物理传感器论文(实用21篇)
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物理传感器论文篇一
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: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。
物理传感器论文篇四
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。
物理传感器论文篇五
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: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)。
物理传感器论文篇八
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。
物理传感器论文篇九
摘要:21世纪是信息的时代,随着网络的普及,多媒体作为一种现代化的教学工具,在近现代的化学课堂教学中得到了广泛的应用,尤其是在化学实验教学中的应用,它以其抽象性、直观性、安全性赢得了众多师生的喜爱,同时还大大的推动了本学科的发展。本文就多媒体技术在高中化学实验中应用的优点以及需要注意的问题进行初步的探讨。
关键词:多媒体化学实验应用思考。
化学是一门以实验基础的学科,在化学实验教学中引入多媒体技术能最大程度地、栩栩如生地、形象生动地进行实验模拟,以此来刺激学生的多种感觉器官,这不仅有利于激发学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面,而且还可以弥补传统教学模式、方法的不足并提高课堂的教学质量和教学效率。但是多媒体技术在化学实验教学中的运用并不是只有积极的作用,它也存在不足之处,下面将分别详细的进行阐述。
1.1在实验原理微观分析中的应用。
化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。因此,化学的研究对象就要涉及到物质的微观状态和化学反应机理。因为微观世界既看不见也摸不着,所以学生对化学中微观世界的认识,利用传统的教学,学生是很难理解和掌握的。使用多媒体,结合必要的文字、图像、声音等信息,这些教学信息能够在较短的时间内触及学生的多个感官,给学生留下深刻地印象,让学生了解微观世界,理解化学反应的实质与原理。这不仅有利于学生的学,更有利于教师的教。例如,在教学实验电解水的原理时,利用多媒体模拟水分子演变成氢原子和氧原子的过程。又如物质溶于水,电离形成离子的过程;离子化合物、共价化合物形成过程中电子的转移,这些都需要运用多媒体技术,使微观抽象的知识变得宏观具体而易懂。在物质结构选修教材中,杂化轨道的形成,更离不开动画课件的帮助。多媒体以及其丰富的表现力,给学生创造了直观形象的认知平台,使学生达到掌握知识的目的。
1.2在规范化学实验操作中的应用。
化学实验基本操作是化学实验操作的基础,操作的正确性和规范性将直接影响实验的现象和结果的准确性。因此中学阶段养成良好的实验操作习惯,对于培养学生的动手和探究能力有着非常重要的作用。例如,化学实验基本操作中的“量、取、滴、热、洗”的教学,以及各种仪器的特殊使用都可用多媒体课件进行演示。又如浓硫酸的稀释实验,在课堂上教师一般演示的都是正确的操作步骤,对于不正确的操作教师只进行讲解,告诉学生应该怎么做,不应该怎么做,时间久了学生会觉得老师是在危言耸听,便会置之不理。然而通过多媒体可以对浓硫酸滴人水中便释放出大量的热使液体飞溅的现象进行模拟,引起学生的高度重视,从而帮助学生正确掌握实验操作的基本规则和正确认识实验装置,提高学生的实验能力,为以后的学习和探究打下夯实的基础。
1.3在复杂性、危害性、有毒性实验中的应用。
