传感器技术论文精选(九篇)

第1篇：传感器技术论文范文

本文所设计传感器节点无线传感网络实时监测系统可以分为3个部分：无线传感器网络部分，广域网（移动网络或Internet）部分，远端用户部分。无线传感器网络的各个节点被安置在每个冷藏箱内，并组成通讯网络。每个节点上集成了温湿度、二氧化碳、乙烯、震荡检测器等传感器。温度是冷链运输过程中最重要的参数，直接影响食物的保鲜时间，湿度能体现出食物的失水程度，二氧化碳能表现出食物内部的代谢情况，乙烯能反映运输过程中的果实成熟过程，震荡检测则能体现一些突况。各个传感器受嵌入式CPU控制并将信息交给CPU处理，同时嵌入式CPU与Zigbee协议处理芯片通信已实现协议层面的各种操作。以此方式实现对传感器采样周期、工作状态等的设置和调控。各节点将各种传感器采集的数据进行存储、压缩并发送给上一级路由器，再由路由器发送到协调器。在协调器上，安装有GPRS和WiFi空中接口，能够根据具体环境选择一种方式将各路由器发送到协调器的食品所处环境信息发送到广域网中。

广域网部分在本文系统中指移动服务器或者Internet。协调器将监测到的环境信息发送到广域网中，而广域网则提供中转的功能，便于物流管理者在远端获取这些环境信息。远端用户部分指物流管理者通过在PC上开发的用户界面或者在手机上开发的相关应用程序从广域网获取实时的冷鲜食品信息，并根据这些信息对出现的异常情况及时地做出判断和调整。

由于终端节点是通过电池供电的，而在一次长途运送过程中无法更换电池，所以终端节点的功耗是在设计中需要考虑的重要问题。合理利用Zigbee协议栈中提供的节点睡眠功能将有效地优化终端节点的能量利用效率。因为传感器采集的环境信息将按照一定周期上传给路由节点或协调器，所以在不需要发送信息时，可以将发送模块以及嵌入式CPU中与发送有关的功能置于睡眠状态，在需要发送数据时再由设置好的系统时钟进行唤醒。这样通过软件的编写，控制各个模块的工作时间，对能量进行分时合理利用将大幅提高终端节点的电能使用时间，使整个传感器节点网络更加适用于实际的冷鲜食品物流监控应用。

2结语

第2篇：传感器技术论文范文

关键词：传感器教学；实验教学；课堂教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）21-0023-02

传感器技术与计算机技术、网络技术并称为支撑现代信息产业的三大技术支柱。传感器技术广泛应用于工农业生产及日常生活中，是自动化、电子信息、测控技术等专业的一门实践性和应用性很强的基础课程。培养出优秀的传感器设计、应用、创新型人才是传感器教育的当务之急，但该课程内容分散，缺乏系统性和连续性，实践性强，致使教师难教，学生难学，且大多为应付考试，死记硬背理论知识，“学而无用”成为一种普遍现象。因此，在教学过程中，如何提高传感器课程的教学效果，真正达到培养有用传感器人才，是一项重要课题。

一、传感器实验教学发展及现状

传感器及智能仪器仪表自上世纪60年代以来一直作为自动化、电子信息、测控技术等专业的一门专业课程，传感器技术被列为“八五”、“九五”的重点研究项目之一，并且于2003年3月被纳入到普通高级中学物理课程的教学体系中，传感器在当今科技发展及国民教育体系中所处的重要地位。长期以来，理论教学重于实验教学的观念根深蒂固，特别是对传感器这种实践性和应用性都很强的学科，缺乏实验教学会严重影响教学效果。虽然随着教学改革，素质教育的推广，实验教学得到了一定的发展，但仍存在以下几点不足。

1.实验与教学相分离，传感器课程的设置分课堂教学和实验教学两部分，一般为了课时安排的方便，先进行课堂教学，统一学习理论知识，然后在学期末集中安排实验课，这时有些学生对理论部分的内容可能已经生疏或淡忘，实验效果大打折扣。

2.实验内容设置缺乏创新，传感器实验主要是对传感器参数的测试，以验证性和演示性实验为主，功能性、综合性的实验较少。而对于实际应用中比较常见的器件选型、安装及连接方式等问题较少涉及，这些实验对学生的专业应用能力提高作用不是很大。

3.实验教学模式落后，学生实验中大多是按老师要求接线，手工记录数据，分析数据，然后给实验教师检查签字通过，课后写实验报告，通过考核。而且随着高校人数的增加，实验设备往往要2～3人一组共同使用，这样在实验过程中往往是一个学生做，同组人旁观，更有甚者完全不参与实验过程，只是抄一下实验报告就蒙混过关，教学效果很不理想。

二、实验引入课堂教学

传感器课程教材很多，但大多遵循由浅入深、循序渐进原则，先介绍传感器技术基础，在分类依次介绍应变式、电感式、电容式、压电式、光电式等经典的传感器基本原理、特性测量电路和应用；随后讲述半导体、超声波、数字式和智能式等传感器的基本原理和在工程中的应用。传感器种类繁多，应用范围广泛，内容多且缺乏连续性和系统性，因此在课堂讲解中结合实际，引入传感器应用实例或实物演示，以每一种实际传感器为基础来讲解理论知识，可以更好地帮助学生理解基础理论，并激发学习兴趣。实验引入课堂主要包括以下两个方面。

1.传感器应用实例的引进。现在学生在学习过程中很大的一个疑惑就是不知道所学知识有什么用，因此缺乏学习兴趣。在课程讲解中，将所讲传感器内容与生活中的应用联系起来，让学生切身感受到所学知识在现实生活和未来工作中的广泛应用。例如：当下火爆流行的iPhone5S引以为豪的指纹识别解锁技术是通过什么传感器实现的；最常见的手机触摸屏与之相关的传感器应用等。

2.传感器实物的引进。现在的课本教学，往往自身定位高高在上，给学生一种深不可测的感觉。传感器技术的重要性不言而喻，但如果只强调其在航空航天、军事高科技、精密电子产品等领域的应用，反而不利于激发学生学习兴趣。传感器实物引入课堂，使学生感觉所学知识并非空中楼阁，而是实实在在存在的事物，首先激发了学习的兴趣，然后再讲解此类型传感器的原理和特性，提高了学习效率，在起到了事半功倍的作用。

3.实验过程引入。在条件允许的情况下，将传感器实验过程引入课堂教学。对较常见的传感器，如电流互感器，可以在课堂上进行现场制作。一个不熟悉制作工艺的普通学生制作一个铜线匝数20匝左右的电流互感器也只需不到10分钟的时间，而现场制作的过程，可以使学生更加深刻地了解传感器的结构，进而引发对匝数、铁芯、铜线选型的疑问。对这些疑问的解答和讲解，自然地引出了传感器的基本原理和特性。这样不仅激发了学生学习的兴趣，而且有效地利用实验与理论知识相结合，提高了课堂教学质量。在条件不允许或是制作工艺较复杂的传感器，可以在课下对制作过程进行录像，然后在课堂上通过播放剪辑的录像进行讲解。对于实验教学中的验证性和演示性实验，也可以引入课堂教学。课堂教学与实验过程相融合，这样不至于到做实验的时候，所学的相应理论知识已经遗忘的情况。通过现场进行性能的记录、分析和讲解，巩固所学的传感器特性的知识。

4.案例教学的引入。案例教学中最突出的一个特征就是案例的运用。在传感器教学中，运用案例教学，可以大大缩短理论与实践的差距，提高学生解决实际问题的能力。比如在教学过程中，以一个完整的项目开发为案例，将传感器技术的内容和项目开发中的实际应用联系起来，着重考察实际项目中应注意的问题，如器材选型、参数设定以及成本控制等。这样不仅掌握了传感器课程的内容，也提高了实际项目操作能力。

三、结论

传感器教学是灵活多样的，教学方法也是非常之多的。本文将实验引入课堂教学，通过实验与理论结合进行的教学方法，激发学生主动学习的积极性，活跃课堂气氛，增强教学质量。现代科学技术迅猛发展，传感器与监测技术也随之飞速发展，这就不断给我们的教学改革提出了新的目标和要求。在教学过程中，不断改革和完善教学方法，培养更多的高质量实用性人才。

参考文献：

[1]李成，樊尚春，钱政，万聪梅.传感器课堂与实验教学的一体化建设与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：32-35.

