教育是指教育目的明确，以过程性和系统化方式实现的一种社会活动。总结不宜过于简单，也不宜过于复杂。小编为大家准备了一些总结范文，希望对你有所帮助。
物理传感器论文篇一
新课程标准对信息技术与物理课程的整合提出了具体要求，尤其是将传感器列入中学物理课程。提出“了解常见传感器及其应用，体会传感器的应用给人们带来的方便”。
实验是物理的基础。要做实验就离不开测量。传统的物理实验是将各种物理量（如温度、时间、力、加速度等）转化为长度进行度量。传感器则是将各种物理量转换成电信号，人们对电信号作出进一步的分析和处理。传感器进入中学物理实验室，成为信息技术与物理课程整合、教育手段现代化的一个新突破口。过去实验测量工具器材是水银温度计、打点器、天平，现在则是用力的传感器、温度传感器、电磁传感器来探测物理量，显示物理实验数据，运用计算机强大的计算功能探索物理规律。学生在这样的环境下体验“做科学”的探究过程，来实现科学素质的培养。
借助数字化实验室提供的先进技术手段突破传统实验手段的限制，大幅度改进原来做不出、做不好的实验，变“不可见”为“可见”，由“抓不住”到“抓得住”，将“不好做的”转变为“好做的”。
一、变不可见为可见。
将力传感器用于超重、失重实验，使用位移传感器研究加速度。
超重、失重是生活中的常见现象，电梯升降、神舟号在太空中遨游时航天员的失重现象等，学生们都能一一列举出来。然而如何从物理学的规律出发来认识超重、失重的原因，却是一个教学难点。原因是学生看不到超重、失重过程中压力的变化。超重、失重现象发生在物体变速运动的过程中，按照传统实验装备只能用弹簧测力计测量压力的变化；而且在课堂中演示超重、失重所经历的时间又很短暂，学生根本看不清弹簧测力计示数，更谈不上记录数据，提供给学生作为分析的依据。而引入力的传感器，便解决了这个问题。
在学习牛顿第二运动定律时，利用传统实验器材，学生只能通过物体的运动速度、位移间接地计算出物体加速度的大小，而且也只能研究匀加速运动物体的加速度。利用力的传感器和位移传感器设计实验，直接测量出了物体运动过程受到的外力和加速度的数值，并利用计算机绘制出了力和加速度一一对应关系的图线，提高了实验的直观性和课堂教学效率。并且，由于传感器实验不受物体运动情况的限制，学生还可以研究做非匀加速运动物体的加速度，使学生很容易理解牛顿第二运动定律的瞬时性，很快突破了难点。
二、由抓不住到抓得住。
将电流传感器用于自感现象实验。
在自感现象实验教学中，闭合开关通电，出现了一个灯泡先亮，一个灯泡后亮的现象。这是由于电磁感应引起通过两个灯泡的电流不同产生的自然现象。以往教师只能通过理论分析电流的变化情况，学生无法直接观察到电流变化的情况，只能被动接受教师的分析，头脑中很难有形象的物理情景作支撑，形成了教学中的一个难点。我们引入电流传感器，将电流的变化记录为图像，使学生直观地看到了自感对电流的影响，帮助学生认识了自感现象的本质。在这个基础上，教师又启发学生从电磁感应的理论出发来分析断电时自感现象中电流的变化情况，并利用电流传感器实时记录电流变化图像，印证学生分析推理的正确与否。在这个过程中，学生由被动地听讲变成主动参与，在积极地对话交流过程中，加深了对自感现象本质的理解。这样不但解决了传统实验仪器不能直观反映出本质现象的弊端，增强了教学效果，而且还加强了学生的主动参与，大大提高了课堂教学的效率。
三、将不好做的转变为好做的。
同时使用力传感器和光电门传感器进行向心力研究。
在以往的向心力教学中，由于理论推导和实验证明都很困难，教师只能直接给出向心力公式，无法进行任何理论推导和实验证明。而利用力传感器和光电门传感器，可以直接获得一个做圆周运动物体所受到向心力、线速度的数据，进而从数据分析中得到向心力公式。
四、对传统实验进行“再挖掘”，开发其潜在的教育和教学功能。
在信息技术的支持下，探究式教学模式可以发挥更大的作用。探究式教学是以探索、研究物理规律为出发点，以实验活动为中心，以学生的可持续发展探究能力的培养为根本的一种教学方法。
传统的教学方法使学生从道理上得到了一个合法逻辑的结论，然而在实际中什么是动量，什么是冲量，什么是动能，为什么动能的.定义要有一个1／2的系数？学生是没有感性认识的。在运用传感器进行动能定理、动量定理的教学过程中，教师鼓励学生充分利用实验创设的真实情景，在实验全过程中主动地进行探索、学习，教师则加强对学生问题的了解，并加以适当的指导，尽可能调动学生的积极性；同学们在解决问题时讨论、互助、合作，通过处理实验的一系列数据，“发现”新规律，“定义”新的物理量。
这种打乱原有教材内容安排的教学过程，要求的计算量非常大，学生应用计算机已有的程序处理数据，大大提高了课堂效率，体现了信息技术对物理教学的整合。探究式教学不是以定律、公式的灌输为中心，而是以学生为主体，使学生从发现者和探索者的角度出发，从物理数据中，自己得到客观世界的规律，教师在其中并不扮演教化者的角色，而是从旁边点拨和指导，让学生在研究和归纳的过程中，感性地理解物理变化及其规律。这样学生最终不仅可以更深入地理解物理学的现象，而且可以学会物理学的一种精神――独立思考、大胆假设和严谨探索实验的科学精神。
物理传感器论文篇二
传统的化学实验教学，学生只能够通过书本或者是教师的讲解来获得化学知识，对于一些物质变化和微观物质的运动只能够靠头脑想象来理解，多媒体技术的应用就使得一些微观物质的运动通过多媒体课件来变成动态、立体、有形的物质，这样一些抽象难懂的化学知识就变得极其容易理解，教师也可以利用多媒体技术来将金属的冶炼过程进行展示，尤其是对于中职的学生来说，由于课程时间较短，学生较多，导致了学生的注意力下降，而多媒体技术能够集中学生的注意力，将金属的冶炼技术和冶炼的原理呈现给学生，这样学生对于整个金属冶炼的过程就会有着清晰的认识，从而激发了学生学习的兴趣。
1。2提高了化学实验的准确性。
学生在化学实验的过程中，由于化学物质的.特殊性，一旦实验失败，极容易发生危险，在这样的情况下，学生就会产生畏惧的心理，对于化学实验失去兴趣。多媒体技术的引用，学生可以在电脑上进行实验的操作，对于实验操作有着一定的了解，对于错误的地方要明确的标出，还要掌握正确的方法，从而提高学生学习的效率，化学实验的准确性也能够在一定程度上得到提升。
1。3能够提高学生对于化学实验的理解和数据处理的能力。
化学实验教学的过程中涉及到一些极其抽象的原理和概念，而多媒体技术能够很好的将这些微观的物质展现出来，学生就能够对这些抽象的原理和概念进行理解。例如电解饱和食盐水在讲解的过程中，需要制作三维动画来对电解过程中微观的动态进行了解，这样电解饱和食盐水在电解的过程中所有的微观原理学生就能够充分的掌握。利用动画对电极反应的过程进行模拟，学生在脑海中就会留下深刻的印象，而且一些比较复杂的作图实验学生利用计算机就可以进行，对于实验数据通过计算机软件中的excel就能够处理，趋势图也会更加的精确，直观又简单。
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物理传感器论文篇三
摘要：物理学是一门以实验为基础的学科。物理真理和概念，都是通过反复的实验发现的。在高中物理的学习中，学生能通过物理实验，在物理学习中联系生活，从物理实验操作的实践中获得物理知识。因此，在高中物理教学中，教师需要重视实验教学，针对不同层次的学生灵活应用实验教学。
物理实验正是物理学的基础。学者们通过合理猜想、实验探究发现世界的真理。因此，在高中物理的教学中，需要培养学生的动手操作能力和实验探究能力就需要重视物理的实验教学。这样，才能培养出更具有创新能力、实践能力、动手能力的学生，促进学生的全面发展。
一、认识实验在物理教学中的重要性。
物理实验教学可以给学生强烈的视觉冲击，同时可以让学生将实验与日常生活的物理现象联系在一起，加深学生对所学知识的印象。物理实验教学，对学生以下几个方面的能力有重要影响：
1.激发兴趣，自主探究。
实验具有鲜明的现象，学生受到视觉的冲击，对于实验的结果和现象有着更为深刻的印象。同时，通过对现象的观察，发现问题，激发学生对于物理学习的兴趣，并且在学生对于自己的观察所得有所疑惑时，加以引导，便会更进一步培养学生的自主探究能力。
2.提高观察能力和动手操作能力。
教师如果一味地教授理论知识，而忽视对学生观察能力和动手能力的培养，这样不仅不利于学生对所学知识的认识，也不利于学生的全面发展。而物理实验教学，让学生通过自主的操作实验，其对自主观察到的实验结果印象更为深刻，对于实验所涉及的知识点的了解也会更加深刻，同时，学生的自主探究能力和基本实验技能也得到了提高。
3.培养学生的创新能力。
通过探究实验，学生的主观能动性得以发挥，学生通过自主学习，能够进一步激发学生的学习潜能。同时，物理实验中，某一个控制变量的变化，实验结果往往会有较大的差异，学生可以通过探究问题出现的原因，学会从多个角度思考问题，这样有利于培养学生的创新能力。
二、实验在物理教学中的.实践性应用。
目前，受物理实验室和物理实验器材的局限，学生所进行的物理实验大部分是小组实验。小组实验能培养学生的协作能力和自主探究能力，然而，在目前的物理教学中，物理小组实验的教学往往没有得到重视。因此，下面提出几点物理实验教学的建议：
1.端正学生对物理实验的态度。