在教科书中有些实验比较复杂耗时,有些实验又有毒而具有危害性,但又必须让学生对这些实验有所了解。我们都知道化学这门自然学科对实验中所用试剂的量和操作步骤的顺序等都有一定的要求,如若学生操作不规范,轻者引起实验失败,重者引起实验事故,甚至有可能造成实验者的生命危险。如果采用传统的教学方法,是无法完成教学目标的,也很难达到教学目的,若采用多媒体网络技术,对操作中易出错的后果进行模拟,让学生加深印象,做到心中有数。例如在讲解元素周期律时,第三周期从左到右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐加强。这是通过做实验或阅读资料而得出的规律。在这些实验中有些实验室无法做的,如果让学生死记硬背这些知识,既枯燥无味又易忘记或记混淆。然而只有实验才能加深学生的印象,若用多媒体模拟实验,就会取得很好的教学效果。氢气与氯气在光照或点燃时发生爆炸而化合等实验。应用多媒体,既可以观察实验现象,同时又避免了不安全实验对师生身体的伤害。
物理传感器论文篇十
虚拟仿真技术的发展和应用对医学实验教学产生了很大的影响,特别是对传统的医学实验教学方式和实验模式进行了很大的改进。传统的医学实验教学中,缺少实验的设备和实验的客体,学生的实际操作能力得不到有效的锻炼,所以,对学生的学习和操作能力培养不到位[2]。虚拟仿真技术的应用为学生进行实验操作提供了一定的基础,也实现了对学生的有效培养。目前虚拟仿真技术在医学实验教学中的优势主要体现在以下四个方面。
2.1虚拟仿真技术改善了医学实验教学设备。
在医学实验教学中,对设备的要求比较高,主要包括一些实验用的动物或者尸体、实验用到的仪器和设备以及相关的实验经费等,都对实验教学的有效进行产生了一定的影响。随着社会的发展,解剖学在目前获得了很大的发展,也是医学教学中最基础和最重要的课程,所以,一定的实验设备在教学中是非常关键的,对教学的`有效性影响也很大。目前,虚拟仿真技术的广泛应用和发展,很好的解决了医学实验教学中的这些问题,不但丰富了实验教学设备,学生可以利用虚拟的“尸体”进行操作和实践,也很好的锻炼了学生的实践动手操作能力。
2.2虚拟仿真技术能够提高学生的兴趣。
虚拟仿真技术能够为学生提供相关的实验环境,创造一定的基础性实验条件,同时,还能够实现学生在虚拟的空间环境中和客体进行有效的交流,提高学生对相关内容的认识和理解。虚拟仿真技术在医学试验教学中的应用,能够将声音、图像和相关的多媒体演示功能进行结合,丰富实验教学过程和教学内容,充分的提高了学生的兴趣[3]。同时,将具体的教学内容变得形象和生动,而且有一定的视觉冲击力,方便了学生的理解和掌握,因此,提高了实验教学的效率和质量。比如,在进行细胞膜的教学时,可以利用虚拟仿真技术建立细胞结构,动态化的展示,可以让学生更好的观察和学习。
2.3虚拟仿真技术突破了时间和空间上的限制。
虚拟仿真技术的应用,对传统的医学实验教学产生了很大改变,打破了时间和空间上的限制,学生可以通过虚拟仿真技术对动物的内部结构进行有效的观察,以及实现动态化的观察[4]。比如要了解一些药物的成分和产生的身体反应,在传统的教学中,通过一定的讲述过程是无法实现有效教学的,学生也难以理解。因此,虚拟仿真技术的应用,实现了这些过程的快速进行和变化,同时,将这些反应过程和变化情况能够清晰的表现出来,帮助学生进行学习和理解。
2.4虚拟仿真技术避免了在具体实验中的危险情况。
医学实验过程存在一定的危险性,会对人体的健康产生一定的危害,比如一些感染性的疾病等。所以,随着虚拟仿真技术在实验教学中的应用,避免了学生和实验对象的直接接触,而是通过虚拟的方式产生实验的客体,所以,不需要考虑实验过程中产生一些危险性的因素,因此,对相关的实验进行有很大的帮助。除此之外,虚拟仿真技术也很好的帮助学生积累了临床经验,有效的锻炼了学生的实际操作能力,有利于学生的综合水平提高和发展。结语随着虚拟仿真技术的发展和应用,改善了医学实验教学,虚拟仿真技术的应用,加深了学生对于医学知识的认识和理解,提高了医学实验教学的质量和效率。另外,虚拟仿真技术打破了时间和空间上的限制,完善了实验教学的设备,并有效的避免了在试验中的不安全因素,对医学实验教学具有重要的意义。
参考文献。
物理传感器论文篇十一
摘要:在初中生物实验课中,通过“学案导学”,以学生为学习的主体,教师依“案”而“导”,学生依“案”而“学”,从学案的设计、教师的引导、学生的实验等方面对提高学生综合能力以及提高初中生物实验课堂有效性进行探讨。