[2]王婷.传感器技术实验教学改革探讨[J].中国西部科技，2010，09（32）：41，67-68.

[3]韦春玲，王步飞.传感器实验教学改革的探讨[J].思茅师范高等专科学校学报，2009，25（3）：78-81.

[4]蔡宝平，刘永红，纪仁杰，李小朋.微机控制交流电机变频调速教学实验装置研究[J].中国电力教育，2013，（11）.

[5]许兆文，盛秋琴，施可彬，梁龙彬，董孝义，刘志国，童峥嵘，夏秀兰.光纤光栅振动传感实验研究[J].南开大学学报（自然科学版），2001，（02）.

[6]董天奇，魏达，雷宇，何焰蓝，胡小景.基于Bragg光纤光栅传感器的监测系统设计[J].物理实验，2010，（02）.

第3篇：传感器技术论文范文

关键词：物联网；家园共育；无线传感器网络；智慧幼儿园

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）14-0031-03

1 物联网技术概述

1.1 物联网定义

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定通信协议，把物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“IOT，The Internet of Things”，就是“物物相连的互联网”。

1.2 物联网体系结构

IOT的体系结构由3层组成，其模型如图1所示。分别为感知层、网络层和应用层。下面简要各层次的功能和作用。

1）感知层

物联网的核心，是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。

感知层技术包括传感器技术、二维码技术、射频识别（RFID）技术、ZigBee、蓝牙等相关技术。

2）网络层

网络层为第二层，其功能为实现信息的“传送”，即通过通信网络进行信息传输。网络层是感知层和应用层联系的媒介和桥梁，它由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成，相当于人的神经中枢系统，负责将感知层获取的信息，安全可靠地传输到应用层，然后根据不同的应用需求进行信息处理。

网络层技术包括移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心、云计算平台等。

3）应用层

应用层根据不同用户的需求向用户提供各类管理平台和运行平台，并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。应用层通过各类用户界面显示设备以及其他管理设备来为用户提供服务。

应用层的应用包括物流监控、污染监控、智能检索、远程医疗、智能家居、智能交通等。

2 核心技术分析

2.1 无线传感器网络

无线传感器网络（Wireless Sensor Network， WSN）是由大量的传感器组成，以分布式的方式构成的无线网络，其传感器节点以静止或移动的方式分布与协作。以无线传输方式，将整个网络覆盖范围内被感知对象的信息通过感知、采集、处理，并最终把这些信息发送给网络的所有者。无线传感器网络结构如图2所示。

2.2 新型的无线传感器网络

无线传感器网络主要应用在采集位置、光强、温度、湿度、压力、生化等可量化数据。同时，对视频、音频、图像等多媒体信息的获取也成为我们在医疗监护、交通监控、智能家居等领域中的实际需求。因此，无线多媒体传感器网络成为一种解决方案。无线多媒体传感器网络（WMSN，Wireless Multimedia Sensor Networks）是以传统WSN为基础，导入视频、音频、图像等多媒体信息感知功能而产生的新型传感器网络。无线多媒体传感器网络体系结构如图3所示。

3 “智能环境检测系统”解决方案

“智慧幼儿园”是以物联网为基础通过物联网感知层的各类感知设备借助互联网覆盖全校园，利用智能网关给予认证，结合摄像头，将学校资源整合到互联网上的一项智能应用。智慧幼儿园以物联网技术为基础，将各种应用服务系统集成，使幼儿园保教工作、园务管理和家园共育充分有效融合。

环境是人们赖以生存的必要条件，特别是幼儿在园的环境更是家长关心和关注的焦点。智能环境监测系统，实现对幼儿园室内环境的实时监测，实时为用户提供可靠并且全面的环境信息。通过系统，家长可以获得实时的居住环境信息，如温度和湿度、各种有害气体的浓度、光照强度、火灾信息等。同时，此系统中传感器所得到的环境参数可以为其他幼儿园设备做决策参考，最终由智能园所系统实现对园所环境的智能调节。因此，智能园所系统为用户提供了安全、舒适、便捷生活的环境，从而使环境监测子系统成为了智能园所系统的一个非常重要关键部分与基本环节，，能否拥有一个好的智能家居系统的关键在于能否设计出好环境监测子系统，这对改善人们生活环境的舒适度有非常重要的意义。

3.1 ZigBee 技术

ZigBee 技术主要用于低数据传输速率并且传输距离要求不是很远的各种通信设备之间[3]。ZigBee的名字主要来源于蜜蜂通过跳 ZigZag形状的舞蹈来传递所发现的食物的位置、距离和方向等信息，一只一只的传递下去，此种技术与蜜蜂的这种通信方式相类似。ZigBee联盟则于2001年成立，而在2002年下半年，以及四大半导体公司共同宣布加盟ZigBee技术联盟，以研发名为ZigBee的新一代无线通信标准。而在2006年作为中国通信行业龙头的华为公司亦加入了此联盟。ZigBee网络拓扑结构图如图4所示。

3.2 智能环境监测系统方案

基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监测系统，故根据ZigBee技术的标准和特点设计了由多传感器节点，协调器节点和PC组成的该系统。其中，传感器节点通过无线技 术与协调器进行信息的交换；协调器则通过串口 进行相连通信。本文设计的系统结构如图4所示。

系统功能定义：

1）温度湿度：温度传感器可以在用户设定的频率下采集区域的温度信息，并将其发送到协调器节点进行处理，再由协调器将处理结果数据通过串口发送到PC，此时，PC可按之前用户设置好的参数和程序对空调系统进行控制，从而实现对室内温度的控制，当然这些是后续控制，不在本文讨论范围内。

2）湿度：通过湿度传感器对湿度信息的采集，再经由PC的处理后，对加湿器进行控制，即可达到科学明了地控制室内的湿度。

3）烟雾：当系统检测到烟雾浓度大于用户设定是初值时，PC会立即发送报警信号到报警装置或者是家庭成员的手机或直接报警，PC在启动报警装置的同时，或可以自动控制开窗，以达到室内空气流通的效果，保证家庭成员的安全。

4）灯光：光敏传感器可以将感知的光线强度信息发送到协调器节点，协调器则将信息传输到PC，经过处理和判断光线强度控制窗帘的开关或灯的开关。当光线过强时，可以控制窗帘自动合起，反之则可以控制其打开或电灯打开。

4 结论

“物联网技术在幼儿教育中的应用研究”项目由物联网技术教学应用子模块、物联网技术教育管理应用子模块、物联网技术教育信息应用子模块构成。本文论述的是物联网技术教育信息应用子模块内容。通过无线传感器网络，利用ZigBee技术设计智能环境监测系统，为智慧幼儿园提供了一种可行的整体解决方案。

参考文献：

[1] ITU， ITU Internet Report 2005： The Internet of Things， ITU， 2005.

[2] Commission of the European Communities， Internet of Things-An action plan for Europe， Commission of the European Communities， 2009.

[3] Ovidiu Vermesan， European Research Cluster on the Internet of Things COutlook of IoT Activities in Europe，Workshop： ”RFID and the Internet of Things - Are you ready？” 10-11 May 2010， Radisson Blu Scandinavia Hotel， Oslo， Norway， 2010.

[4] 中国物联网产业发展年度蓝皮书，中国物联网研究发展中心，2010.

[5] 刘云浩，物联网导论[M].科学出版社，2012.

[6] 王志良， 石志国.物联网工程导论[M].西安电子科技大学出版社， 2011-09.