许多学生认为实验与考试无关而忽视物理实验，这样，()不利于学生对所学知识的深刻认识和理解。因此，教师首先需要引导学生正确认识物理实验对于物理学习的重要意义。首先教师可以通过讲述物理知识背后的小实验，让学生认识到实验是物理学的基础。
此后，教师可以通过课堂演示实验，让学生对于物理知识有一定的感性认识，帮助学生更好地认识和了解物理实验的具体内容，让物理实验教学达到预期的教学效果。
2.帮助学生明确观察的目标。
每个物理实验都有其针对性和目的性，因此，学生在进行物理实验时，或在自主设计小组物理实验步骤的时候都应首先明确实验的目标。只有明确实验目的后，才能了解实验，而实验教学的效果也更显著。
3.针对不同阶段，教师应该采用不同的实验教学方式。
在学生动手能力和实验设计能力较低时，教师应设计合理的实验方案，引导学生进行探究式实验。学生刚刚开始接触一个新的物理实验时，往往对于实验的了解太少而无法顺利完成实验。此时，需要教师加以耐心的引导，帮助学生明确实验的目的，理清实验的步骤和思路。
学生通过小组合作，进行实验方案设计时，教师可以提出几点注意事项和要求，帮助学生明确实验的内容、要求和目标。此外，教师需要关注学生在实验中小组合作的效率，解答学生在实验设计和实验操作中的问题，同时不断吸取教学经验，改良实验教学的方法。
同时，教师可以根据学生所设计的实验方案发现学生物理学习中的盲点和易错点，让教师更好地了解学生。通过小组合作的实验设计，充分发挥学生在物理学习中的主体地位，培养学生的协作能力、自主性、积极性、探究能力以及创新精神。
5.重视实验总结。
印象。
如果学生的实验成功，学生在完成报告时，可以发现实验成功的关键要素，并且能够牢记在心。而如果学生的实验失败，学生可以在完成总结报告时，寻找失败的原因，对影响实验结果的因素有更为深入的认识。
6.教师需要重视提高自身的物理实践操作的专业水平。
学生对实验的态度和实验流程的认识、实验理念的认知都来源于教师。因此，教师需要不断进行自我完善，关注实验的细节。特别是在实验演示教学中，教师应严格要求自己，进行演示操作应更应严谨、规范，注意实验的每一个细节。教师作为示范者，应引导学生正确认识物理实验，严肃对待物理实验，并认真进行自主探究实验。
物理来源于生活，而物理的概念来源于重复性的实验。实验是物理研究的重要部分，是物理学的基础。因此学校与教师应该重视高中物理教学中的物理实验教学，认清物理教学的重要性，教师在不断完善自身的物理实验操作专业水平的同时，应帮助学生端正对物理实验的态度，培养学生的实验技能与实验设计能力，激发学生对物理学习的兴趣和探究精神。
参考文献：
［1］张玉国。浅谈实验在高中物理教学中的重要性［j］。中国校外教育，（26）。
［2］苟举强。浅谈高中物理教学方式的多样化［j］。学周刊，2013（26）。
［4］王作印。高中物理探究式实验课堂构建［j］。太原城市职业技术学院学报，2013（08）。
（作者单位甘肃省庆阳市镇原县镇原中学）。
物理传感器论文篇四
进入21世纪以来,科技力量在人类社会生活中的作用越来越重要,而科技力量的发挥关键在于人才.以往,我国众多学科的教育,包括物理,大多采用传统的“教”与“学”的教学方法,这种应试教育的方法尽管在改革开放以来中国选拔人才中起到了一定的作用,但我们也越来越认识到,这种方法在培养创新型人才上仍然有很大的局限性.随着改革开放进程的发展,国外原本在工商管理、法律和医学教学中采用的案例教学法得到了很大的推广,流传至我国,并取得了很大的'发展.本文就是根据这一情况,分析了案例教学法的背景和重要意义,及其在物理新课程教学中的应用.并举出一实例具体分析了案例教学法在物理教学中的应用.最后,本人探讨了该法在教学中的一些缺点.
作者：许铭生作者单位：汕头市澄海华侨中学,广东汕头,515800刊名：中国科教创新导刊英文刊名：chinaeducationinnovationherald年，卷(期)：“”(6)分类号：g424关键词：案例教学法物理新课程教学
物理传感器论文篇五
微课作为新型的教学改革模式，是建立在传统教学基础上但又有所区别的，将微课运用在基础医学教学中，它所具有的优势体现在这几个方面，首先微课以小视频的方式教学，在课堂上由于时间或其他因素，教师进行的实验操作可能存在一些小瑕疵，学生就不能很好去理解，教师在课前备课时就可以提前录制教学内容相关的实验视频，让学生多次观察分析。并且基础医学实验的原理大多抽象复杂，难以理解，微课还可以利用网络平台，让学生在教学网站上查看，合理利用资源，就算教师不在的时候，学生有什么问题也能观看微课学习。在实验课上，一些复杂的实验案例就可以通过微课来展示，如在开设心脏体检的实验课时，分解为心脏的视诊、触诊、叩诊、听诊四个微课内容，边示范边讲解;近距离拍摄，避免了学生因为围观而引起的视觉阻碍;教师讲解的理论知识转化为实践操作，正确的操作示范保证了学生操作的正确性。快速学习教学内容，就能留出更多的时间进行反复多遍的练习。
5结语。
随着教育技术的信息化发展，教学方法也也会通过网络化的模式进行，采用多媒体将会是现代教育的发展趋势，为了适应时代的发展，培养创新型人才，就要跟上发展的步伐，适应并熟悉运用新的教学改革方法。随着微课越来越广泛的普及，使基础医学实验的教学模式向信息化的方向发展，微课是一种新型的教学模式，这种新颖、简单、易懂的教学模式能吸引学生更快更积极地参与到学习中，并且转变模式，不再是以被灌输的模式，而是自己能思考解决问题，教师也从教学转变为引导，学生占主体地位。微课目前也正处于探索研究阶段，研究怎样将其引进教学中，怎样合理地在医学教学中运用到微课的教学方式，切记盲目的运用微课教学模式，要有目的，明确制作内容且与基础医学实验教学相关的，不能脱离课堂，在教学的设计制作上要求教师加强操作能力，来提高微课运用，为医学教育提供优质资源。
物理传感器论文篇六
随着科学技术的迅速发展,医学实验教学方面出现了许多的新技术和应用,对医学教学产生了很大的影响。其中虚拟仿真技术是目前比较先进的技术应用,且获得了广泛的应用和发展,特别是对计算机技术和多媒体技术的应用,提高了医学实验的教学质量,创新了医学实验教学的模式。虚拟实验教学是一种在计算机技术基础上发展起来的情景模拟技术,能够让用户体验到一种身临其境的感觉,实现和具体的情景接触,产生一定的体验,为实际的操作提供一定的基础。
1虚拟仿真技术的概述。
虚拟仿真技术是在计算机技术的基础上发展起来的新兴的科学技术,是指利用多媒体技术的结合,创造形成一个有视觉、听觉和触觉的虚拟现实环境,让用户体验到一种身临其境的感觉。在这个虚拟的环境中,用户能够感受到空间中客体的存在,也可以和虚拟空间中的客体进行相关的互动,这项技术的应用,主要是加快用户对相关知识的认识效率。虚拟仿真技术涉及的方面比较多,主要包括计算机技术、多媒体技术、网络技术和人工智能技术等,另外,还有计算机的图像处理和模式的识别等,是现代仿真技术的有效发展和外延[1]。虚拟仿真技术的主要特点就是,让用户获得真实的体验,和虚构的客体进行交互,并产生一定的想象。在虚拟的空间中,实验人员可以进行和现实世界中同样的活动和实验,而且受到的外界影响因素比较小,实验产生的效果也更好一些。特别是在医学教学中的应用,能够有效的提高学生的实践能力和创新能力,因此,虚拟仿真技术的应用具有重要的意义。
物理传感器论文篇七
摘要：电力资源作为社会现代化发展的基础能源,其系统运行的安全性与稳定性,对人们的正常供电需求有着直接的影响。为此,在电力系统中安装新型的电子传感器,不仅可以提升供电网络的安全防护能力,还可以利用自动监测功能,为系统的控制提供更加精确、全面的数据支持。
关键词：电子传感器;自动监测;数据支持;。
电力系统的监测工作主要是指通过电子传感器感应设备、巡查人员检测等方式对系统运行状态进行监管,降低安全隐患。电子感应设备通过自动化的检测、控制,可以在提升风险管理专业化水平的同时,实现电力资源的合理配置,具有较高的应用价值。
物理传感器论文篇八
摘要：信息技术的飞速发展带来教学的新突破，化学实验教学作为化学教学的重要部分，引入多媒体技术对于提高学生学习兴趣，增强实验可见度，降低实验的危害性，使化学概念抽象形象化，培养学生创造力以及丰富学生实验知识均起着至关重要的作用。
关键词：多媒体教学；化学实验；直观。
信息化社会是人类社会发展的必然结果，是人类文明史上的又一次飞跃。从工业生产中悄然兴起的信息技术不断潜入到教育科学领域，成为教育教学工作的又一重要手段。化学教学作为一门以实验为基础的自然科学，对现代信息技术有着更大的依赖性。电教媒体这一技术似一缕微风给化学实验教学带来新鲜气息，解决了传统教学中的种种难题，起到优化实验教学，激发学生兴趣的作用。
一、多媒体教学激发学生的学习兴趣。
兴趣是成功的基础，是推动学生自主学习的强大动力。传统的`教学方式虽然在化学实验教学中提供了一定的趣味性，但有些化学实验因其过程复杂，现象不显，安全性差使得实验操作很难执行，造成好多实验无法完成，阻碍了教学活动的进行，而此时多媒体教学的引入克服了这些缺点，使得化学实验更直观更形象更易于接受，这种教学方式因其操作灵活简便，内容丰富激发了学生的好奇心和求知欲，同时培养了学生的学习兴趣。
二、多媒体教学增强实验的可见度。