关键词:初中生物实验学案导学。
生物学是一门以实验为基础的自然科学,许多生物现象只有通过实验才能得到解释。实验教学在生物课程中的地位非常重要。在生物学的教学中,必须重视对学生的实验能力的培养。初中的学生,尤其是初一和初二的学生,对生物学科的好奇心强,兴趣浓,若能利用这一特点,在初中的起始阶段,通过实验教学,使学生养成正确的实验习惯,培养专业的生物素养,逐步具备实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神,将使学生终生受益。另一方面,由于初中生刚接触生物实验,做实验时,注意力容易分散在实验仪器及用具上,不注意听讲,在实验过程中不能有效操作,使实验课堂的有效性大大降低。有什么办法既能提高实验课堂的有效性,又能关注学生实验能力的培养?笔者经过多年的教学实践发现,“学案导学”能有效解决这一问题。
“学案导学”是以“不待教师教,学生自己能学习”为宗旨,立足于学生的自主学习,教师以创新性、发展性为目标,以学案为载体,以导学为方法,实现学生自学能力、合作能力、创新能力和学科素养共同提高的一种教学模式。下面,笔者以八年级下册第八单元第三章第二节中的一个探究实验《酒精对水蚤心率的影响》(下简称为《酒精》)为例,谈谈“学案导学”在初中生物实验课中的应用。
一、学案的创新设计是“学案导学”的基础。
实验学案的一般组成应包括学习目标、实验过程、学习检测三部分。
学习目标要明确,要求学生运用各种学习手段去完成、落实。这一部分还包含有学习重点、难点,主要的问题与解决的办法,即学习准备。
实验过程可按照“提出问题――作出假设dd制定计划dd实施计划dd得出结论dd表达和交流”这种科学探究的一般过程来设计。如《光对鼠妇生活的影响》、《酒精对水蚤心率的影响》等探究实验。
学习检测是为巩固所学知识以达到学习目标进行的练习,选题要力求典型,有梯度,力争全部学生均能完成基础题,优秀学生能完成拓展题,使各类学生均可在原有水平上有所提高。布鲁纳曾经说过:“最好的动因是学员对所学材料有内在的兴趣。”要激发学生这种内在的动力,需要一份让学生感兴趣的学案。结合教材和学生的特点,我认为学案的设计应在上述基础上有所创新:
1、加入情境内容。
创设一定的情境,使学生身临其境,进入角色,容易激起学生的兴趣,调动学习的积极性。在《酒精》一例中,我以“水蚤国国王离奇暴毙”为诱导,结合当时热播的电视剧中的人物“古灵精探”,创造出浓厚的情境氛围,学生很快就表现出极强的好奇心,想了解当中的原因,也就有了做实验的兴趣。
2、结合生活设计层层深入的问题。
问题是激发学生探索和求知的重要手段,其设计是学案设计的关键环节。问题的设置不仅要有一定的科学性、启发性、趣味性,还要有一定的层次和梯度,循循善诱,层层深入。如《酒精》中,我先让学生思考“用什么方法来说明酒精会影响水蚤的心率?”,继而提问“白酒和啤酒对水蚤心率的影响一样吗?”,联系生活,引导学生阅读资料,按照科学探究的一般步骤,一步一步完成实验。
二、教师的引导是“学案导学”的关键。
导学的目的,就是采用一定的教学手段,引导出学生潜藏的且能够解决问题的知识联系和能力,从一种潜质转变为现实。对于初中生物实验教学来说,导学的目的就是为了少教,“不教”,让学生针对问题多思考,多交流。导学是让学生能在主动学习,主动探求,主动交流,主动应用的学习活动过程中,使学生的“自我”得到充分发展,充分体现学生的主体地位。在“学案导学”的课堂教学的五个阶段中,教师的引导是关键。
1、示案导学阶段。
教师把学案发给学生以后,通过创设有效的教学情境,引导学生阅读学案,明确学习目标,并激发学生的思考。在《酒精》一课中,创设情境后,教师马上引导学生思考引发“水蚤国王”死亡的原因,从而联想酒精对水蚤心脏的影响,继而查找喝酒对人类健康影响的资料,通过比较后,作出问题的假设。
2、引导讨论阶段。
在学生确定研究的问题后,教师可组织学生分组讨论问题,然后巡班指导,并在这个时候进行个别的辅导,提醒学生做好学案的记录。
学生的分组要提前做出干预,确保组员的层次性,提高分组讨论的效率。在学生的交流过程中,可引导学生尝试解答学案中提出的主要问题。如《酒精》的实验中:“为什么可以用水蚤来做实验?”“水蚤心跳很快,如何数水蚤的心率?”等。