第4篇：传感器技术论文范文

关键词：传感器，发展，新趋势

 

作为模拟人体感官的“电五官”（传感器）是猎取所研究对象信息的“窗口”，它为系统提供赖以进行处理和决策所必须的对象信息，它是高度自动化系统乃至现代尖端技术必不可少的关键组成部分。未来的社会，将是充满传感器的世界。有人认为支配了传感器技术，就能把握住新时代。因此，传感器技术是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高新技术之首，美国等西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术发展的重点内容，我国从20世纪80年代以来也已将传感器技术列入国家高新技术发展的重点。21世纪是人类全面进入信息化的时代，作为现代信息技术的三大支柱之一的传感器技术必将有长足的发展。

“电五官”落后于“电脑”的现状，已成为新型计算机的进一步开发和应用的一大障碍，传感器的发展远远不能满足计算机应用和开发的需要；许多有竞争力的新产品开发和卓有成效的技术改造，都离不开传感器。如：工厂自动化中的柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、几十万千瓦的大型发电机组、连续生产的轧钢生产线、无人驾驶的自动化汽车、多功能装备指挥系统、直至宇宙飞船或各种探测器等等，其开发与传感器密不可分；传感器的应用提高了机器设备的自动化程度，提高了产量和质量，产生了巨大的经济效应。同时，推动了科学技术的进步，促进了生产力的发展，产生了巨大的社会效应；传感器普及于社会各个领域，从茫茫太空到浩瀚海洋、从各种复杂的工程系统到日常生活的衣食住行，将造成良好的销售前景。这些都是传感器技术发展的强大动力，随着现代科学技术，特别是大规模集成电路技术的飞速发展和电脑的普及，传感器在新的技术革命中的地位和作用将更为突出，一股竞相开发和应用传感器的热潮已在世界范围内掀起。

目前的传感器，无论在数量上、质量上和功能上，远远不适应社会多方面发展的需要。当前，人们在充分利用先进的电子技术条件，研究和采用合适的外部电路以及最大限度地提高现有传感器的性能价格比的同时，正在寻求传感器技术发展的新途径。特别是电子设计自动化（EDA）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、数字信号处理（DSP）、专用集成电路（ASIC）及表面贴装技术（SMT）等技术的发展，极大地加速了传感器技术的发展。下面探讨传感器发展的新趋势：

1．开发新型传感器

鉴于传感器的工作机理是基于物理学、化学等各种效应和定律，由此启发人们进一步探索具有新效应的敏感材料，并以此研制出具有新原理的新型物性型传感器，这是发展高性能、多功能、低成本和小型化传感器的重要途径。目前发展最迅速的新材料是半导体、陶瓷、光导纤维、磁性材料以及所谓的“智能材料”（如形状记忆合金，具有自增殖功能的生物体材料等）。如日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁传感器，是传感器技术的重大突破。其灵敏度比霍尔器件高，仅次于超导量子干涉器件，而其制造工艺远比超导量子干涉器件简单。它可用于磁成像技术，具有广泛推广价值。此外，当前控制材料性能的技术已取得长足的进步，不久的将来人们将可按照传感要求来合成所需的材料。其中，利用量子力学诸效应研制的高灵敏阈传感器，用来检测极微信号，是传感器发展的新方向之一。

2．结构型传感器的发展

结构型传感器主要向高稳定性、高可靠性和高精度方向发展。论文参考。目前，结构型传感器在国防和工业控制等领域还大量使用，但其在原理、材料和结构形式等方面都不断发生变化，并且向有源化方向发展，即将敏感元件和电路组装在一起,减小装置体积,提高信噪比和精度。结构型传感器由于采用新结构、新材料和新工艺，可大幅提高传感器的性能。如采用微细加工技术（半导体技术中氧化、光刻、扩散、沉积、平面电子工艺、各向异性腐蚀以及蒸镀、溅射薄膜等加工工艺），可制造出各式各样的新型传感器。

3．传感器的集成化和多功能化

传感器的集成化分为传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。前者是在同一芯片上，或将众多同一类型的单个传感器件集成为一维线型、二维阵列（面）型传感器，使传感器的检测参数由点到面到体多维图像化，甚至能加上时序，变单参数检测为多参数检测；后者是将传感器与调理、补偿等电路集成一体化，使传感器由单一的信号变换功能，扩展为兼有放大、运算、干扰补偿等多功能——实现了横向和纵向的多功能。如日本丰田研究所开发出同时检测Na+、K+和H+等多种离子的传感器。这种传感器的芯片尺寸为2.5mm×0.5mm，仅用一滴液体，如一滴血液，即可同时快速检测出其中Na+、K+和H+的浓度，对医院临床非常方便实用。

目前集成化传感主要使用硅材料，它可以制作电路，又可制作磁敏、力敏、温敏、光敏和离子敏器件。在制作敏感元件时要采用单硅的各向同性和各向异性腐蚀、等离子刻蚀 、离子注入等工艺，利用微机械加工技术在单晶硅上加工出各种弹性元件。当今，发达国家正在把传感器与电路集成在一起进行研究。

4．传感器的智能化

将传统的传感器和微处理器及相关电路组成一体化的结构，就是传感器的智能化。智能传感器具有自校准、自补偿、自诊断、数据处理、双向通信、信息存储和记忆、数字信号输出等功能。智能传感器按其结构分为模块式、混合式和集成式三种。模块式智能传感器是初级的，是由许多互相独立的模块组成，其集成度不高、体积较大，但比较实用；混合式智能传感器是将传感器、微处理器和信号处理电路制作在不同的芯片上。目前，其作为智能传感器的主要类型而被广泛应用；集成式智能传感器是将一个或多个敏感元件与微处理器、信号处理电路集成在同一芯片上，其结构一般是三维器件（立体器件），具有类似于人的五官与大脑相结合的功能，并且智能化程度随着集成化程度的提高而不断提高。如美国图尼尔公司的ST—3000型智能传感器，采用半导体工艺，在同一芯片上制作CPU，EPROM和静压、压差、温度等三种敏感元件。论文参考。另外还有MEMS，MEMS通常是由传感器、信息单元、执行器和通信/接口单元等组成。它可从需要观测与控制的对象中获取光、声、压力、温度等信息，转换成电信号并要求处理、提取信息，通过执行器对目标实施控制或显示；同时，系统通过通信/接口单元以光、电或磁的形式与其它微系统保持信息联系。

今后,随着传感器技术的发展,还将研制出更高级的集成式智能传感器,它完全可以做到将检测、逻辑和记忆等功能集成在一块半导体芯片上。同时，冷却部分也可以制作在立体电路中，利用帕耳帖效应使电路进行冷却。目前，集成式智能传感技术正在起飞，它势必在未来的传感器技术中发挥重要的作用。

5．传感器的虚拟化和网络化

5．1虚拟化。自20世纪90年代以来，一种全新概念“虚拟化”正获得愈来愈广泛的应用。虚拟传感器是传感器、计算机和软件这三者的有机结合，构成软硬结合、实虚共体的新一代传感器。这种传感器是基于计算机平台并且完全通过软件开发而成，利用软件来建立传感器模型、标定参数及标定模型，以实现最佳性能指标。如美国B＆K公司最近已开发一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并附带一张软盘，软盘上存储着该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算机输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查，传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。此外，专供开发虚拟传感器产品的软件工具也已面市了。

5．2网络化。网络传感器是包含数字化传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。这里讲的网络已不限于传感器总线，还应包括现场总线、局域网和因特网。数字传感器首先将被测参数转换成数字量，再送给微处理器做数据处理，最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间，传感器与系统之间的数据交换及资源共享。

6．研究生物感官，开发仿生传感器

大自然是生物传感器的优秀设计师。它通过漫长的岁月，不仅造就了集多种感官于一身的人类本身，而且还设计了许许多多的功能奇特、性能高超的生物传感器。如狗的嗅觉（灵敏阈为人的10 倍）；鸟的视觉（视力为人的8～50倍）；蝙蝠、海豚的听觉（主动型生物雷达——超声波传感器）；蛇的接近觉（分辩率达0.001℃的红外测温传感器）等等.这些生物的感官性能,是当今传感器技术所望尘莫及的.研究它们的机理,开发仿生传感器（包括视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉传感器等）,也是引人注目的方向。目前只有视觉与触觉传感器得到了比较好的发展。