演示实验是帮助学生学会实验基本操作技能的最有效的途径，对于提高学生对化学学习的积极性和参与程度有很大的作用，因而演示实验要真正起到演示作用，提高实验的可见度至关重要。传统的教学方法一般采用放大实验仪器，抬高实验装置，增加实验药品用量以及巡回演示实验结果的方法，然而实验仪器放大是有限的，而其他操作方法浪费药品又浪费时间，且有些现象在实验瞬间难以观察，以致影响教学效果，而多媒体技术的引用克服了上述缺陷，提高了演示实验的效果，增强了实验的可见度，又能达到预期的目的。
三、多媒体教学降低实验的危害性。
许多化学实验具有危险性，如果操作不当，就有可能发生意外事故，在课堂上难以完成实验演示，因此传统化学实验教学的一些错误操作只能靠教师讲解其错误的原因，以及错误操作可能带来的危害，却不能用实际操作实验来证明，否则会造成危险。而多媒体技术的引入，既保证学生的安全又保护环境，还达到良好的教学效果。同时可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现，引起学生重视，帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。
四、多媒体教学使实验概念抽象形象化。
在中学化学阶段，有的概念是以实验为主线的。学生在课堂学习过程中，往往重视了概念的记忆轻视了概念的正确理解，因而对于以实验为主线的概念教学，教师必须把握现代教育手段的应用，利用多媒体技术变抽象为形象，在实验中做到声音，图像，模拟实验与演示的有机结合，加深理解形成概念，优化认知结构。
例如，可利用多媒体模拟烯烃或炔烃的加聚反应过程，通过动画模拟断键过程和成键方式来加深对加聚反应的掌握。再比如对于一些化工生产过程，接触法制硫酸等，用多媒体计算机可形象逼真地实现每一步生产过程，强化记忆。
五、多媒体教学培养创造力。
实验教学发展提出要加强学生的实验探究能力，让学生参与到自主设计实验的教学过程中来。而多媒体技术在化学实验中起到实验设计教学，对学生进行化学知识和操作技能的演示教学，有利于培养学生的迁移能力，解决问题的能力，相互协作的能力和创造能力。在多媒体教学“实验室”中让学生在实验室中畅游发挥各自的才能，去探索化学世界。例如：物质的鉴别，通过多媒体实验室提供学生所需的试剂，由学生选择各种方法进行实验并加以判断，计算机对各种方法所产生的各种现象都会模拟，并正确判断加以提示，有利于巩固知识，培养学生的创造力。
六、多媒体教学使实验知识丰富化。
电教媒体的大信息，大容量，省时，省力的优势是传统的教学手段所无法比拟的。化学实验知识内容丰富，学生课堂学习时间是有限的，要让学生在有效的时间尽可能地获得较多的信息，多媒体是最有效的手段。
总之，化学实验是化学教学的基础，是提高化学教学质量的重要手段，对帮助学生更好地接受和掌握化学知识有着至关重要的作用。在实验教学中引入多媒体技术丰富了化学实验内容，使原来难以操作或者无法操作的实验实现其可操作性，使化学实验更直观更形象。同时教师可以根据教学需要，对实验进行优化组合，调动学生的积极性，从而使多媒体技术在化学实验教学中发挥其作用。
物理传感器论文篇九
信息技术是用于处理信息、管理信息所采纳的科学技术的总的称谓，简称it。其定义根据所应用的领域、层次及目标的不同而具有多种不同的表达。此文所指的信息技术是在教育教学过程中所应用到的信息技术，是学生及教师在获取信息、管理信息、使用和传播信息的过程中，为了提高学习效率和教学质量所用到的以各种以计算机和多媒体设备为核心的信息技术。物理是自然科学学科中最为精密的一门学科。学生对大多数物理知识规律的认识都需要通过具体的实验或是借助日常生活中的经验来理解，在物理教学中，让学生亲自参与到实验中去学习总结物理规律或是教师借助课堂时间演示实验帮助学生理解认知物理规律，可以使物理知识更加容易地被学生接受；让学生从听实验方法、看实验过程、记实验结果的学习方式转变成亲身体验、动手操作实验的合作自主探究的学习方式，促使学生参与到学习中，让学生体会到学习的乐趣，提高学习物理的积极性，并且还培养了学生的观察能力和动手操作实践能力，对学生全方位素质发展具有深刻长远的影响。
在初中阶段，物理课堂教学多以演示实验的形式让学生直观地认识物理概念和规律，并让学生自己动手做实验验证实验规律来加深对知识的理解。对于初中生来说，他们刚接触到物理，这一阶段的学生思维活跃，好奇心求知欲强，爱动，具有一定的抽象思维能力，但是还需要借助具体的事物支持，让学生亲自动手做实验既可激发其学习物理的积极性，又可引导学生形成严谨、实事求是的人生态度与价值观。
《分子热运动》是人教版初中三年级的物理知识，其中包含了分子的扩散现象、分子动理论、分子间的相互作用力等内容[1]。微观世界的分子较为抽象，而初中生的抽象思维能力又比较弱，所以在教学过程中，教师为了让学生更深刻地了解微观世界的分子，尽可能通过教学媒介将微观世界中的分子直观地表达在学生面前。课堂程序如下：
2回顾及拓展。
2.1知识回顾。
首先，课堂教学的第一个环节回顾物质的构成，那么分子的讲解可以利用多媒体把分子以图片的形式展示在学生面前，构建物理模型，由抽象到具体，微观到宏观，帮助学生清晰的认识到物质是由分子组成。图1为分子模型。
2.2创设情境，引入新课。
在分子的扩散现象这一内容的教学时，实验的方式可以让学生更容易理解掌握。但一节课只有有限的45分钟，那么，用多媒体播放实验录像就打破了课堂上对时间的限制，增大了课堂容量，让结论更加清晰易懂。而且运用flash动画可以让学生全方位的更加清晰的看到整个实验过程，照顾到每位学生，使学生更易理解，且印象深刻，而且节约课堂有限的时间，丰富学生知识，增加课堂容量。例如讲解硫酸铜和水的扩散现象，如图2所示最左边的图中沉在量筒下部的.是密度比水大的硫酸铜溶液，与水有一个非常清晰的界面，放置一段时间就会发现这两种溶液混合均匀，这段时间比较长，若在课堂演示此实验，在宝贵的45分钟课堂时间肯定不能观察出明显的硫酸铜和水的扩散的实验现象。利用多媒体播放记录硫酸铜和水的扩散现象的图片，将物理现象更加直观的展现在学生面前，打破了课堂演示实验时间的局限性。
在高中阶段，有许多的实验原理比较抽象，理解起来较为困难，还因为各种客观条件的限制，许多物理实验都无法严格地按照新课标的要求来进行，导致实验效果较差，而且高中阶段学习比较紧张，传统的教学中学生对于一些实验结果的认识，还是通过教师、课本所得，学生对物理知识的认识并不深刻[2]。合理利用信息技术在很大程度上可以满足这一阶段的教学需求，不仅可以节约时间优化教学，还能提高教学效率，提升教学质量。
高中物理实验的研究内容范围较广，例如宏观的宇宙天体，微观的基本粒子均有涉及，而这些物理实验都是不能在实验教学中得以实现的，还有一些实验设备只有研究实验室才有。但运用3dsmax和flash等软件对难以实现的实验进行多媒体动画模拟，例如地球人造卫星运行的场景模拟(如图3)，核裂变的动画模拟(如图4)，可使学生对这些物理事实有初步的了解，激发学生对宇宙的好奇心和探究宇宙奥妙的积极性。
本科阶段实验大多为验证性的实验，所以实验数据的处理非常重要，需要细心，耐心，实事求是的精神；学生通过操作一些实验仪器进行实验记录相应的实验数据，并加以处理分析，总结得出结论，巩固和加深对理论知识的理解的同时又培养了观察分析问题、动手操作能力与科研能力[3]。
近代大学物理实验中，实验现象的观察分析和数据处理的准确性和科学性是实验是否成功的关键。以密里根油滴实验为例，其采用了反转运动法测量了10个油滴分别上升下降2mm的运动各10次，得出大量的数据，而数据的处理又非常繁琐且易出错[4]。若采用人工计算，耗时又极易出现错误。为解决以上实验数据处理问题，实验中采用visualbasic6.0编程设计的密里根油滴数据处理系统，通过vb内部程序操纵excel应用程序，运用activex技术调用excel，实验效率得到大幅度提高。如图5所示为密里根油滴实验系统数据处理界面。系统通过应用程序快速准确的对录入数据进行处理，减少手工计算的繁琐程序，而且节约时间降低了实验数据处理出错的风险。
5信息技术和物理实验有效结合的过程中需要注意的问题。
物理对实验的科学性和严谨性，实验结果的准确性、真实性都有很高的要求，信息技术的应用的前提就是要符合物理学科精确、科学、严谨的特点；虽然多媒体课件演示实验可以节省课堂时间，但是不能代替实验操作，要注重学生的实践能力，尽可能让学生动手操作；信息技术只是用来辅导物理实验教学的工具，使实验进展更加顺利，不能本末倒置[5]。促进学生全面发展是将信息技术应用于物理实验教学中的最终目的，但学生自身存在个体差异性，在课堂上，信息技术的引入要注意学生的年龄与心理特征等；每个学生的接受能力不同，所以还要注意适当的速度并配以讲解，照顾到每位同学。
6总结与展望。
近年来，随着社会的进步，我国国力的不断壮大，教育领域得到快速发展，科技的进步使教育趋于信息化发展。在物理实验教学中应用现代信息技术，培养了学生的科学探究精神，使课堂容量得以扩大，现代信息技术丰富了教师的教学模式和信息资源，提高了教师的专业素养，进一步提高了教师课堂教学的质量和学生课堂学习的效率[6]。信息技术在物理实验教学中一定会有更加广阔的发展前景，在不久的未来，物理教学将会全面朝着素质教学方向前进，信息技术将会更加全面先进，将会探索出更多更有效的教学方式，优化教学目标和教学过程，促进学生全面发展，培养科技型人才，为国家的快速发展培养后备力量。
参考文献：
[2]宋国强.信息技术与高中物理教学整合的实践与思考[j].物理教师，，25(12)：8-10.