3、集思广益阶段。
教师根据课堂学生实验收集到的反馈情况,引导学生归纳出规律性的知识,通过梳理概括,总结在学案上,使知识系统化。学生通过对比、分析、综合把感性认识上升到理性认识。同时,教师要注重培养学生以创新为本的价值理念,注重引导学生总结解决问题的方法,提高学生应用知识的能力。
5、迁移应用阶段。
教师要善于在总结阶段引导学生完成学案中精心设计的课堂练习,引导学生通过习题训练迁移获得新知,达到知识的融会贯通。如《酒精》一课中,便可设计这样一个练习:“如果您是一个医生,如何劝告人们避免水蚤国王暴毙的悲剧?”学生在教师的引导下思维活跃,纷纷在学案上写上了“给广大群众的健康建议”等应用于生活实际的内容。这个阶段是学生是否理解实验目的的检验,更是一种创新思维能力的培养。引导时还要注意做到以下几点:
(1)要创设民主的氛围,倡导自由讨论。
(2)在“互问互答”环节中要不断引导学生,在一位学生发言后,允许其他学生的补充,或者请另一位学生来判断前一位学生讲得对不对,为达到分层教学的目的,可以要求部分学习能力较强的学生发表自己的观点的同时要说明理由。
(3)教师要充分备课且对课堂有较强的驾驭能力。自由讨论的课堂不同的意见较多,对教师的调控能力及知识修养有较高的要求,教师要善于处理“放”与“收”、互问与互答、主题与个性化问题等几方面的关系,既要使学生各抒已见,又不能干扰课堂正常进行,更不能偏离主题,要做到课堂秩序活而不乱,高质量的完成教学任务。
三、学生的自主学习是有效实验的核心。
学生实验是初中生物实验课堂中学生学习活动的一个不可缺少的重要组成部分。在学生实验中,学生的观察能力,合作能力、探究能力,分析问题、解决问题的思维能力,以及动手操作技能都得到了锻炼与提高。但实验课和一般的.授课对学生有不同的要求,最明显的不同是学生必须要动手做。传统的实验课往往是教师教,学生做,教师先讲清了每个实验的内容、操作步骤、注意事项、实验目的和全过程,然后让学生按教师要求完成实验,这种教法一成不变,学生的思维难以发散。“学案导学”教学模式提倡学生的自主学习,自主探究,体现出学生是实验活动的主体,这就要求教师要在课堂上敢于放手,让学生主动接手。
(1)要让学生接手,必须在学案的设计上重视教学目标的设计,明确学生的学习,不但要学知识,更重要的是通过知识的学习,通过实验的操作,培养解决问题、分析问题的能力,培养学生灵活的思维,提高学生的实践能力。把固化的思维变灵活,让灵活的思维更灵活,让每一个学生都能实践体验。
(2)在教学组织形式上,改变单一的“教师教,学生做”的教学形式,给学生一定空间和时间,放手让学生自己动手设计实验方案,归纳和总结实验要点。学生对实验现象的质疑也可以改变教师“一言堂”解疑释难的方式,可以把“假设与结论不一致”“实验现象不明显”等问题交给学生,组织学生讨论,分析实验操作可能产生的误差或错误的操作等。
(3)“学案导学”为学生创造了一个宽松和谐的学习环境,建立了教师与学生、学生与学生之间的学习共同体,营造了民主平等的师生关系。教师鼓励学生大胆质疑,培养学生的想象力和发散思维,允许学生提出不同的看法,无论什么问题,都不是把现成答案讲授给学生,而是让学生积极主动地寻找解决问题的最佳途径。在探求知识的过程中培养和锻炼了学生的创新精神和创新意识。
美国心理学家布鲁纳认为:“知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取的主动参与者。”在初中生物实验课上应用“学案导学”,突出学生主体地位,结合学生实验和学习的主观能动性,提高了学生生物实验的能力和学科素养,也有效提高了生物实验课堂的教学效果。
参考文献:
[2]赵加琛,张成菊..学案教学设计[m].北京:中国轻工业出版社,37~73。
物理传感器论文篇十二
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。
物理传感器论文篇十三
日食是一种自然天文现象,并不常见,属于天文学研究的一种。
日食被定义为日面被月面遮掩而变暗甚至完全消失的现象。
那么日食是如何来的?日食又分哪几种呢?