传感器技术在广泛应用于工业自动化、军事国防和以宇宙开发为代表的尖端科学与工程等重要领域的同时，正以自己的巨大 力，向着与人们生活密切相关的方面渗透。论文参考。现代科学技术的飞速发展以及社会对高性能、高适用性传感器的迫切需要，极大地推动了传感器技术的发展。生物工程、医疗卫生、环境保护、安全防范、家用电器等方面的传感器已层出不穷，并在日新月异地发展。我们有理由相信，传感器这颗璀璨的明珠，必将放射出更加耀眼的光芒。

参考文献：

〔1〕 单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用〔M〕.北京：国防工业出版社，1999。

〔2〕 何希才.传感器及其应用电路〔M〕.北京：电子工业出版社，2001。

〔3〕 黄长艺.机械工程测试技术基础〔M〕.北京：机械工业出版社，2001。

〔4〕 王元庆.新型传感器原理及应用〔M〕.北京：机械工业出版社，2002。

〔5〕 沙占友.智能化集成温度传感器原理及应用〔M〕.北京：机械工业出版社，2002

〔6〕 何勇　王生泽.光电传感器及其应用〔M〕.北京：化学工业出版社，2004

第5篇：传感器技术论文范文

关键词 传感器与检测技术；思维导图；科研成果

中图分类号：G642.421 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）36-0122-03

1 前言

传感器与检测技术是面向工科专业的核心专业课。任何控制系统、检测系统，都以传感器作为系统前端，实现信号采集。没有先进的传感技术，就谈不上稳定、可靠、智能、先进的测控系统。广义的检测技术，包括信号的采集、转换、处理、显示等环节，它是测控系统的灵魂。先进的传感技术，配合先进的检测技术，可实现高精度的信号采集处理。此外，在很多非工科领域，传感器与检测技术也是重要的专业课程，如医学图像处理、医疗器材设计等，都需要先进的传感与检测技术实现医学图像采集、医疗机械动力机构运动控制。再如地理科学、地理信息遥感、多光谱GIS信息获取和处理等，都离不开传感与检测技术。

2 传感器与检测技术课程教学特点

传感器与检测技术是一门教师难教、学生难学的课程，其特点主要体现为知识的庞杂性、前续课程的多样性、知识点的离散性、技术的前沿性、内容的交叉性等。传感器与检测技术的前续课程包括高等数学、大学物理、电路、模电、数电、自动原理，以及机械、计算机、化工等学科的基础课程，学科的交叉、专业的交叉使学生学习本课程难度较大，但又为该课程的创新实践提供了基础。该课程在理论上具有一定深度，如误差理论、多种信号处理算法的引入，使该课程具有理论纵深。同时该课程在技术上又具有前沿性，计算机技术、集成电路技术的飞速发展，使传感器和检测系统的设计向网络化、集成化、智能化的方向发展，而新型传感器的讲解，对教师知识的前沿性提出了很高的要求。

培养宽口径、复合型，具有较强实践技能的人才，是工科以及非工科本科人才培养的共同需求[1]。尤其对于工科人才培养，应当以卓越工程师培养目标为指南，将课程教学与生产实践有机结合，为学生创造一个可以开阔视野、提高技能的学习环境。笔者长期从事传感器与检测技术课程教学，以下就教学过程中的做法和体会做进一步阐述。

3 思维导图在传感器与检测技术课程教学中的应用

传感器与检测技术内容的庞杂性、离散性等特点，使学生在课程内难以理解、消化教学内容。为此，本课程组研究在课程中引入思维导图的教学方式，促进课程内容的条理化，促进学生理解的有序化。思维导图[2]是英国人托尼·巴赞创造的一种提出笔记方法，它以直观形象的图示建立起各个概念之间的联系。思维导图是对发散性思维的表达，使学生的思维越来越清醒，越来越愿意接受新事物。

在课程教学中，可以将思维导图方式融入学生的课堂讨论中。如对传感器的分类可以让学生讨论，共同画出导图（见图1～图3），把传感器进行各个角度的分类，并渐渐引申出传感器的设计、应用等各个方面的知识。这只是简图，还可以在从多角度进一步扩展、延伸、细化，从而导出传感器各方面的知识。在这个过程中，学生对教学内容有了系统化的理解，在掌握传感器知识各个层次之间相互关系的基础上，建立起庞杂知识点之间的联系，并以该联系为基础，进一步拓展，充分锻炼了创新思维能力。

思维导图的引入，大大提高了学生的理解能力，将离散的、庞杂的传感器、检测技术教学内容有机综合为一个整体，每个知识节点都可追根溯源，每个分支都可找到对应的根结，并可逐渐引导出整个知识体系的每个节点。学生在分析讨论、笔记过程中，形成了与教师的交互，将思维的逻辑性和课程的教学内容有机结合在一起，将思维的创造性和课程的进程有机结合在一起，大大增强了课程的教学效果。

4 以科研促进教学

教学和科研相辅相成，相互促进，形成良性循环，这是每个高校教师应当追求的工作目标。但客观来讲，相比科研的收益来说，教学更多的是付出。如果仅仅依托书本，完成大纲的基本任务，虽也无可厚非，但这样的授课方式就成了纸上谈兵，使学生缺少生产实践中的感性认识。因此，教师将科研成果应用于教学中，和学生分享科研中的经验，帮助学生尽快建立起理论和实践联系的桥梁，应当成为高校教师的义务。

笔者在教学中努力将科研中碰到的问题、积累的经验、得到的结果在课堂上和学生分享，增加了学生的兴趣，优化了教学效果。如在涡流传感器讲授中，以科研中碰到的基于涡流传感器的焊缝跟踪系统为例，对基于单涡流传感器（见图4）、双涡流传感器（见图5）的焊缝检测系统进行介绍，尤其对传感器的布置、静态时传感器输出信号的规律、动态时传感器输出信号的变化、传感器输出信号调理等进行了详细的讲解。实践表明，学生不但对涡流传感器原理、接口电路设计方法有了深入的理解，而且对传感器的应用有了感性的认识。

在超声波传感器讲解中，将与企业合作的棉花残膜检测课题的技术与学生分享。目前我国棉区使用的农用地膜多为聚乙烯，残膜机收困难，混杂在籽棉中的残膜给棉花生产加工带来了严重的影响，给棉纺企业造成巨大损失。在课题上介绍了基于超声波的地膜检测系统，详细讲解了采用声波回波法检测混杂于籽棉的残膜。通过课堂讲解，学生了解了大功率超声波换能器发射及接收电路设计方法，并了解了怎样采用单片机实现回波信号处理及温度补偿。如图6、图7所示，将示波器采集的实验结果在课堂上进行展示，进一步增强学生对超声波性质、超声波回波与障碍物的关系等问题的深入认识。

4 总结

笔者认为，改进传感器与检测技术课堂教学方法，引入思维导图的教学方式，并将科研成果和科研经验引入课堂，可有效促进课堂教学质量的提高，充分发挥该课程在人才培养方面的作用。

参考文献

第6篇：传感器技术论文范文

关键词　教学改革　传感器　仿真技术　实践教学

信息传播技术的飞速发展，给传统的机械电子专业带来猛烈冲击，推动学科教育的革新，专业教育也不断探索与之相适应的教学实施途径。信息传播技术的充分发展，改变了传统的教学模式，远程教育成为新的教学模式并广受欢迎。远程开放教育招生的注册人数逐年快速上升，因学习能够不受时空限制，专业学习者绝大部分是在职人员，他们更倾向于在网络环境中接受专业教育。良好的招生形式需要好的教学体系来保证和维持，如何保证和提高网上办学的教学质量是远程教育工作者们面临的新的课题。

