传感器技术论文范文

传感器技术论文范文第1篇

关键词：贝叶斯估计信息融合障碍探测智能驾驶

随着传感器技术、信息处理技术、测量技术与计算机技术的发展，智能驾驶系统（辅助驾驶系统一无人驾驶系统）也得了飞速的发展。消费者越来越注重驾驶的安全性与舒适性，这就要求传感器能识别在同一车道上前方行驶的汽车，并能在有障碍时提醒驾驶员或者自动改变汽车状态，以避免事故诉发生。国际上各大汽车公司也都致力于这方面的研究，并开发了一系列安全驾驶系统，如碰撞报警系统（CW）、偏向报警系统（LDW）和智能巡游系统（ICC）等。国内在这些方面也有一定的研究，但与国外相比仍存在较大的差距。本文将主要讨论多传感器信息融合技术在智能驾驶系统（ITS）中的应用。

1ICC/CW和LDW系统中存在的问题

1.1ICC/CW系统中的误识别问题

ICC/CW系统中经常使用单一波束传感器。这类传感器利用非常狭窄的波束宽度测定前方的车辆，对于弯曲道路（见图1（a）），前后车辆很容易驶出传感器的测量范围，这将引起智能巡游系统误加速。如果前方车辆减速或在拐弯处另一辆汽车驶入本车道，碰撞报警系统将不能在安全停车范围内给出响应而容易产生碰撞。类似地，当弯曲度延伸时（见图1(b)），雷达系统易把邻近道路的车辆或路边的防护栏误认为是障碍而给出报警。当道路不平坦时，雷达传感器前方的道路是斜向上，小丘或小堆也可能被误认为是障碍，这些都降低了系统的稳定性。现在有一些滤波算法可以处理这些问题并取得了一定效果，但不能彻底解决。

1.2LDW系统中存在的场景识别问题

LDW系统中同样存在公共驾驶区场景识别问题。LDW系统依赖于一侧的摄像机（经常仅能测道路上相邻车辆的位置），很难区分弯曲的道路和做到多样的个人驾驶模式。LDW系统利用一个前向摄像机探测车辆前方道路的地理状况，这对于远距离测量存在着精确性的问题，所有这些都影响了TLC（Time-to-Line-Crossing）测量的准确性。现常用死区识别和驾驶信息修订法进行处理，但并不能给出任何先验知识去识别故障。

2多传感器信息融合技术在ITS系统中的应用

针对以上系统存在的一些问题，研究者们纷纷引入了多传感器信息融合技术，并提出了不同的融合算法。基于视觉系统的传感器可以提供大量的场景信息，其它传感器（如雷达或激光等）可以测定距离、范围等信息，对两方面的信息融合处理后能够给出更可靠的识别信息。融合技术可以采用Beaurais等人于1999年提出的CLARK算法（CombinedLikelihoodAddingRadar）和InstitudeNeuroinformatik提出的ICDA（IntegrativeCouplingofDifferentAlgorithms）算法等方法实现。

2.1传感器的选择

识别障碍的首要问题是传感器的选择，下面对几种传感器的优缺点进行说明（见表1）。探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器，它是利用向目标发射超声波脉冲，计算其往返时间来判定距离的。该方法被广泛应用于移动机器人的研究上。其优点是价格便宜，易于使用，且在10m以内能给出精确的测量。不过在ITS系统中除了上文提出的场景限制外，还有以下问题。首先因其只能在10m以内有效使用，所以并不适合ITS系统。另外超声波传感器的工作原理基于声，即使可以使之测达100m远，但其更新频率为2Hz，而且还有可能在传输中受到其它信号的干扰，所以在CW/ICC系统中使用是不实际的。

表1传感器性能比较

传感器类型优点缺点

超声波

视觉

激光雷达

MMW雷达价格合理，夜间不受影响。

易于多目标测量和分类，分辨率好。

价格相合理，夜间不受影响

不受灯光、天气影响。测量范围小，对天气变化敏感。

不能直接测量距离，算法复杂，处理速度慢。

对水、灰尘、灯光敏感。

价格贵

视觉传感器在CW系统中使用得非常广泛。其优点是尺寸小，价格合理，在一定的宽度和视觉域内可以测量定多个目标，并且可以利用测量的图像根据外形和大小对目标进行分类。但是算法复杂，处理速度慢。

雷达传感器在军事和航空领域已经使用了几十年。主要优点是可以鲁棒地探测到障碍而不受天气或灯光条件限制。近十年来随着尺寸及价格的降低，在汽车行业开始被使用。但是仍存在性价比的问题。