日食,又作日蚀,在月球运行至太阳与地球之间时发生。
这时对地球上的部分地区来说,月球位于太阳前方,因此来自太阳的部分或全部光线被挡住,因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。
日食只在朔,即月球与太阳呈现合的状态时发生。
日食分为日偏食、日全食、日环食。
观测日食时不能直视太阳,否则会造成失明。
日食是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。
在地球上月影里(月影:月亮投射到地球上产生的影子)的人们开始看到阳光逐渐减弱,太阳面被圆的黑影遮住,天色转暗,全部遮住时,天空中可以看到最亮的恒星和行星,几分钟后,从月球黑影边缘逐渐露出阳光,开始发光、复圆。
由于月球比地球小,只有在月影中的人们才能看到日食。
月球把太阳全部挡住时发生日全食,遮住一部分时发生日偏食,遮住太阳中央部分发生日环食。
发生日全食的延续时间不超过7分31秒。
日环食的最长时间是12分24秒。
我国有世界上最古老的日食记录,公元前一千多年已有确切的日食记录。
日全食发生时,根据月球圆面同太阳圆面的位置关系,可分成五种食象:初亏、食既、食甚、生光、复圆。
月球表面有许多高山,月球边缘是不整齐的。
在食既或者生光到来的瞬间月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时,未遮住部分形成一个发光区,像一颗晶莹的“钻石”;周围淡红色的光圈构成钻戒的“指环”,整体看来,很像一枚镶嵌着璀璨宝石的钻戒,叫“钻石环”。
有时形成许多特别明亮的光线或光点,好像在太阳周围镶嵌一串珍珠,称作“贝利珠”。
日全食之所以受重视,更主要的原因是它的天文观测价值巨大。
科学史上有许多重大的天文学和物理学发现是利用日全食的机会做出的,而且只有通过这种机会才行。
最著名的例子是19的一次日全食,证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。
日全食之类的天文现象,要说与人们的日常生活、吃喝拉撒,确实是没有什么直接关系。
但是,它代表了一种终极的人文关怀,代表了一种对大自然的极度热爱,代表了对支配万事万物的自然铁律的一种永恒的好奇和敬畏,一个国家、一个民族,不能缺少这些关怀、这些热爱、这些好奇和这些敬畏。
物理传感器论文篇十四
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。
物理传感器论文篇十五
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。
物理传感器论文篇十六
姓名:安班级:学号:滨。
2013级本科三班。
201315110101。
论文分析:
意义:光纤传感技术是一门新兴的应用物理技术,它在石油、通信、化工检测以及各种参量测量方面具有许多独特的优点,有广阔的应用前景。近年来,光纤技术已逐渐渗透到各研究领域,其应用范围日渐广泛。随着光纤传感系统在国防军事、航空航天、工矿企业、土木建筑、能源环保、生物医学、计算测量、自动控制等各领域的应用,对光纤传感系统的性能也不断提出新的要求。光纤温度传感器特别适用于易燃易爆的工作环境,从而弥补了传统的点温度传感器的不足。主要内容及研究思路:本文从光纤的基础入手,首先介绍了光纤的基础知识,然后结合传感器引入了光纤温度传感器的定义,分类及工作原理。本课题研究的是一种非功能性光纤温度传感器,它是利用高度敏感的双金属片作为感温元件,金属片的变化改变了光纤的通光强度。
目标:光纤温度传感器可以达到不但测温对象广,从监测相对低温的生物过程到监测高温的发动机零件,而且测量准确度、灵敏度高,抗电磁能力强,传输距离远,使用寿命长,价格相对低廉,使用更加经济。今后光纤温度传感器研究方向将会进一步提高传感器的精度、可靠性;提高抗干扰能力、稳定性,并简化器件结构,降低成本。
目录。
第1章前言。
2.4纤端光场的光强分布函数选取。
3.2实验主要设备和材料3.3实验搭建与调试第4章实验结果分析。
5.1实验结论。
5.2光纤温度传感器存在的不足和展望参考文献致谢。
第1章前言。
1.1选题背景及研究意义。
1.2光纤传感器国内外研究现状。
1.2.1国外研究现状。
1.2.2国内研究现状。
1.3光纤传感器及其组成与分类。
1.4本论文的主要内容。
本文所采用的温度变换器为u型双金属片,依据双金属片的位置随温度的变化而变化的原理,利用双金属片的纵向位置改变来调制光纤探头接收到的光强,从而实现温度对光强的间接调制。与传统的指针式双金属片温度计相比,本传感器具有快速、灵敏、便于实现与计算机接口连接等优点。研究从基本的概念入手。
第2章光纤温度传感器理论。
2.1光纤基础知识介绍。
2.1.1光纤的结构和分类。
2.1.2光纤的传输原理。
2.2热敏元件双金属片工作原理。
2.2.1双金属片弯曲机理及其选取。
2.2.2双金属片得到选取及其补偿和调制机理。
2.2.3双金属片温度变换对位移的补偿机理及其位移的计算。
2.3光纤探头的原理。
2.3.1光纤反射式调制原理及与光强分布的关系。
2.3.2光纤传输信号准共路理论。
2.4纤端光场的光强分布函数选取。
第3章光纤温度传感器系统组成与实验步骤。
3.1实验原理。
3.2实验主要设备和材料。
3.3实验搭建与调试。
3.3.1led光源i-p特性曲线测试。
3.3.2反射式光纤位移传感实验。
3.3.3光纤温度传感器实验。
第4章实验结果分析。
4.1位移光强曲线的测定及其与理论曲线的对比。
4.2温度光强曲线的测定及出现的问题和解决办法。
4.3测温曲线的选取及传感器测温范围的确定。
第5章结论与展望。
5.1实验结论。
5.2光纤温度传感器存在的不足和展望。
参考文献。
致谢。
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
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。
物理传感器论文篇十九
摘要:温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查,早在1990年,温度传感器的市场份额就大大超出了其它传感器。从17世纪初,伽利略发明温度计开始,人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器,是1821年德国物理学家赛贝发明的,也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后,铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、pn结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。