教学质量要靠优质的课程单元来保证。随着机器人、自动控制等技术的兴起，传感器技术在各个应用领域对传感器的需求不断增加，是自动控制、机电一体化等专业的专业基础课。本文将探讨在远程教育环境下，如何进行传感器与测试技术课程的教学改革。

1　远程模式下传感器课程教学的新难题

传感器技术是当今世界令人瞩目的高新技术之一。作为信息采集重要元件，传感器广泛应用于各种智能控制、信息处理系统当中，它是将各种待测非电量按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量的装置。传感器种类繁多，包括应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、霍尔式传感器等。传感器与测试技术主要是讲授工程检测中常用传感器的工作原理及在测试系统中的基本应用。

在远程教育环境下，传感器与测试技术课程的教学面临着诸多新的教学难题和挑战。首先，在教学内容上涉及理论多而广，增加了教与学两方面的难度。不同类型的传感器工作原理各不相同，讲解时需涉及声学、材料学、核物理、微电子学、工程数学、数据处理、控制工程等学科知识。这不仅对主讲教师在学识、能力、技巧诸方面提出严峻考验，同时对学习者的知识面和知识结构提出一定的要求。

对开放大学往届的机电专业学习者调查结果显示，他们大多是生产线上的操作人员，或者仅是某个岗位上的负责者，知识面相对较窄，知识基础也相对薄弱，而且每个人的知识结构不尽相同，会觉得传感器课程的知识理解起来困难重重。而课程的章节内容环环相扣，如果某次缺课，例如部分人工作环境中存在倒班制度，上课时间还需要根据工作时间安排来调整，知识的脱节将会给后面的学习带来更大的困难。因此，很多学习者更加觉得内容枯燥。

远程模式下中，实践环节的实施也需要探索新的实施途径。传感器课程是工科类学生培养其工程实践能力的重要环节，实践性强。单纯从外观上看，很多传感器大同小异，但其应用却千差万别，通过实践教学能有效帮助学习者深入掌握传感器相关知识。目前社会上掌握计算机和通讯技术的工程技术人员非常多，但精通传感器技术的工作者却很少，也是因为掌握它需要积累大量的工程实践知识。学习者在学习传感器技术时，如果仍采用一般专业基础课的实验方法，其形式相对简单，实验通常局限于在验证性的基本原理阶段，这类实验与实际联系不多，反映不出日新月异的传感器的应用，难以刺激学生的学习兴趣和创造欲望，教学效果不够明显。

2　远程教学环境下传感器课程改革的对策

2.1　多角度激发学习兴趣的远程学习

众所周知，学习兴趣是学习者能否学好某门课程的重要因素，也是课程取得良好教学效果的重要条件，因此，培养和保持学生的学习兴趣至关重要。从以往的教学中，笔者发现大多数学生在学期之初对传感器课程有着一定的兴趣，但这学习兴趣在一段时间后容易失去，其主要原因是理论难度逐渐增加，以及遗忘了以前的基础知识，导致前后知识不能顺利衔接。

针对此类情况，传感器与测试技术的远程教学从多角度激发学习者的学习兴趣。本课程开发团队确定出课程的重点和难点，具整理编写基本的文字、图片等学习材料，还有针对性地提供教学讲解视频、音频、课件动画等资源。例如在讲授热电偶相关知识的教学中，教材上提供的热电偶原理图图1（a）所示，虽然结构简单明了，但与工程实际中使用的产品相去甚远，学生很难将二者融为一体。在远程教学中我们补充了热电偶实物图、产品设计图纸，三者相互对照，学习者更容易接受和掌握热电偶的工作原理和实际应用。

远程教育的学生大多是在职学习者，教育背景、工作经历、知识结构不尽相同。这种现象造成有些课程内容对一部分人来说是已经掌握或者很轻松就能理解的，但对另一部分人来说则相反。针对这一现象，为远程教学中提供的教学视频、动画等多种多媒体资料可以充分发挥作用。

2.2　案例导向的传感器课程教学

传感器与测试技术课程大纲中规定：除了要求学生掌握工程捡测中常用传感器结构、工作原理等理论知识外，还得使学习者掌握在工程实际中如何选择和应用基本类型传感器，实现工程实际当中对力、压力、温度、位移、物位、转速和振动等物理量的测量。现有的传感器教材绝大多是以理论知识来组织教学内容的，应用往往是教学的难点。

笔者从多年的教学过程中发现，课堂上单纯的理论讲解，容易让学生疲劳，若加入应用案例分析，他们则会聚精会神，甚至还产生继续研究的兴趣，有些还能结合其实际工作举一反三。在学生首次接触课程时，笔者没有急于讲解第一章的传感器概念和特性，而是结合教材向学生介绍生活中、工业中、军事中传感器的作用与地位，空调、冰箱为什么恒温，机器人为什么能避开障碍物等，这些贴近实际的话题，让学生们兴致盎然。

因此，在传感器课程远程教学中引入案例教学，即在案例的讲解当中穿插传感器的相关理论知识，可以极大改善教学效果。案例的运用可以大大缩短理论与实践的差距，提高学生解决实际问题的能力。

在远程教学过程中，传感器课程内容组织常以一个完整的项目开发为案例，进行相关知识讲解，项目对象可以选一辆智能遥控车、汽车油门控制系统、太阳能热水器的水位控制装置等。例如，在电容式传感器知识讲解过程中，笔者通过一个门铃的工作过程作为案例，阐述其运作的原理和模式，学生对门铃较为熟悉，因此很容易接受深层次的关于门铃内部原理。

2.3　远程教学模式下的实践环节引入仿真技术

强调理论和实践研究相结合是工程技术学科的一个显著特点。随着高等教育的普及化，社会对各类专业人才的需求有了更进一步的提升。企事业单位不仅要求新入职者掌握坚实的理论基础知识，还希望他们具有较强的动手能力和一定的实践经验。如何提高学生的动手能力呢？实训设备价格昂贵，也不符合远程教育的随时随地的学习原则；工厂实习是传统的教育方法，但目前制造企业都注重安全生产，不愿意接受学生实习。

远程教学中，对于文字、图片、视频等教学资源，目前的教育网络系统能够给予很好的支持，对于传感器与测量技术课程所强调的实践环节，因用到专业的实验设备、实验环境等，给专业的远程教育带来新的难题。开发虚拟设备、建立虚拟实验室等仿真技术的应用，为解决这一困境提供了有效途径。

仿真技术在教学中存在如下优点：（1）创造一个虚拟的实验环境，减少了繁琐的硬件设备的投资和维护；（2）将多种专业知识综合运用，满足培养学习者的理论与实践结合的能力；（3）操作都在计算机虚拟环境下运行，利于远程教育模式。以下就用飞机上使用的电容式油量表系统为例，说明传感器课程实践环节中如何引入仿真技术。

油量表采用自动平衡电桥电路，由油箱液位电容式传感装置、交流放大器、两相伺服电机、减速器、指针等部件组成。油箱中的液位高低变化会引起这些组成部件的相对运动，最后反映在油量表的指针上，操作者根据油量表的读数获取当前油箱中的油位高低。

油量表的原理图如图2所示，当油箱无油时，电容式传感器Cx具有一个初始电容，电桥处于平衡状态，输出为零，伺服电机不转动；当油箱中油量增加，电容式传感器的电容之将会发生变化，电桥失去平衡，输出电压，电压经过放大后驱动伺服电机，经减速后一方面带动油量表指针偏转一个角度，另一方面移动可变电阻Rw，使其达到一个新的平衡。