[3]潘琦.浅谈大学物理实验教学的特点[j].科技资讯，，7(10)：2-3.
[5]汪基德.从教育信息化到信息化教育[j].电化教育研究，(9)：5-10.
[6]孙莹.初中物理演示实验中信息技术的应用研究[d].西安：陕西师范大学，2015.
物理传感器论文篇十
摘要:直观教学法在各个学科都已得到一定的推广,在新课程《生物学》的教学中更是必不可少。所谓直观教学法就是在教学中以亲身实践或以具体事物、现象,以及事物现象的逼真描绘来激起学生的感性认识,获得生动表象,从而促进对知识比较全面、深刻和理解的教学过程。它主要包括:实物直观、模像直观、言语直观三方面。
关键词:实物直观,模像直观,言语直观。
在新课程《生物学》的教学中,运用直观教学法不仅可以帮助学生理解教学内容,而且还可以提高教学效率和质量。因此,每位生物教师都应根据自己在教学中的实际情况,选择运用恰当的直观教学手段,以便使直观教学法能更充分更合理的指导教学。
一、实物直观:。
利用活体进行教学的形式叫实物直观。利用活体教学能真实的反应出生物的结构,生命现象及活动规律。
例如:在学习“花的结构”这部分内容时,不妨可将学生分成若干个小组,然后让每个小组在课前准备一朵月季花。在上课时,首先让学生结合课本仔细观察,然后再归纳出花的各部分结构。
再如:在学习“单细胞生物的结构和生活”时,可提前准备一些草履虫培养液。在上课时,首先让学生在显微镜下观察草履虫的形态结构及运动情况,然后再结合课本上的插图,认识各部分的结构和功能。
通过实物直观这种教学方法,能够让学生在观察的基础上,获得比较生动具体的表象,从而提高学生接受新知识的能力。
二、模像直观:。
利用制作的教具进行教学的直观形式叫模像直观。它主要包括:挂图(或模型)和电化教学两个方面。
1、挂图(或模型):。
挂图(或模型)是生物教学中最为常见的直观教学形式。它最大的优点:能将实物“放大或缩小”,最终让学生更清楚的认识生物知识。
例如:它可以把细胞放大,还可以把巨大的生态系统缩小。最终使学生既能掌握微观的生物知识,又能掌握宏观的生物知识。
此外,挂图或模型还具有很强的典型性:它能将复杂的生物结构用最简单的形式表现出来。这样,可以使学生在学习时“少走弯路”,直接抓住事物的本质规律。
但正因为挂图或模型具有一定的典型性,又使它暴露出一定的局限性:它毕竟不是真实的`生物体。我们看到的是“理想化”、“简化”的生物模式图,在某种程度上,可以说,它已不再具有真实性。因此在教学中,一定要注意与实物的结合。
2、电化教学:。
电化教学是指运用现代化的电器设备进行教学的直观形式。它的种类比较多,主要包括:录像教学和多媒体教学。
a、录像教学:现在录像教学已在每个学校得到推广应用。运用录像教学可以增加学生的感性认识,激发学生的学习兴趣。运用录像教学还可以不受时间空间的限制,完成一些常规课堂无法完成的教学任务,并且可以重复使用。
例如:在学习“蚂蚁的通讯”时,由于内容的特殊性,学生不可能在课堂上做实验研究“蚂蚁的通讯”。因此可先播放与此有关的录像。这样可以让学生对整个实验有更为直观的认识,从而为他们在课下亲自探究奠定良好的基础。
我们在运用录像教学时,一定要注意讲授与播放录像相结合。若“只看不讲”,对学生来说,只能形成短暂的表象,只有及时地用语言来巩固,才会留下深刻的印象。
b、多媒体教学:多媒体是一种现代化的教学设备。目前,大部分学校都安装有这种设备。该设备集展台、电脑、投影等设备为一身,兼有传统教学和现代化教学的所有设备。
在过去的十几年内,运用录像进行教学也许比较时尚,但现在看起来,已经落伍了,随着科技的进步,取而代之的是一种崭新的教学设备----多媒体教学系统。运用这套系统进行教学有着无可比拟的优势。
从小的方面说,它能使教师在教学时,完全不必为“粉笔沫”烦恼,也不必为嗓子的沙哑所担忧。教师可在备课时制作一个电子课件,将板书输入微机。上课时只需用鼠标轻轻一点,即可把教学内容展示出来。另外,教师在上课时,可佩戴无线麦克风,只要用平时说话的声音,就足以让所有的学生听清楚。整个课堂不像老师在给学生讲课,倒像是师生间的亲切对话。此外屏幕上不断变化的画面及优美的伴音,更能使学生的有效注意时间增长。
从大的方面说,运用多媒体进行教学,还能完成传统教学难以完成的教学任务。例如:在学习“血液循环的途径”与“尿的形成”这些内容时,根据教学目标的要求,需要学生能够概述出血液循环的途径及尿的形成过程。要用传统的讲授法或挂图来描述这样一个动态的变化过程是十分困难的。若用多媒体进行教学,这个问题便迎刃而解。教师可将这部分内容制成动画课件。当讲的时候,可让学生反复观看这个动画,而教师只需在适当的时候补充几句就够了。从学生反应来看,其掌握的效果还是不错的。
实践证明:运用这套设备进行教学,只要教室足够大,至少可容纳100多个学生同时听课。与传统的教学相比,用一节课的时间至少可完成两倍的教学任务。
多媒体是一种先进的教学设备,在应用时,就需要教师具备一定的能力,尤其是多媒体操作及计算机应用方面的能力。此外,还要能利用powerpoint、authorware及flash等软件来制作课件。只有具备了这些能力,才能熟练应用多媒体。
三、言语直观:。
利用语言或板书进行教学的形式叫言语直观。语言或板书是生物教学中最基本的教学直观形式,也是教师的基本功。
1、语言:。
语言直观主要包括两方面的含义:一是语言的形象化;一是语言与其它教具的结合。
形象化的语言要求在保持科学性思想性统一的基础上,做到生动有趣、化浅为深、化抽象为形象。例如:在学习“心脏的结构和功能”部分内容时,需要学生去记忆心脏的四个腔的位置,部分学生往往记不清“心房”与“心室”的位置,我们就可以打比方:上面的是“房子”,下面的是“地下室”;再比如说:要描述“人每天形成的原尿约有150升”时,就可以说“大约相当于两个成年人的体重”
形象化的语言还需要辅助手势、表情等。这样会使内容更生动,更能增加直观的效果。
此外还应注意语言与教具的结合,这也是教师的基本功,在这里不再多说。
2、板书:。
板书也是一种语言文字的直观形式。板书的形式有多种多样,教学时可根据不同的情况灵活运用。其中最常用的是提纲式,这种形式适用的范围比较广,也比较容易掌握。此外还有问题式、列表式等。例如:在学习“合理营养”或“血量与输血”时可采用问题式;在学习“花的结构”或“生态系统的组成”时,可采用列表式。
在教学过程中,往往需要将几种板书形式综合应用,这样效果会更好一些。
我们在运用直观教学法时,还应注意以下几点:。
1、课前应作好充分的准备工作。
2、应根据教学目标及学生的特点,恰当地选用直观手段,防止为了直观而直观,同时避免直观的庸俗化。
3、注意直观教具与教师语言相结合,引导学生观察思考、合作探究,培养学生的抽象概括能力和语言表达能力。
4、注意避免直观可能产生的消极影响(如只重视感性认识而不重视理性认识)。
直观在新课程的生物教学中是必不可少的,其手段也是多种多样的。希望教师能根据自己的实际情况灵活运用,以便更好的指导教学。
参考文献。
1.《中学生物教学法》,周美珍等主编,高等教育出版社,1991年5月。
2.《新编教育学教程》,张筱良等主编,农村读物出版社,1994年12月。
3.义务教育课程标准教科书《生物学》(全套),朱正威、赵占良主编,人民教育出版社,6月。
物理传感器论文篇十一
时代在进步，教育在改革，网络时代的覆盖，为了跟上时代的变迁，培养创新性人才，教学模式也在不断改变。微课的出现就是对传统教学模式的转变，它是将学习内容引进视频，通过视频的方式完成教与学的过程，可谓是对传统教学模式的颠覆，不过其中也包括了重难点的解析及课后反思等。
2微课的概念及特点。
微课是教师在课堂内外教育教学中围绕重要知识点，视频教学是微课的核心组成内容。与传统教学的视频资料不同，微课还包涵与教学主题有关的教学设计、素材、课件、反思、测试、评价等辅助性教学资源。所以微课既是区别于传统教学资源的教学模式，又是在其基础上继承发展起的新型教学模式。微课所具有的特点是教学时间短，教学内容少，符合学生的认知特点，能提高学习效率。相对于传统的课堂来说，微课采用的视频为主的教学模式，教师不再只担任讲授的角色，更多转变为引导角色;学生也由被动接受转变为主动探究。微课的主体突出、内容具体，研究的问题来源于教育教学实践的具体问题，每堂课都会根据其知识点和核心内容教学，主题明确，教学目标单一，内容精简，知识点针对性强，研究内容易表达，也易理解。
实验教学是对理论教学的补充，实验也是很好检验学生的动手能力和实际操作能力，基础实验教学也是医学中的关键，医学实验的发展对医学的进步起着重要作用，实验的教学的目的除了进一步加深学生对已掌握的理论知识的理解，对实验教学的强化，也是对学生动手能力的锻炼。实验教学在医学学习中占重要地位，医学教育质量也跟基础医学实验教学挂钩，所以在对实验的.教学中要深化实验教育改革，创新实验教学模式。目前我国的传统医学教育存在着一些问题，在教学中都是以传授知识为主，没有传授获取的方法，通常都是以教师灌输的方式，学生在学习中比较被动，缺少自己思考创新。特别是实验教学中，如果一昧的重复验证性实验只会使学生觉得枯燥，所以要注意对实验的合理安排。医学实验教学为了使学生对已学知识的深入理解，并且能够学习基本技能和实际操作方法。
物理传感器论文篇十二
根据上面的原理可知，基于stewart结构的六维力传感每一个支路如果只受到拉压方向的力，则测量的结果将比较准确，如果有耦合力进入该支路传感器，则由于耦合的影响，传感器的精度会降低，并且耦合因素是降低传感器精度的一个重要原因，因此，就需要设计合理的结构将耦合应力影响降到最小，从而提高测量精度。本文在结构解耦设计上，主要在2个方面进行改进:一是尽量减少耦合力的引入;另一方面是尽量提高结构的抗耦合能力。
1．1支路去耦结构优化设计。
传感器维间耦合的产生是在主测量载荷作用时会伴随着非测量方向载荷的干扰影响。根据stewart六维力传感器的特点与工作原理，传感器耦合形式主要是各支路传感器会受到额外的弯曲和沿轴线的扭转作用。对此，本文设计了一种支路传感器去耦结构可以很好地减小耦合扭曲、弯曲的影响。它由球头球窝组件、十字槽链接杆部件等部分构成，如图2所示。设计思路如下:1)将传统的球铰面接触改为锥头球窝的点接触，连接杆一端为锥状半球型，套入在半球形的窝中，基本实现点接触，这样，在对传感器施加力时，力比较集中，大大减小了杂散力的影响，提高了载荷传递的稳定性，并且通过接触面的减小降低了耦合影响。2)在连接杆上加工可等效为弹性铰链的正交十字槽结构，当有弯曲力矩施加到支路传感器上时，由于有弹性铰链效应，弯曲力矩的影响将会大大减小，使得力传递基本上按照设计的方向进行，力的传递越集中，传感器的精度就越高。
物理传感器论文篇十三
传感器应用极其广泛，而且种类繁多，涉及的学科也很多，通过对传感器的学习让我基本了解了传感器的基本概念及传感器的静、动态特性电阻式、电容式、电感式、压电式、热电式、磁敏式、光电式传感器与光纤传感器的结构、工作原理及应用。传感器的特性主要是指输出入输入之间的关系。当输入量为常量或变化很慢时，其关系为静态特性。当输入量随时间变换较快时，其关系为动态特性。
前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。
传感器的作用主要是感受和响应规定的被测量，并按一定规律将其转换成有用输出，特别是完成非电量到电量的转换。传感器的组成并无严格的规定。一般说来，可以把传感器看做由敏感元件（有时又称为预变换器）和变换元件（有时又称为变换器）两部分组成，。
敏感元件。
在具体实现非电量到电量的变换时，并非所有的非电量都能利用现有的技术手段直接变换为电量，有些必须进行预变换，即先将待测的非电量变为易于转换成电量的另一种非电量。这种能完成预变换的器件称为敏感元件。
变换器。
能将感受到的非电量变换为电量的器件称为变换器，例如，可以将位移量直接变换为电容、电阻及电感的电容变换器、电阻变换器及电感变换器，能直接把温度变换为电势的热电偶变换器。显然，变换器是传感器不可缺少的重要组成部分。
在实际情况中，由于有一些敏感元件直接就可以输出变换后的电信号，而一些传感器又不包括敏感元件在内，因此常常无法将敏感元件与变换器加以严格区别。
通过本学期的学习让我了解在实际使用中对传感器的选择的要。
求如下：1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。
要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定.因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制.
