基本保持嚴格的對應關系，以保證傳感器的測力精度。
作者曾用上述方法對筒式測力傳感器進行改進。改進前的普通筒式傳感器測力誤差大于1%f.s.，改進后（局部挖空）的筒式傳感器測力誤差為0.1~0.3%f.s.，測力精度明顯提高。
若要測力傳感器達到較高的靈敏度，通常應該使電阻應變片有較高的應變水平，即在彈性體上貼片部位應該有較高的應力（應變）水平。
實現(xiàn)彈性體上貼片部位達到較高應力（應變）水平有兩種常用的方法：
（1）整體減小彈性體的尺寸，全面提高彈性體上的應力（應變）水平；
（2）在貼片部位附近對彈性體進行局部削弱，使貼片部位局部應力（應變）水平提高，而彈性體其它部位的應力（應變）水平基本不變。
以上兩種方法都可以提高貼片部位的應力（應變）水平，但對彈性體整體性能而言，局部削弱彈性體的效果要遠好于整體減小彈性體尺寸。因為局部削弱彈性體既能提高貼片部位的應力（應變）水平，又使得彈性體整體保持較高的強度和剛度，有利于提高傳感器的性能和使用效果。
局部削弱彈性體提高貼片部位應力（應變）水平的原理是：通過局部削弱彈性體，造成局部的應力集中，使得應力集中部位的應力（應變）水平明顯高于彈性體其它部位的應力水平，將電阻應變片粘貼于應力集中部位，就可以測得較高的應變水平。
局部應力（應變）集中的方法在測力傳感器的設計中經(jīng)常被采用，尤其在梁式測力傳感器（如彎曲梁式和剪切梁式測力傳感器）的彈性體設計中被廣泛應用。局部應力（應變）集中方法應用較為成功的當數(shù)剪切梁式測力傳感器。剪切梁式測力傳感器是通過檢測梁式彈性體上的剪應力（剪應變）實現(xiàn)測力的，其彈性體的結(jié)構(gòu)如圖3所示（為了便于說明問題，這里僅以一簡支梁式的彈性體為例）。
由材料力學中有關梁的應力分布知識可知，當梁承受橫向（彎曲）載荷時，在梁的中性層處剪應力（剪應變）最大。如果要檢測梁上的剪應變，應該在梁的中性層處貼片。為了提高貼片處的剪應力（剪應變）水平，可將彈性體兩側(cè)各挖一個盲孔（見圖3的2處），盲孔的中心應在中性層處。電阻應變片應該粘貼在盲孔的底面上，即圖3中工字形斷面（a－a剖面）的腹板上。
對于梁形構(gòu)件來說，其彎曲強度是主要矛盾。在一個梁滿足彎曲強度的情況下，剪切強度一般裕量較大。當在中性層附近挖盲孔后，該截面上腹板上的剪應力（剪應變）明顯提高，然而該截面上的彎曲應力提高很小。因此，剪切梁式彈性體應用局部應力集中方案后，被檢測的剪應變大大提高，使該測力傳感器的靈敏度顯著提高，而對整個梁的彎曲強度影響很小，使整個梁保持了良好的強度和剛度。
四、小結(jié)。
在測力傳感器的設計過程中，如能自覺地按照上述兩種應力集中的原則，對彈性體進行結(jié)構(gòu)設計，就能夠收到提高測力傳感器的測力精度和測力靈敏度的良好效果。靈活、恰當?shù)剡\用應力集中的原則，對于設計和生產(chǎn)高性能的測力傳感器具有重要的實用意義。
參考文獻。
[1].劉鴻文主編，《材料力學》，高等教育出版社，1979年。