关键词:温度传感器;温度;摄氏度。
温度传感器(temperaturetransducer),利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。
一、温度的相关知识。
温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化,温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。
摄氏温标是把标准大气压下,沸水的温度定为100摄氏度,冰水混合物的温度定为0摄氏度,在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份,每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的,以热力学第二定律为基础,建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文总结出来的,所以又称为开尔文温标。
二、温度传感器的分类。
根据测量方式不同,温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触,从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。
非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线,从而测量物体的温度,可以进行遥测。
三、温度传感器的工作原理。
(一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单,仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成,是应用最广泛的温度传感器。
热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的:把两种不同的金属a、b组成闭合回路,两接点温度分别为t1和t2,则在回路中产生一个电动势。
热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体a、b焊接而成,焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端,导体a、b称为热电极,总称热电偶。测量时,工作端与被测物相接触,测量仪表为电位差计,用来测出热电偶的热电动势,连接导线为补偿导线及铜导线。
从测量仪表上,我们观测到的便是热电动势,而要想知道物体的温度,还需要查看热电偶的分度表。
为了保证温度测量结果足够精确,在热电极材料的选择方面也有严格的要求:物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料,热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶,熔点高,可用于测量高温,误差小,但价格昂贵,一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶,测温上限为600摄氏度,易生锈,但温度与热电动势线性关系好,灵敏度高。
(二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单,测量准确,但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体,就要用到电阻式温度传感器。
电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时,电阻值要增加0.4%到0.6%。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化,再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。
(三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型:(1)ntc热敏电阻,主要是mn,co,ni,fe等金属的氧化物烧结而成,具有负温度系数。(2)ctr热敏电阻,用v,ge,w,p等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。(3)ptc热敏电阻,以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件,具有正温度系数。也正是因为ptc热敏电阻具有正温度系数,也制作成温度控制开关。
(四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是:可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可用来测量温度场的温度分布,但受环境温度影响比较大。
四、温度传感器的应用举例。
(一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气,冷却水,燃油等的温度,并把测量结果转换为电信号输送给ecu.对于所有的汽油机电控系统,进气温度和冷却水温度是ecu进行控制所必须的两个温度参数,而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中,水温传感器则布置在发动机冷却水路,汽缸盖或机体上上的适当位置。可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式,扩散电阻式,半导体晶体管式,金属芯式,热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型,目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。
(二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度,尤其是在洗澡的时候,能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节,而普通家庭的卫生间都还是人工操作,尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化,随着未来人们的进一步了解,普通家庭的卫生间也能实现自动调节。
参考文献:
[1]周琦。集成温度传感器的设计[d]。西安电子科技大学,2007.