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指针.
2、灵敏度的选择。
量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理.但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度.因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号.
传感器的灵敏度是有方向性的.当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好.
3、频率响应特性。
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好.
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低.
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差.
4、线性范围。
物理传感器论文篇十四
1微型化（micro）。
为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致，对于传感器性能指标（包括精确性、可靠性、灵敏性等）的要求越来越严格；与此同时，传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程，因此还要求传感器必须配有标准的输出模式；而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求，所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代；后者主要由硅材料构成，具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。
目前，几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计（cad）的模拟式工程化设计转变，从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统，这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。
对于微机电系统（mems）的研究工作始于20世纪60年代，其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科，是一个极具前景的新兴研究领域。mems的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合，期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。经过几十年的发展，尤其最近十多年的研究与发展，mems技术已经显示出了巨大的生命力，此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。在当前技术水平下，微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3d微型结构，从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件，象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件[1]，[2]。目前，这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。
2智能化（smart）。
智能化传感器（smartsensor）是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视，尤其在探测器应用领域，如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎，产生的影响较大。
2.1智能化传感器的特点。
智能化传感器是指那些装有微处理器的，不但能够执行信息处理和信息存储，而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样，其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。如智能化压力传感器，主传感器为压力传感器，用来探测压力参数，辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差，而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正；而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外，还执行与计算机之间的通信联络。
通常情况下，一个通用的检测仪器只能用来探测一种物理量，其信号调节是由那些与主探测部件相连接着的模拟电路来完成的；但智能化传感器却能够实现所有的功能，而且其精度更高、价格更便宜、处理质量也更好。与传统的传感器相比，智能化传感器具有以下优点：
1．智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节，能够对所测的数值及其误差进行补偿，而且还能够进行逻辑思考和结论判断，能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理，借助于软件滤波器滤波数字信号。此外，还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿，以改进测量精度。
2．智能化传感器具有自诊断和自校准功能，可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时，它将发出告警信号，并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时，它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。
3．智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量，从而进一步拓宽了其探测与应用领域，而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。此外，其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能，也能够使它们适合于各不相同的工作环境。
5．智能化传感器备有一个数字式通信接口，通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。此外，智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便，譬如，可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作，也可以将所测的数据发送给远程用户等。
2.2智能化传感器的发展与应用现状。
目前，智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期，具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司的st-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器，以及另外一些含有微处理器（mcu）的单片集成压力传感器、具有多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器（ssis）等。与此同时，基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和发展中的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视。
指出的一点是：目前的智能化传感器系统本身尽管全都是数字式的，但其通信协议却仍需借助于4～20ma的标准模拟信号来实现。一些国际性标准化研究机构目前正在积极研究推出相关的通用现场总线数字信号传输标准；不过，在眼下过渡阶段仍大多采用远距离总线寻址传感器（hart）协议，即highwayaddressableremotetransducer。这是一种适用于智能化传感器的通信协议，与目前使用4～20ma模拟信号的系统完全兼容，模拟信号和数字信号可以同时进行通信，从而使不同生产厂家的产品具有通用性。
能化传感器多用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量，如美国霍尼韦尔公司的st3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。另外，智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例[6]。
发展中，智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。可以预见，新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越大作用。
3多功能传感器（multifunction）。
如前所述，通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域中，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统，它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式，用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展，目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。
3.1多功能传感器的执行规则和结构模式。
概括来讲，多功能传感器系统主要的执行规则和结构模式包括：
（1）多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成，可以用来同时测量多种参数。譬如，可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起（即将热敏元件和湿敏元件分别配置在同一个传感器承载体上）制造成一种新的传感器，这样，这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。
（2）将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中，从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的，它们无论何时都工作在同一种条件下，所以很容易对系统误差进行补偿和校正。
（3）借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。以线圈为例，它所表现出来的电容和电感是各不相同的。
（4）在不同的激励条件下，同一个敏感元件将表现出来不同的特征。而在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下，由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的`千差万别！有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样，其多功能特征可谓名副其实。
3.2多功能传感器的研制与应用现状。
多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向，日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器，如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。又如，为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能够输出频率信号和数字信号.