单纯的文字说明和过程讲解是无法达到好的知识传递效果，而实物系统庞大，就算有也无法独立操作和讲解。

为了让学习者明了其“输入-输出”关系的运动过程，我们将仿真技术纳入实践教学环节，用动画的方式展现出整个控制过程，并且弥补没有实物的不足。过程仿真的开发软件很多，本案例使用东方仿真软件中的过程系统仿真平台来进行开发。动作仿真的开发结果能让学习者输入或改变油位高低参数h，动态展示出油量表随着液位高低而发生变化的一系列过程，能观察到油量表相应的变化。学生通过这一过程轻松掌握电容式传感器在工程中的典型应用，并能对其它类型的变介质式电容传感器的使用举一反三，达到预期的教学效果。

第7篇：传感器技术论文范文

[关键词]传感器；检测技术；微课程

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0177-02

对于进入信息时代的今天，人类的一切活动都离不开有用信息的获取以及必要信息的转换，这其中，传感器的作用至关重要。“没有传感器就没有现代科学”也说明了传感器的不可或缺。[1]未来科学的发展，关键在于高精度新型传感器的研究发现。[2]其中，高校对传感器的普及起到了至关重要的作用，很多工科高校都开设了有关课程。传感器与检测技术课程是电气工程及其自动化、机械设计及其自动化等专业的必修课。但是，传感器与检测技术课程的专业实践性很强，传统教学通过各类传感器的工作原理、基本结构、测量电路和应用等顺序来对传感器测量系统的基本知识进行介绍的方式已经远远不能适应当前形势。

一、传统的教学特点

（一）教学内容多、涉及范围广

传感器与检测技术这门课程的内容很多，涉及现在人们生活中所使用或遇到的很多传感器，按照转换原理来分类，有光电传感器、压电传感器、热电传感器、磁电传感器等常用的传感器，也有核辐射传感器、光纤传感器等特殊使用场合的传感器，它集成了物理学、化学、生物学、光学、热学、电子学、力学等知识，综合性很强，属于多学科渗透的一门课程。[3]要能熟练的完成传感器的设计与应用，必须要有很强的理论功底。传感器与检测技术的教学都是先学习各种传感器的原理，然后基于此讲解后续的电路结构设计应用以及可能遇到的问题。

（二）验证性多、实践性差

传感器发展到现今，很多技术已经相当的成熟了，但是在学校里面学习的理论知识，根本不足以设计传感器，很多学生由于在学校主要学习了传感器的理论，导致学了传感器而不认识传感器，更不用说传感器的选择以及使用了。[4]这主要是因为传统的传感器教学以理论为主、实验为辅，而且即使做实验，主要也是做传感器参数的测试，演示性和验证性的实验偏多，基本上没有功能性、综合性的实验，而且现在的高校，基本上都是使用实验箱，检测部分设计成一个个的模块，转换及后续电路部分就设计成一个实验平台，做实验时，学生只要根据实验原理自己连线就可以完成实验。实验不涉及或者较少涉及传感器在实际应用中较常见的温度漂移、放大失真等问题，这样往往无法提高学生的专业应用能力与综合能力。

（三）考勤制度死板、考核方式落后

传统的传感器与检测技术课程的教学，都是老师在课堂上填鸭子似的灌输理论知识，同时强迫学生来上课，对考勤查得很严格，学生都是被动的学习。但是很多学生都是典型的“身在曹营心在汉”、“留住了他的人却留不住他的心”，即使来教室了也是玩手机或者睡觉，根本没有在听课学习。成绩的考核也往往在期末用试卷进行考试，这种方法只能考查学生对一些已经熟知的传感器理论知识的背诵掌握情况，根本无法考查学生的探索、设计新型传感器的能力，同时分数也完全不能显示一个学生能力的强弱，往往是能突击背诵的学生成绩分数较高，而这些学生，也许连一些常见的传感器都不认识，更不用说设计以及探索新型的传感器了。这样的考核制度完全阻碍了学生个性化的发展，对学生的积极性也是个很大的打击。

二、传感器与检测技术课程的教学改革

（一）理论教学与实例相结合

传统的传感器与检测技术课程教学通常采用先讲传感器“原理”，其次讲传感器“结构”，最后讲传感器“应用”的平铺直叙的模式。对于传感器这个大家庭而言，这种枯燥的理论讲解很容易引起学生的反感，即使能对其中一种比较感兴趣，但是也难长久，很快就会心生厌倦。为了提高理论教学的教学效果，必须进行教学内容和教学方法的改革。传感器技术的发展，在实际生活中的应用中得到了很大的体现，讲课时可以先从应用实例展开，即先讲传感器应用，激发学生的学习兴趣，然后通过设疑、讨论等方式，来使学生带着疑问对传感器的测量电路、结构和原理来反着学习，最终达到融会贯通、水到渠成的效果。[5]比如学习压电传感器，针对于学生都喜欢吃火锅的情况，老师可以重点分析其中的点火装置，压电陶瓷如何产生电荷，然后通过导线引出去以后尖端放电来起到点火的作用；比如讲到热敏电阻，可以给学生仔细的分析一下电机、变压器等过热保护的电路，看其中的热敏电阻在不同温度下的作用。通过这些简单的实例分析，学生会产生很大的兴趣，会尝试去做一些新的研究与开发。

（二）教学内容模块化

当前的传感器，不管是在数量上，还是在功能、质量上，都远远不能满足社会多方面的发展，人们在不停的寻求传感器技术发展的新方法或者新技术，未来的传感器，在精度及灵敏度方面都将非常高，因此开发新型传感器是未来传感器技术发展的趋势之一。而且，为了能满足更多的要求，传感器将会高度集成化以及多功能化。因此，在传感器与检测技术教授内容的选择上，必须要能跟上时代，必须涉及适合当前社会需求的传感器。可以把传感器内容分成几个模块，如温度传感器模块、压力传感器模块、光电传感器模块等，学生可以选择自己喜欢的某一个模块，然后进行相关资料的查阅及研究设计工作，不用全部都学习，对其中一个模块熟悉了，其他的模块用类似的方法分析设计。老师可以重点分析各个模块的具体应用。

（三）教学方式微课程化

据科学研究，课堂上的45分钟，学生能集中精力听课的时间不超过15分钟，剩下的半个小时，学生根本无法把注意力集中于一点，这个时候如果再继续讲解理论知识，只会让学生心生厌倦。可把传感器分成几大类，让学生选择自己喜欢的一类传感器，然后分开讨论研究，老师也可以把时间错开，给每个组一些必要的指导和帮助。

（四）考核方式多元化

传感器与检测技术课程是很多其他理论学科的结合，它的综合性很强，对它的学习需要扎实的理论功底，大部分学生完全无法学懂，并不适合传统的试卷考核方式，因此适当改革考核方式是很有必要的。项目考核法就是在教学中给出几个日常生活中常用的传感器应用实例，要求学生完成与此有关的考核项目。此方法是学生自己钻研和探索的过程，做完项目后及时总结，找出不足点和创新点，实现理论知识到实践技能的迁移。而大作业法就是设计一些传感器和控制系统综合应用的作业，考查学生传感器与检测技术同计算机应用技术、自动控制原理、单片机等相关专业课程的结合能力。任何一门学科的学习，都是为了能学有所用，传感器与检测技术更不例外，因此，能设计、应用传感器为学习最终目的，老师可以让学生选择自己喜欢的传感器类型，提供必要的硬件，让学生完成最终的传感器产品。

三、单片机教学改革后的效果

在采取了教学理论与生活实例相结合、教学内容模块化、教学方式微课程化、考核方式多元化等一系列措施以后，学生学习的效果显著提高，主观能动性大大增强，自己可以设计多种产品，也知道如何从千万种传感器中选择自己需要的，真正能做到学有所用。在参加的最近两届大学生电子竞赛中，在超声波测距、红外避障等控制方面，学生能灵活的应用所用的传感器进行设计。有很多学生把自己的一些生活中的想法，也通过传感器来实现了更加智能化的控制。这些都表明，改革后的传感器与检测技术教学取得了明显的效果。

[ 注 释 ]

[1] 张小奇.传感器课程教学改革研究[J].吉林工程技术师范学院学报，2009（10）：43-44.