物理传感器论文篇二十
为了实现不同会议室、不同会议终端之间的视音频信号自由交互、不同品牌视频终端和会议摄像机、多会议室设备集中控制、不同会议室的视频画面和音频集中监看、监听等功能,通过会议集中控制系统进行统一管理。本次会议集中控制系统设计包括:视频会议室5个,视频集中控制室1个,视频会议终端品牌2种。
1总体目标。
视频系统:各个会议室建设高分辨率(不低于1920*1280)的大屏显示系统及摄像系统,各会议室可同时参与远程视频会议,显示内容平滑切换。集中控制系统:每个会议室都集中到中央控制室集中控制,包括视频信号的切换、音频集中控制、摄像系统集中控制;将2个不同品牌的视频终端软件的通过pc机进行衔接,实现终端设备的视音频信号相互传递;各视频会议室达到高清视频会议标准;实现各视频会议室之间的视音频信号交互,信号同步通讯;实现由集控室统一控制各会议室会议操作工作,可自由切换各会议室的视频传输信号,音频传输信号;实现会议室房间的音频在本会场扩音效果的同步;视音频信号、网络信号的互联互通以及集中控制;各视频会议室都可以召开主会场高清视频会议,也可作为分会场参加召开的视频会议;集控室可以对各视频会议室的视音频信号进行监看、监听。
2实现方案。
2.1频系统。
在中央控制室配置一台32x32的ypbpr的矩阵,各个会议室都配备一台8x16的ypbpr的矩阵,以控制室为核心,采用树型结构,接收各会议室视频信号,并且能把任意信号发送到指定会议室。各个会议室会场内前后各有一个摄像机,通过各会议室8x16的ypbpr的矩阵把视频信号传送到控制室32x32矩阵,考虑ypbpr信号传输距离过远会有所衰减的问题,远距离的ypbpr信号均采用双绞线传输的方式,通过信号转换来解决信号衰减问题。
2.2音频系统。
音频处理部分采用智能数字音频处理器,每个会议室各放一台,中央控制室放一台,需通过一根超六类屏蔽双绞线来传输音频信号,减少信号衰减及资源浪费。各个会议室和中央控制室的连接方式为环状。只要设备加电运行,中央控制室就能接收到各个会议室的`信号,并且能把音频信号输送到各个会议室。在音频信号切换方面,中央控制室配备一台24路模拟调音台,满足把8台视频终端的音频输入到调音台,并且把音频处理器传输过来的本地会场声音通过控制室音频处理器输出到终端。另外还有本地的dvd,机顶盒,pc的音频都输入到调音台,完成所有音频信号的汇聚以及发送。
2.3摄像机控制系统。
视频控制方面:根据各个会议室的摄像机品牌比较繁多的问题,采用一台多协议的摄像机控制器,能针对不同摄像机设定不同的控制协议,实现一个控制器能控制多个不同品牌摄像机的需求,例如对rs232和rs485的控制协议的摄像机进行控制。视频切换:各个会议室8x16的ypbpr视频矩阵都具备rs232控制功能,在中央控制室配备一台中央控制器,具备多个rs232,rs485,红外及io等端口。中央控制器直接与控制室一台专用pc机同属一个网段,通过在pc机上运行专门定制的高度集成控制软件,来实现各个会议室及控制室视频信号的无缝切换。视频显示:各个会议室都配备视频显示设备,dlp大屏的显示模式及信号的选择都由控制软件实现。dlp大屏及电视都是通过红外控制开关,投影仪是通过rs232控制开关。音频控制:各个会议室的数字音频处理器都可以远程网络访问,可以实时的监测各个会场的声音大小有无。
通过控制室的调音台可以实现各个会议室之间以及会议室与远端的音频切换。其它设备控制:各个会议室都有设备间,配备标准19寸机柜,为解决设备开关问题,各个会议室机柜内部都配备针对220v强电的远程控制开关。中央控制室配备一台可远程控制的电源时序器,通过控制软件就可以控制各个会议室设备以及灯光的开关。按照设定的不同模式,根据会场是否是主会场或者分会场来一键开启会场,设定好灯光效果,所使用的摄像机,是否开启显示设备。通过该会议集中控制系统实现了一键开会,一键闭会,5个会议室任意一个为主会场,其他会议室都可作为分会场参加会议。5个会议室也可以同时召开主会场会议互不影响。其它会议集中控制系统可以参考该方案,根据实际情况灵活配置音频和视频矩阵等设备,实现会议的集中控制。
物理传感器论文篇二十一
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