从目前的发展现状来看，最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传感器了，而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。从实用的角度考虑，多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器，譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一，这种传感器系统由pvdf材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。据悉，美国merritt公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功，其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。
与其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅觉方面的研究还似乎远远不尽人意。由于嗅觉元件接收到的判别信号是非常复杂的，其中总是混合着成千上万种化学物质，这就使得嗅觉系统处理起这些信号来异常错综复杂。
人工嗅觉传感系统的典型产品是功能各异的electronicnose（电子鼻），近10多年来，该技术的发展很快，目前已有数种商品化的产品在国际市场流通，美、法、德、英等国家均有比较先进的电子鼻产品问世。
“电子鼻”系统通常由一个交叉选择式气体传感器阵列和相关的数据处理技术组成，并配以恰当的模式识别系统，具有识别简单和复杂气味的能力，主要用来解决一般情况下的气味探测问题。根据应用对象的不同，“电子鼻”系统传感器阵列中传感器的构成材料及配置数量亦有所不同，其中，构成材料包括金属氧化物半导体、导电聚合物、石英晶振等，配置数量则从几个到数十个不等。总之，“电子鼻”系统是气体传感器技术和信息处理技术进行有效结合的高科技产物，其气体传感器的体积很小，功耗也很低，能够方便地捕获并处理气味信号。气流经过气体传感器阵列进入到“电子鼻”系统的信号预处理元件中，最后由阵列响应模式来确定其所测气体的特征。阵列响应模式采用关联法、最小二乘法、群集法以及主要元素分析法等方法对所测气体进行定性和定量鉴别。美国cyranosciences公司生产的cyranose320电子鼻是目前技术较为先进、适用范围也比较广的嗅觉传感系统之一，该系统主要由传感器阵列和数据分析算法两部分组成，其基本技术是将若干个独特的薄膜式碳-黑聚合物复合材料化学电阻器配置成一个传感器阵列，然后采用标准的数据分析技术，通过分析由此传感器阵列所收集到的输出值的办法来识别未知分析物。据称，cyranose320电子鼻的适用范围包括食品与饮料的生产与保鲜、环境保护、化学品分析与鉴定、疾病诊断与医药分析以及工业生产过程控制与消费品的监控与管理等。
4无线网络化（wirelessnetworked）。
无线网络对我们来说并不陌生，比如手机，无线上网，电视机。传感器对我们来说也不陌生，比如温度传感器、压力传感器，还有比较新颖的气味传感器。但是，把二者结合在起来，提出无线传感器网络（wirelesssensornetworks）这个概念，却是近几年才发生的事情。
传感器网络是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端。从而真正实现“无处不在的计算”理念。传感器网络的研究采用系统发展模式，因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统soc（system-on-chip）芯片设计技术、纳米材料与技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合，以实现其微型化、集成化、多功能化及系统化、网络化，特别是实现传感器网络特有的超低功耗系统设计。传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和巨大实用价值，已经引起了世界许多国家军界、学术界和工业界的高度重视，并成为进入年以来公认的新兴前沿热点研究领域，被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力的技术之一。
4.2传感器网络研究热点问题和关键技术。
传感器网络以应用为目标，其构建是一个庞大的系统工程，涉及到的研究工作和需要解决的问题在每一个层面上都很多。对无线传感器网络系统结构及界面接口技术的研究意义重大。如果我们把传感器网络按其功能抽象成五个层次的话，将会包括基础层（传感器集合）、网络层（通信网络）、中间件层、数据处理和管理层以及应用开发层。
其中，基础层以研究新型传感器和传感系统为核心，包括应用新的传感原理、使用新的材料以及采用新的结构设计等，以降低能耗、提高敏感性、选择性、响应速度、动态范围、准确度、稳定性以及在恶劣环境条件下工作的能力。
传感器网络有着巨大的应用前景，被认为是将对21世纪产生巨大影响力的技术之一。已有和潜在的传感器应用领域包括：军事侦察、环境监测、医疗、建筑物监测等等。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的不断发展和完善，各种传感器网络将遍布我们生活环境，从而真正实现“无处不在的计算”。以下简要介绍传感器网络的一些应用。
（1）军事应用。
传感器网络研究最早起源于军事领域，实验系统有海洋声纳监测的大规模传感器网络，也有监测地面物体的小型传感器网络。现代传感器网络应用中，通过飞机撒播、特种炮弹发射等手段，可以将大量便宜的传感器密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内，收集到有用的微观数据；在一部分传感器因为遭破坏等原因失效时，传感器网络作为整传感器网络体仍能完成观察任务。传感器网络的上述特点使得它具有重大军事价值，可以应用于如下一些场景中：
监测人员、装备等情况以及单兵系统：通过在人员、装备上附带各种传感器，可以让各级指挥员比较准确、及时地掌握己方的保存状态。通过在敌方阵地部署各种传感器，可以了解敌方武器部署情况，为己方确定进攻目标和进攻路线提供依据。
监测敌军进攻：在敌军驻地和可能的进攻路线上部署大量传感器，从而及时发现敌军的进攻行动、争取宝贵的应对时间。并可根据战况快速调整和部署新的传感器网络。
评估战果：在进攻前后，在攻击目标附近部署传感器网络，从而收集目标被破坏程度的数据。
核能、生物、化学攻击的侦察：借助于传感器网络可以及早发现己方阵地上的生、化污染，提供快速反应时间从而减少损失。不派人员就可以获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据。
（2）环境应用。
洪灾的预警：通过在水坝、山区中关键地点合理地布置一些水压、土壤湿度等传感器，可以在洪灾到来之前发布预警信息，从而及时排除险情或者减少损失。
农田管理：通过在农田部署一定密度的空气温度、土壤湿度、土壤肥料含量、光照强度、风速等传感器，可以更好地对农田管理微观调控，促进农作物生长。
（3）家庭应用。
建筑及城市管理各种无线传感器可以灵活方便地布置于建筑物内，获取室内环境参数，从而为居室环境控制和危险报警提供依据。
智能家居：通过布置于房间内的温度、湿度、光照、空气成分等无线传感器，感知居室不同部分的微观状况，从而对空调、门窗以及其他家电进行自动控制，提供给人们智能、舒适的居住环境[16]。
建筑安全：通过布置于建筑物内的图像、声音、气体检测、温度、压力、辐射等传感器，发现异常事件及时报警，自动启动应急措施。
智能交通：通过布置于道路上的速度、识别传感器，监测交通流量等信息，为出行者提供信息服务，发现违章能及时报警和记录[17]。反恐和公共安全通过特殊用途的传感器，特别是生物化学传感器监测有害物、危险物的信息，最大限度地减少其对人民群众生命安全造成的伤害。
（4）结论。
无线传感器网络有着十分广泛的应用前景，它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值，在未来还将在许多新兴领域体现其优越性，如家用、保健、交通等领域。我们可以大胆的预见，将来无线传感器网络将无处不在，将完全融入我们的生活。比如微型传感器网最终可能将家用电器、个人电脑和其他日常用品同互联网相连，实现远距离跟踪，家庭采用无线传感器网络负责安全调控、节电等。无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络，其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。但是，我们还应该清楚的认识到，无线传感器网络才刚刚开始发展，它的技术、应用都还还远谈不上成熟，国内企业应该抓住商机，加大投入力度，推动整个行业的发展。
无线传感器网络是新兴的通信应用网络，其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此，无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络，需要各种技术支撑。目前，成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展，应用到无线传感器网络中，形成新的市场增长点，创造无线通信的新天地。
5结语。
当前技术水平下的传感器系统正向着微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向发展。今后，随着cad技术、mems技术、信息理论及数据分析算法的继续向前发展，未来的传感器系统必将变得更加微型化、综合化、多功能化、智能化和系统化。在各种新兴科学技术呈辐射状广泛渗透的当今社会，作为现代科学“耳目”的传感器系统，作为人们快速获取、分析和利用有效信息的基础，必将进一步得到社会各界的普遍关注。
微波传感器依靠微波的很多优点，将广泛地用于微波通讯、卫星发送等无线通讯，和雷达、导弹诱导、遥感、射电望远镜中。并且在一些非接触式的监测和控制中也有很好的应用。
物理传感器论文篇十五
[4]许荣荣.光纤环形腔光谱技术与传感应用的研究[d].华中科技大学。
[5]张磊.基于光子晶体光纤非线性效应的超宽带可调谐光源[d].清华大学。
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[13]张雅婷.基于光子晶体光纤的表面等离子体传感技术研究[d].华中科技大学。
[16]吴广生.无源光网络与电网络复合接入技术研究[d].华中科技大学2009。
[18]张利.以太无源光网络安全性与增强技术研究[d].华中科技大学2009。
[21]孙琪真.分布式光纤传感与信息处理技术的研究及应用[d].华中科技大学。
物理传感器论文篇十六
为了提高传感器整体抗耦合性，各支路传感器结构须具有很好抗扭、抗弯曲能力。本文根据力学分析，将板环结构改为圆环内嵌十字梁结构，圆环内嵌十字梁结构集合了板环结构线性好、输出灵敏度高、刚性好的优点，同时具备工作区应变稳定、对称、抗弯曲、抗扭转等特性。其力学模型如图3所示。圆环内嵌十字梁结构测量的是梁上的拉/压应力，当环受拉向或压向载荷作用时，垂直与水平直径位移方向相反，在十字梁的根部(图3(b)中1，2，3，4处)会产生弯曲和拉伸两类变形，其中拉伸应变可通过全桥接线测量，环上的弯曲应力具有很好的对称性，因此，传递到梁上的工作应变为纯拉/压应变，工作应变区如图3(b)的1，2，3，4处。本文利用solidworks软件为对优化前后样机进行仿真受力分析，比较工作区应变，验证优化结构的合理性。仿真时对优化前后的传感器都进行装配体受力分析，严格按照实际参数(材料、约束、配合、载荷)进行仿真。载荷施加方法:在轴向载荷基础上附加额外的弯矩与扭矩，测试其对工作应变区影响。两结构施加载荷大小、方向、作用点都一致，其中对于扭矩加力，是直接施加于上端铰座面上;对于弯矩加力，是在同一面上施加侧向力荷来等效，如图4。根据仿真的结果，得到的数据由表1所示。由仿真数据可得:1)优化后支路传感器的抗耦合力矩能力明显强于未优化传感器的抗耦能力。比如:在附加100力矩时，优化后的传感器其微应变值增加了(1105－951)×10－6=154×10－6，而未优化的传感器微应变值增加了(1510－956)×10－6=554×10－6，因此，优化后的结构其抗扭能力大大加强。2)优化后支路传感器的抗侧向力的能力明显强于未优化传感器的抗侧向能力。比如:在附加测向力为200n时，优化后的传感器其微应变值增加了(1215－951)×10－6=264×10－6，而未优化的传感器微应变值增加了(1460－956)×10－6=504×10－6，因此，新结构抗侧向力效果明显。2．3支路传感器的优化结构根据以上的.分析结果，新的支路传感器利用了各种去耦方式，得到的总体结构如图5所示。