[2] 潘言全.传感器教学改革的探讨[J].科技信息，2007（4）：180-181.

[3] 耿大勇，李亮之，王俊生.面向21世纪电工实验教学改革的探索与实践[J].实验室科学，2008（5）：24-25.

第8篇：传感器技术论文范文

关键词：传感器 检测技术 双语教学

中图分类号：G647 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0227-02

由于改革开放和国际交流的不断深入发展，随着我国各高等院校与国内外的相关大学学术交流的不断增加，高等教育与世界接轨步伐的不断加快，国家明确了“宽口径教育，按大类培养”的人才培养思路，这样就要求各高等院校向重视基础和淡化专业方向发展，要拓宽学生所适应的专业面。在这样的指导原则下，将传感器原理与自动检测技术进行整合，开设了《传感器与检测技术》课程。它是将原来的传感器原理、测试仪器、计算机控制等课程相关内容组成的一门适合于机电、自动化、航空、汽车、航海和航天等专业的基础课程。同时机械、控制、电子等专业领域对传感器技术的需求也越来越多，对传感器与检测技术的依赖也就越强烈。

对于机械工程学科下的机械电子专业，《传感器与检测技术》课程提炼了机电专业中有关信息检测与处理方面的共性基础专业知识，因此根据学科特点和知识更新的要求，《传感器与检测技术》课程的开展对机电专业的教学有着重要的意义。

实现课程的双语教学是我国高校教学与国际教育接轨的必由之路。双语教学在体现专业基础课教学的特色和针对性的同时，能够全面提高学生的外语应用能力和综合素质，使教学更好地适应新世纪人才的培养目标的要求。目前国内高校专业课双语教学是指在专业教学中改变单纯汉语为载体的教学方法，将英语工具运用于专业基础课教学的全过程之中，使之与母语教学互相融合、互相促进。

因此在机械电子专业的教学中研究开展《传感器与检测技术》课程双语教学，面向对象为机电专业本科生，不但能够培养精通专业知识又掌握专业外语的专业人才，还能通过对课程在实施双语教学的教学过程中出现的问题进行分析和探讨，分别就教学环节、实验环节和考核方式等方面提出具体的改进措施，对课程体系的优化与扩展有良好的意义，并对高等教学与国际接轨具有良好的促进价值。

1 在双语教学改革研究中需要研究的主要内容

（1）如何在教学中采用高质量的多媒体课件。所谓高质量是指课件的内容不仅要包涵当堂课所需教授的传感器基础知识，而且还应该结合传感器在实际生活与工业生产应用中发挥的重要作用。课件应亦采用了中文和英语双语注释。

（2）课堂讲授要实现双语教学并层次分明，突出重点。对于基本概念，特别是传感器的原理要讲解清楚，课后留有相关的思考题。教师还可编写一些导读材料，把重点、难点以及单词列出来，以供课前、课堂和课后的学习之用。

（3）理论与实验教学相结合。基于综合实验平台和国外教材中先进的实践案例，对现有的实验教学进行改进。

2 双语教学改革的具体目标

（1）探索英文原版教材和中文教材的知识融合与重点内容提炼，研究制作高质量的双语多媒体课件和实现双语讲授。

（2）使学生掌握最新的传感器技术， 具备较强的专业外文听、说、读、写的能力。

（3）初步探讨和研究在综合实验平台使用双语进行实践教学，实验实践一体化教学模式中的双语化项目设计。

3 《传感器与检测技g》课程双语教学的新模式

在双语教学中全部采用相应的电子教案，所有章节都使用先进的多媒体手段进行授课，这样扩大了授课信息量，提高了上课效率；对于课程的实验教学，基于综合化实验教学平台开展，具有良好的“教，学，做”一体化教学模式。并且应该研究虚拟双语教学实验平台开发，为进一步开展网络化教学提供了基础。

教师应该通过《传感器与检测技术》课程的中文教学总结和归纳一定的知识结构和教学思路，逐步实现双语或者全英文教学。对于双语教学的开展，课程负责人应该尽量具有海外学习研究经历，具有良好的专业英文基础，能够熟练的使用英文进行对话和授课。同时其他成员应具有丰富的课堂教学及实验教学经验，能够实现相互平行，融合交叉的理论与实践教学体系建设及“教、学、做”一体化模式。并且结合专业教学与教育管理人员，能够从学校到学院到系室实现三级管理模式，确保教学目标和教学质量不断提升。

对于教学中使用的英文参考教材，应该深入浅出，能够让学生产生兴趣而不是望而却步。并应该搭配有相应的中文教材供不同层次学生进行参考学习，在教学中得到良好的反馈。

针对不同基础的学生提出不同的要求，对于英语基础好、相关基础知识好且善于思维的学生，鼓励他们尽可能多地读英文教材，适当参考中文教材，同时在课堂教学中指出教材中的重点内容，作为他们的必读内容；对于英语基础一般、相关基础知识均一般的学生，要求他们以中文教材为主，以英文教材为辅进行学习。对他们的英文要求是能读懂课堂教学中的板书内容；对于英语基础差、相关基础知识也较差的学生，可以脱离英文教材，选择内容与原版教材相近的中文教材学习。对英文的要求只是能掌握教学过程中经常出现的传感器原理及应用词汇。

4 结语

在工程学科进行双语教学探索是我国工科领域同世界一流学科相接轨的必经之路，在机械工程学科科研开展《传感器与检测技术》课程双语教学，能够实现相互平行，融合交叉的理论与实践教学体系建设及“教、学、做”一体化模式，教师在“实践中教”，学生在“实践中学”，充分发挥了教师和学生两方面积极性、主动性，培养了学生分析和解决工程实际问题的能力。

对于在机电专业中《传感器与检测技术》课程进行双语教学授课，该文通过探讨改革思路和需要解决的问题，提出了教学改进思路。通过逐步实现双语教学提高毕业生的就业竞争力，使学生掌握最新的传感器技术，具备较强的外文听、说、读、写的能力。在体现专业基础课教学的特色和针对性的同时，全面提高学生的外语应用能力和综合素质，使教学更好地适应新世纪人才的培养目标的要求。通过将英语工具运用于专业基础课教学的全过程之中，使之与母语教学互相融合、互相促进，旨在改进优化教学方法，实现特色鲜明、教学质量优良的优质双语课程。

参考文献

[1] 苑惠娟，秦勇，周真，等.“传感技术”课程设计改革探索[J].电气电子教学学报，2010（4）：91-92.

[2] 杨鹏.“传感器原理及应用”课程双语教学研究[J].电气电子教学学报，2008（1）：110-111.

[3] 孟翔飞.《传感器原理与检测技术》课程教学改革实践探索[J].高教学刊，2016（17）：78-80.

第9篇：传感器技术论文范文

关键词： 传感器 教学内容 教学方法 探讨

引言

传感技术作为现代电子信息技术的三大支柱之一，是现代新技术革命和信息社会的重要基础，也是自动检测和自动控制技术不可缺少的重要组成部分。同时随着微电子技术、工业自动化程度的迅速发展，企业提出了高素质技能型的人才要求。作为机电、自控、电子类专业的一门重要专业课程，此门课程的开设情况和学生学习效果还存在一些问题，我们有必要进一步探讨和完善。

1.课程性质与教学目的

《传感器技术与应用》是机电、自控、电子类等相关专业的主干课程之一，在有关专业课程体系中居于重要地位。首先，在自动化测控系统中传感器实现信息的采集，传感器性能在很大程度上决定着整个信息技术和控制系统的性能。其次，学习理论的根本目的是为了应用，尤其对我们职校生来说，在学好传感器基本原理、概念基础上，更要学会传感器在过程控制中的应用。最后，我们还要十分注重与相关课程的衔接。此课程在电子自动化类专业中起着承前启后的桥梁作用，既是前期基础理论课的延续，又是学习各门专业课的基础。