依据要研制的传感器量程和精度，设计了相应的标定系统，该系统的实现主要是通过比对的方法来进行，在施加力的路径上串联一个高精度的s型传感器，精度为0．03%，满足本系统要求。将优化前后传感器在完全相同的试验条件下进行加载并记录测量结果，利用线性解算法求解各自的映射关系矩阵，最后验证比对测量精度。试验标定过程中对传感器6支路通道依次进行标定，每路各取不少于6个标定点，并进行递增、递减加载各3次，然后对递增、递减的标定数据进行均值化处理即为最终的标定数据。对于六维力传感器，解耦的优劣和传感器的精度息息相关，一个方向的加载很难对传感器的解耦能力做出全面的评价，截至目前为止，大部分的论文只是在试验时只是加载了一维力，只有个别的文章提及到二维加载［11］，还没有三维加载的试验数据。本文为了验证传感器的耦合情况，进行了三维复合加载，标定数据见表2～表4。
3结束语。
本文设计了一种基于at89s52单片机和ds18b20数字温度传感器的温度采集报警系统，对软硬件设计进行详细说明。该设计具有结构简单、精度高和稳定性好等优点，适用于粮仓、电力机房、轴瓦、空调、冰箱和工农业等领域，ds18b20单总线和多点式测温特点使其扩展性加强，具有广阔的市场前景。
物理传感器论文篇十七
摘要：文中介绍了在测力传感器的设计过程中经常运用的两种应力集中的设计原则。按照这两种应力集中的原则，对弹性体进行结构设计，能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。
一、概述。
对于电阻应变片式测力传感器（以下简称“测力传感器”）来说，弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围，但因测力性能的需要，其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来，普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可，对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而，对于弹性体来说，除了需要满足机械强度和刚度要求以外，必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位（以下简称“贴片部位”）的应力（应变）与弹性体承受的载荷（被测力）保持严格的对应关系；同时，为了提高测力传感器测力的灵敏度，还应使贴片部位达到较高的应力（应变）水平。
由此可见，在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求：
（1）贴片部位的应力（应变）应与被测力保持严格的对应关系；
（2）贴片部位应具有较高的应力（应变）水平。
为了满足上述两项要求，在测力传感器的弹性体设计方面，经常应用“应力集中”的设计原则，确保贴片部位的应力（应变）水平较高，并与被测力保持严格的对应关系，以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力（应变）不规则分布的“应力集中”原则。
在机械零件或构件的设计过程中，通常认为应力（应变）在零件或构件上是规则分布的，如果零件或构件的截面形状不发生变化，不必考虑应力（应变）分布不规则的问题。其实，在机械零件或构件的设计中，对于应力（应变）不规则分布的问题并非不予考虑，而是通过强度计算中的.安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说，它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力（应变）与被测力保持严格的对应关系，实际上就是保证在测力传感器受力时，弹性体上贴片部位的应力（应变）要按照某一规律分布。在实际应用中，对于弹性体贴片部位应力（应变）分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的变化。
[1][2][3][4]。
物理传感器论文篇十八
摘要：建构主义学习理论强调学习是主动的知识建构过程。结合传感器与测试技术课程特点，从设计教学流程、规范教学六大要素、构建“点、线、面”相结合的教学模式、实施多种教学方法和手段以及多元化、全过程的综合评价体系等方面，详细介绍了用建构主义学习理论指导课程研究型教学的实践活动。
关键词：建构主义学习理论研究型教学教学模式评价体系。
研究型教学是与创新性教育相适应、以“学生为中心”的教学模式，是教师以课程内容和学生的学识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式[1]。而建构主义学习理论提出学习是一个积极主动的建构过程，强调学生对知识的主动探求、主动发现和对所学知识的主动建构[2]。教学过程则是充分利用情境、协作、交流会话等环境要素，调动学生的主动性、积极性和创新精神，提高教学质量和效率。可见将建构主义学习理论运用到研究型教学实践中，会起到事半功倍的效果。传感器与测试技术课程具有以下的特点：工程实践性强；涉及的专业知识面广、知识点多、综合性强；传感器和测试技术本身发展迅速。结合课程特点，深入阐述建构主义学习理论指导下的传感器与测试技术课程的研究型教学实践。
1建构主义学习理论的知识观和学习观。
建构主义学习理论最早是由认知发展领域最有影响力的瑞士著名心理学家皮亚杰在20世纪60年代提出的，他认为儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的认识，从而使自身的认知结构得到发展。后来又有许多心理学家和教育学家，如维果茨基、奥苏贝尔、布鲁诺等发展了建构主义学习理论，从而形成较完整的理论，它对学生的学习方式、教师的教学方式以及师生间的关系都产生了重要的影响，并逐渐成为研究与实施素质教育的重要理论依据[2]。
1.1知识观。
建构主义学习理论认为世界是客观存在的，但每个人是以自己的经验为基础来建构现实[2]。知识不是从外部输入人内心的，而是在与外部作用的过程中在人的心灵内部建立起来的[3]。知识并不是对现实的准确表征，它是一种解释、一种假设，而不是问题的最终答案，会随着人类的进步而出现新的假设。另外，知识不可能以实体的形式存在于具体个体之外，尽管我们通过语言符号赋予知识一定的外在形式，甚至这些命题还得到了较普遍的认可，但这并不意味着学习者会对这些命题有同样的理解。因为这些理解只能由个体学习者基于自己的经验背景建构起来，这取决于特定情境下的学习历程。
1.2学习观。
学习过程是学习者从外界选择性地知觉新信息，然后进行主动构建并生成意义的过程[4]。学习者通过对外部信息的选择和加工，通过新旧经验之间的相互作用，构建自己知识，为“理解而学习”是建构性学习的核心目标。学习者通过构建自己对各种问题的理解形成自己的观点，而不仅仅是记住别人已经研究出来的结论[5]。学习者的知识构建过程受到教师指导、学生参与、周围环境等因素的影响。教师与学生之间以教学内容为中介形成双向互动关系，可以更好地激发学生主体作用的发挥，促进学生积极构建知识。学习活动要发生则必须满足两个条件：学生的背景知识与新知识有一定的相关度、新知识的潜在意义能引起学生情感的变化。学习活动发生后，通过与其他学生和教师的不断交流和沟通，在自己原有知识的基础上完成新知识的建构。
2.1设计课程教学流程，规范课程教学六大要素。
建构主义学习理论强调“教学情境”“协作”以及“知识主动建构”，基于该理论指导，根据“科学引领工程、工程引入教堂、教员在研究中教、学员在实践中学”的教学理念，以“知识、素质、能力综合培养”为课程目标，设计了传感器与测试技术课程教学流程（如图1所示）。规范了课程的讲授、教材、作业、讨论、实践训练、考核等课程教学六大要素，使每个环节都有实施依据和具体实施方法。
2.2采取以点、线、面相结合的方式构建新的教学模式。
解决传感器与测试技术课程中理论与实践相结合及学时少、内容多、要求高的问题。突出专业基础教学的综合性、系统性，体现现代仪器及测试科学和技术的相互关联和完整性。
“点”指以课程教学六大要素为单元，课程重点讲授核心知识点，重点引导学生把握科学的思维方式和研究方法；讲授内容宽而新，以仪器学科的应用为大背景，引导学生了解传感器基本原理、在工程中的应用。“线”指以理论课程体系、实践课程体系、科研训练体系为三条主线，探索研究型教学体系。理论课程体系由理论型课程教学单元构成，强调对传感器基本原理的掌握；实践课程体系由基础型、综合与研究型实验构成，强调通过基本技能训练、综合能力培养、开放研究实验的锻炼，培养创新意识；科研训练体系由课程设计、学科竞赛、课题研究等构成，锻炼工程实践能力，提高创新能力。“面”指以教学科研结合型的教师队伍和学科的整体实力来铰链点与线，建设立体化的应用型教学模式。课程内容注重先进性和科学性，将最新军事应用科研成果转化为教学资源，使学生尽早参与科学研究训练，接触科学前沿。同时让学生接受教师研究和教学文化的熏陶及严谨的学术作风的浸润。这是培养学生自主研究性学习能力的一个重要环节，也是培养学生创新思维的主渠道，同时对教学队伍的建设提出了更高的要求。
2.3实施“从单元构建系统，从系统细化到单元”的教学手段和方法。
贯穿传感器原理、结构及应用这一主线，设计了一套适合本课程的教学进程，对不同的教学内容方法不同，在不同的教学阶段方法不同，对不同传感器的特点，具体的教学手段也不同。
2.3.1按不同课程内容实施不同教学模式。
不同传感器具有不同的特性，在教学中设计了不同的教学手段。如电感式传感器部分，差动变压器灵敏度特性是教学难点，教学思路是“先做实验，主动探究”。先讲授差动变压器的工作原理，而对特性部分不予讲解，接着布置实验内容，学生通过实验得出“电压频率在一定范围内时灵敏度不变”这一规律。学生在自问为什么时，会主动根据差动变压器的工作原理和公式作进一步推导。压电式传感器的教学思路是“搭建支架，分析比较”。两种典型的压电材料石英晶体和压电陶瓷，由于其具有不同的结构和特性，所以两种压电式传感器在稳定性、灵敏度、价格和抗干扰性方面有很大区别，学生只要掌握了压电材料的基本特性，即可自己分析得出两种压电传感器的特性。如计量光栅，教学思路是“创造情境，丝丝入扣”，包括以下几步：(1)以学生熟悉的测量转速光电传感器为例，提出是否可以用光电传感器来测量位移。(2)大家分组讨论，提出设计方案。这时有学生提出，可以把光电传感器中的开孔圆盘拉直变成开槽板，并拿出事先准备的一张均匀刻槽的纸，现场演示了学生的思想—这是光栅的雏形。(3)分析方案的可行性。即测量的精度、实际系统中光电接收元件的安装等问题。(4)讨论并改进方案。学生的方案提高精度可以通过减小槽的距离，进一步让学生分析这种思路的技术可行性和难点。于是引出用2块光栅交叠，并请大家伸出双手演示著名的“莫尔条纹效应”。至此，学生已经基本明白了光栅数字位移传感器测量位移的基本原理。(5)配合演示动画，让大家分析光栅的特点。
2.4多元化、全过程的综合评价体系研究。
该课程涉及对基本原理的掌握、对测试系统的设计，评估学生的能力需要建立更加科学合理的评估模式。教学评价系统遵循学习过程评价和教学目标管理相结合的基本原则，以研究学习过程的知识获取（如传感器原理）、探索研究（如测试技术应用与最新发展）、思维创新（如测试系统设计）等要素为评价因子，以完成教学大纲要求的教学目标进行评价，考核重点从获取知识量向知识、能力、综合素质的评价转移，形成多元化、全过程“合格+拔尖”的综合评价系统。最后成绩考核包括平时作业、卷面成绩、课程设计综合评估。作业包括课本习题/调研报告、资源检索等，作业可以通过网络提交。第一次课的作业是请学生跟踪调研新型传感器、测试技术或测试系统发展动态，后续的课堂中，适当安排些调研比较充分的学生做汇报、研讨，教师再进行点评。课程中期布置了课程设计、自行车测速系统的设计，不限传感器类型。每个小组上交传感器设计说明书，并根据条件实现传感器部分或全部环节的制作。各小组代表发言，时间不超过10分钟，小组成员可随时补充，其他组学生可随时提问，对相互间的不同观点可据理力争，甚至驳斥。最后，教师再逐一点评，和学生一起评价出最佳设计奖。这种研讨课的教学效果超过了预期设想。每组选用了不同的传感器进行测速，设计方案五花八门，并从传感器选型、电源、安装、成本、误差分析、实用性等方面全面分析，考查学生全面掌握课程核心知识点的情况以及分工、合作、沟通的能力。
3结束语。
建构主义学习理论指导下的研究型教学，迎合了创新型人才培养的大方向，不仅提高了教师教学理论水平和教学科研能力，同时也促进了学生的全面发展，参加各种科技创新的学生人数激增，并且作品质量有很大提升。但建构主义学习理论在教学实践中的运用并不是生搬硬套，如何在传感器与测试技术迅速发展、教学理念不断与时俱进的情况下，探索更科学的教学模式，切实提高学生的创新意识和创新能力，还需继续实践和探索。
参考文献。
[4]张大均。教育心理学[m]。北京：人民教育出版社，1999.
[5]顾琳。建构主义热的冷思考[j]。当代教育科学，2007(1)：7-10.
物理传感器论文篇十九
对于电阻应变片式测力传感器（以下简称“测力传感器”）来说，弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行合理的设计至关重要。
弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围，但因测力性能的需要，其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来，普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可，对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而，对于弹性体来说，除了需要满足机械强度和刚度要求以外，必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位（以下简称“贴片部位”）的应力（应变）与弹性体承受的载荷（被测力）保持严格的对应关系；同时，为了提高测力传感器测力的灵敏度，还应使贴片部位达到较高的应力（应变）水平。
由此可见，在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求：
（1）贴片部位的应力（应变）应与被测力保持严格的对应关系；
（2）贴片部位应具有较高的应力（应变）水平。
为了满足上述两项要求，在测力传感器的弹性体设计方面，经常应用“应力集中”的设计原则，确保贴片部位的应力（应变）水平较高，并与被测力保持严格的对应关系，以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。
二、改善应力（应变）不规则分布的“应力集中”原则。
在机械零件或构件的设计过程中，通常认为应力（应变）在零件或构件上是规则分布的，如果零件或构件的截面形状不发生变化，不必考虑应力（应变）分布不规则的问题。其实，在机械零件或构件的设计中，对于应力（应变）不规则分布的问题并非不予考虑，而是通过强度计算中的'安全系数将其包容在内了。
对于测力传感器来说，它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力（应变）与被测力保持严格的对应关系，实际上就是保证在测力传感器受力时，弹性体上贴片部位的应力（应变）要按照某一规律分布。在实际应用中，对于弹性体贴片部位应力（应变）分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的变化。
弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力的大小不变时，力的作用点发生变化或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生变化。如果在弹性体结构设计时，未能考虑这一情况，就可能造成弹性体上应力（应变）分布的不规则变化。这方面最典型的实例是筒式测力传感器（见图1）。
当筒式测力传感器上、下端面均匀受力时，在弹性体贴片部位的整个圆周上应力（应变）的分布是均匀的。当上、下两个端面上受力情况发生变化后，力在两个端面的作用情况不再是均匀分布的，这时弹性体贴片部位圆周上应力（应变）的分布情况就难以预料了。如果筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大，弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）基本上还是均匀分布。但是，在实际应用中，通常很少能为测力传感器提供较大的安装空间位置，因而筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比很难做到足够大，弹性体贴片部位圆周上应力（应变）将不均匀分布，而且不均匀分布的情况随弹性体受力情况的变化而改变。在这样的条件下，弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力不能保持严格的对应关系，将造成明显的测力误差。
为了减小由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差，有些传感器设计者采取在筒式测力传感器弹性体上增加贴片数量的方法，尽可能将弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况测量出来。这样的处理方法有一定的效果，可以减小弹性体受力条件的变化引起的测力误差。但这种方法毕竟是一种被动的方法，增加的贴片数量总是有限的，还是很难把弹性体上贴片部位圆周上应力（应变）分布不均匀的情况全部测量出来，测力误差减小的程度不够显著。
由于弹性体受力条件的变化引起的测力误差的实质是弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）的不规则分布，如果能使弹性体贴片部位圆周上的应力（应变）分布受到一定条件的约束，迫使贴片部位的应力（应变）按照某一规律分布，因而使得弹性体贴片部位的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，由此来减小因弹性体受力条件的变化引起的测力误差。
对于筒式测力传感器来说，在承载强度足够的条件下，如果将弹性体贴片部位圆周上不贴片的部位挖空（见图2），使得应力只能在未挖空的部位分布，大大改善了应力（应变）不规则分布的情况。或者说，应力（应变）的不规则分布仅仅限于未挖空的部位，并且其不规则分布的程度不会很大。因此，在未挖空的部位粘贴电阻应变片，就能使测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系。
上述处理方法实际上出于这样一个原理：通过某种措施，使弹性体上的应力（应变）集中分布在便于贴片检测的部位，实现测得的应力（应变）与被测力基本保持严格的对应关系，以保证传感器的测力精度。
作者曾用上述方法对筒式测力传感器进行改进。改进前的普通筒式传感器测力误差大于1%f.s.，改进后（局部挖空）的筒式传感器测力误差为0.1~0.3%f.s.，测力精度明显提高。
若要测力传感器达到较高的灵敏度，通常应该使电阻应变片有较高的应变水平，即在弹性体上贴片部位应该有较高的应力（应变）水平。
实现弹性体上贴片部位达到较高应力（应变）水平有两种常用的方法：
（1）整体减小弹性体的尺寸，全面提高弹性体上的应力（应变）水平；
（2）在贴片部位附近对弹性体进行局部削弱，使贴片部位局部应力（应变）水平提高，而弹性体其它部位的应力（应变）水平基本不变。
以上两种方法都可以提高贴片部位的应力（应变）水平，但对弹性体整体性能而言，局部削弱弹性体的效果要远好于整体减小弹性体尺寸。因为局部削弱弹性体既能提高贴片部位的应力（应变）水平，又使得弹性体整体保持较高的强度和刚度，有利于提高传感器的性能和使用效果。
局部削弱弹性体提高贴片部位应力（应变）水平的原理是：通过局部削弱弹性体，造成局部的应力集中，使得应力集中部位的应力（应变）水平明显高于弹性体其它部位的应力水平，将电阻应变片粘贴于应力集中部位，就可以测得较高的应变水平。
局部应力（应变）集中的方法在测力传感器的设计中经常被采用，尤其在梁式测力传感器（如弯曲梁式和剪切梁式测力传感器）的弹性体设计中被广泛应用。局部应力（应变）集中方法应用较为成功的当数剪切梁式测力传感器。剪切梁式测力传感器是通过检测梁式弹性体上的剪应力（剪应变）实现测力的，其弹性体的结构如图3所示（为了便于说明问题，这里仅以一简支梁式的弹性体为例）。
由材料力学中有关梁的应力分布知识可知，当梁承受横向（弯曲）载荷时，在梁的中性层处剪应力（剪应变）最大。如果要检测梁上的剪应变，应该在梁的中性层处贴片。为了提高贴片处的剪应力（剪应变）水平，可将弹性体两侧各挖一个盲孔（见图3的2处），盲孔的中心应在中性层处。电阻应变片应该粘贴在盲孔的底面上，即图3中工字形断面（a－a剖面）的腹板上。
对于梁形构件来说，其弯曲强度是主要矛盾。在一个梁满足弯曲强度的情况下，剪切强度一般裕量较大。当在中性层附近挖盲孔后，该截面上腹板上的剪应力（剪应变）明显提高，然而该截面上的弯曲应力提高很小。因此，剪切梁式弹性体应用局部应力集中方案后，被检测的剪应变大大提高，使该测力传感器的灵敏度显著提高，而对整个梁的弯曲强度影响很小，使整个梁保持了良好的强度和刚度。
四、小结。
在测力传感器的设计过程中，如能自觉地按照上述两种应力集中的原则，对弹性体进行结构设计，就能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。灵活、恰当地运用应力集中的原则，对于设计和生产高性能的测力传感器具有重要的实用意义。
参考文献。
[1].刘鸿文主编，《材料力学》，高等教育出版社，1979年。
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