本课程主要介绍传感器的基本原理、特性和应用以及相关的信息处理技术，涉及电学、磁学、力学、光学、声学、化学、生物、机械、微电子、测量技术、计算机技术、信息处理技术等多门学科［1］。其教学目的主要是：使学生掌握各类传感器的基本理论，常用传感器的工作原理、主要性能特点和应用；使学生能合理地选择和使用传感器；使学生了解传感器的发展动向等。这可以提高学生对相关专业理论的认知能力，增强学生对专业技术工作的适应能力。

2.教学中存在的问题

《传感器技术与应用》是一门综合性很强的学科，涉及知识面广，内容分散，缺乏系统性和连续性，且与生产实践联系紧密。长期以来，该课程在教学内容上主要侧重于各种传感器的原理和测量电路的分析处理，而学生的实践知识和经验不足，知识面也比较窄，在学习过程中感觉抽象难懂，难以接受。教师在教学方法上大多以课堂讲授为主，不能很好地结合实践，讲起来也觉得枯燥乏味。此类教学内容和教学方法在科技迅速发展的今天显得有些陈旧和呆板，从教师体验和学生反馈情况来看，教学效果不容乐观。对此笔者在讲授此课程过程中做了相关思考并与大家进行探讨。

3.课程教学内容探讨

在对《传感器技术与应用》课程探讨中，我们应本着“技能为主、理论够用”的职业院校教学原则，在教学中总的思路是淡化理论，强化实践。教师在课堂上应少讲、精讲，增加学生的学习兴趣，促进学生对理论知识的钻研力度；增加实验，以实践促理论，使学生在有限的学时内获得最实用的知识，并获得较强的应用能力。

（1）理论教学内容的优化。

相关调查显示［2］职业院校学生工作后对传感器知识的要求重点在于应用，对于各种常见的工业传感器的形状识别、特点、如何选择、使用、接线、维护等，能了解各种传感器的大致原理即可。除了极少数从事传感器制造的岗位外，很少需要进行理论研究，不必深入分析具体原理电路图中各元件的参数和功能。

根据职业教育“技能为主，理论够用”的教学原则及以上调查情况，笔者在此课程教学内容方面做了适当调整。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器，所以笔者在教学内容方面从“传感器世界”、“中国工控网”和传感器制造厂家网站论坛下载了大量的相关教学资料，并附有传感器应用实例及在工程应用中的接线调整等。传感器工作原理部分简化了理论推导，只作定性分析。对于一些定理，教师只介绍定理内容及其在生产实际中的应用，对于定理公式的推导不再详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学，有问题再向教师请教或自己查阅资料。这样的教学内容通俗易懂又贴近实际，学生容易接受，同时学习积极性也得到很大提高。

另外，笔者在课程讲解顺序方面对教材内容也有所调整。传感器类课程教材在内容的编排方面，考虑到系统性和完整性，顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路，最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识。这样的安排并不完全适合职业院校对学生职业能力培养的要求。其中“信号处理电路”的内容安排在各种传感器内容之后，当讲到该部分时相关实验都已做过了，这时再来学习接口电路意义不大。为此，在组织教学时，教师可对此部分内容进行调整，将“信号处理电路”的内容放在基础知识中。这样在学习具体传感器之前，学生先掌握对传感器输出信号的处理电路，等讲到具体传感器时，学生便能针对不同的传感器选择相应的处理电路，并进行相应的实践，做到学以致用，提高技能。

（2）实践教学内容的调整。

实践教学的设计思想是：提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，加深学生对课程中理论、概念的感性认识，教师在教学中将实践教学内容由传统的验证性实验调整为常规经典实验和创新制作。传统的实验大部分属于原理性、验证性的参数或性能测试类实验，大都是学生按实验指导书上的电路图连线，看显示结果，记录结果。很少有学生会认真分析整个工作过程，他们也很少思考发现问题，实验效果不够理想。

笔者认为在实践教学设计中，可以设置和创新制作两类实践内容。常规经典实验选一些常用的具有普遍意义的实验项目，如让学生测量传感器的特性，要求学生独立完成，培养学生独立思考的能力和科学的实验方法。

创新制作是教师针对所学内容让学生设计制作一个相应物理量的测量控制电路，如声控灯、空调恒温控制、遥控车等。这样可以训练学生对传感器的选择、信号处理电路设计等实际应用能力。学生在设计制作过程中，掌握传感器及测量电路设计、调试方法和步骤等相关知识。创新制作类实践既增强了知识的趣味性，又容易被学生接受；学生既掌握了知识，又能体验成功的喜悦。实验可以设置两人一组或多人一组，还可以加强学生的协作能力和团队精神。

4.课程教学方法探讨

在教学内容方面，我们主要是让学生了解传感器的工作原理和特性，掌握传感器的选型和应用技能。如果仅仅靠枯燥的理论讲解，很难引起学生学习的兴趣，这样就达不到这门课的教学目的，因此，笔者在教学理念和教学方法上也有所考虑。

（1）采用启发式互动教学。

教师用问题引入，启发学生的学习思路，培养学生学习兴趣，鼓励学生积极思考，改善教学效果。如讲到声敏传感器，提问为什么有人走到灯下，灯就会亮？教师采用互动式教学时要确立以学生为中心的教学理念。教师作为指导者，帮助学生解决通过努力解决不了的问题，把大量的时间留给学生去自主探索，去相互协作学习。学生在教师的引导下充分发挥主观能动性，使课堂教学活跃起来，取得良好的教学效果。

（2）激发学生学习兴趣。

学生的学习兴趣的高低是学生能否学好知识的重要因素，也是能否取得良好教学效果的重要条件。总结起来，笔者认为可以通过以下方法提高学生学习此门课程的兴趣：一方面要十分重视第一节课的教育工作，第一节课是学生第一次接触该课程，教师不应急于讲课而是应该结合教材说明传感器的应用极其广泛，向学生介绍生活、工业、军事中传感器的作用与地位，举例如为什么有声音灯就会亮，机器人行走靠什么避开障碍物等，从而激发学生的学习兴趣。另一方面在介绍具体传感器时，教师应根据学生的具体情况适当补充复习相关知识，结合生产实践和日常生活讲解传感器的应用实例，提高学生的学习兴趣。学生会认识到：学好本课程可以解决一些实际问题，甚至可以用多种传感器来实现同一种功能，从而提高自己的学习兴趣，激发创新思维。

（3）注重学习方法指导，培养自学能力。

教师不但要教给学生知识，更要教会学生如何去获取知识。在教的过程中，教师应尽量多教给学生如何理解、分析、归纳、总结问题，避免死记硬背、机械的理解问题，引导学生学会举一反三，掌握学习的方法，培养自学能力，同时引导学生注意此课程与其他课程如自动检测，自动控制的联系、引申，使学生对知识的掌握由点到面。

（4）拓宽教学手段，充分利用现代化教学手段。

在教学手段方面，教师可以通过开发多媒体课件，利用图片、实际照片、仿真等形式，扩大教学信息量，拓展学生的视野，帮助学生通过感性认识理解相关知识。

（5）其他教学方法。

本课程还可以试用网络化教学，学生可以利用课程网站自学、预习、复习、答疑、自测、观看实验，大大方便了学生学习该课程，掌握知识点。另外它还可以与企业结合，让学生了解传感器市场，了解传感器的多样性、重要性，提高学生的学习兴趣和积极性。

5.结语

《传感器技术与应用》是一门理论性、基础性、实践性、综合性很强的课程，教师讲解和学生学习都比较困难。本文结合社会对高素质技能型人才的要求以及职业院校“技能为主，理论够用”的教学原则，以淡化理论、强化实践为宗旨。在对课程内容进行优化的基础上，我们对教学方法也提出了几点建议。教师可以用在课堂教学中淡化理论在实验教学中强化实践的做法，使学生在有限的学时内学到最实用的知识，同时提高了学生的实际动手能力，完善了此课程的教学，提高了教学效果。

参考文献：

［1］金发庆主编.传感器技术与应用［M］.北京：机械工业出版社，2007，2.