为了克服这些问题，利用信息融合技术提出了一些新的方法，利用这些方式可以得到较单一传感器更为可靠的探测。

2.2信息融合的基本原理

所谓信息融合就是将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理，从而得出更为准确、可靠的结论。多传感器信息融合是人类和其它生物系统中普遍存在的一种基本功能，人类本地地具有将身体上的各种功能器官（眼、耳、鼻、四肢）所探测的信息(景物、声音、气味和触觉)与先验知识进行综合的能力，以便对其周围的环境和正在发生的事件做出估计。由于人类的感官具有不同度量特征，因而可测出不同空间范围的各种物理现象，这一过程是复杂的，也是自适应的。它将各种信息（图像、声音、气味和物理形状或描述）转化成对环境的有价值的解释。

多传感器信息融合实际上是人对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。在多传感器系统中，各种传感器提供的信息可能具有不同的特片：对变的或者非时变的，实时的或者非实时的，模糊的或者确定的，精确的或者不完整的，相互支持的或者互补的。多传感器信息融合就像人脑综合处理信息的过程一样，它充分利用多个传感器资源，通过对各种传感器及其观测信息的合理支配与使用，将各种传感器在空间和时间上的互补与冗余信息依据某种优化准则结合起来，产生对观测环境的一致性解释或描述。信息融合的目标是基于各种传感器分离观测信息，通过对信息的优化组合导出更多的有效信息。这是最佳协同作用的效果，它的最终目的是利用多个传感器共同或联合操作的优势来提高整个系统的有效性。

2.3常用信息融合算法

信息融合技术涉及到方面的理论和技术，如信息处理、估计理论、不确定性理论、模式识别、最优化技术、神经网络和人工智能等。由不同的应用要求形成的各种方法都是融合方法的个子集。表2归纳了一些常用的信息融合方法。

表2信息融合方法

经典方法现代方法

估计方法统计方法信息论方法人工智能方法

加权平均法经典推理法聚类分析模糊逻辑

极大似然估计贝叶斯估计模板法产生式规则

最小二乘法品质因素法熵理论神经网络

卡尔曼滤波D-S证据决策理论遗传算法

模糊积分理论

2.4智能驾驶系统中信息融合算法的基本结构

由于单一传感器的局限性，现在ITS系统中多使用一组传感器探测不同视点的信息，再对这些信息进行融合处理，以完成初始目标探测识别。在智能驾驶系统中识别障碍常用的算法结构如图2所示。

3CLARK算法

CLARK算法是用于精确测量障碍位置和道路状况的方法，它同时使用来自距离传感器（雷达）和摄像机的信息。CLARK算法主要由以下两部分组成：①使用多传器融合技术对障碍进行鲁棒探测；②在LOIS（LikelihoodofImageShape）道路探测算法中综合考虑上述信息，以提高远距离道路和障碍的识别性能。

3.1用雷达探测障碍

目前经常使用一个雷达传感器探测前方的车辆或障碍。如前面所分析，雷达虽然在直路上的性能良好，但当道路弯曲时，探测的信号将完全可靠，有时还会有探测的盲点或产生错误报警。为了防止错误报警，常对雷达的输出进行标准卡尔曼（Kalman）滤波，但这并不能有效解决探测盲点问题。为了更可靠地解决这类问题，可以使用扫描雷达或多波束雷达，但其价格昂贵。这里选用低价的视觉传感器作为附加信息，视觉传感器经常能提供扫描雷达和多波束雷达所不能提供的信息。

3.2在目标识别中融合视觉信息

CLARK算法使用视觉图像的对比度和颜色信息探测目标，使用矩形模板方法识别目标。这个模板由具有不同左右边界和底部尺寸的矩形构成，再与视觉图像对比度域匹配，选择与雷达传感器输出最接近的障碍模板。

CLARK算法首先对雷达信号进行卡尔曼滤波，用于剔除传感器输出的强干扰，这出下列状态和观测方程处理：

D（t）=R(t)+v(t)

式中，R（t）为前方障碍的真实距离（未知），R（t）是其速度（未知，）D（t）为距离观测值，Δt为两次观测的问题时间，w（t）和v(t)为高斯噪声。给定D（t），由Kalman滤波器估计R（t）和R（t）的值，并把估计值R(t)作为距离输入值，使用R(t)和D（t）的差值确定所用矩形模板的偏差。由于使用雷达探测的位置与雷达作为补偿。

使用上述算法可以有效提高雷达探测的可靠性，但当图像包含很强的边缘信息或障碍只占据相平面一个很小的区域时，仍不能得到满意的结果。因此，除对比度外，又引入视觉图像的颜色域。

3.3相合似然法

在探测到障碍后，CLARK算法将这些信息整合到道路探测算法（LOIS）中。LOIS利用变形道路的边缘应为图像中对比度的最大值部分且其方位应垂直于道路边缘来搜索道路。如果只是简单地将两个信息整合，则障碍探测部分的像素被隐藏，其图像梯度值不会影响LOIS的似然性。这样可以防止LOIS将汽车前方障碍的边缘误认为是道路的边缘来处理。但是当道路的真实边缘非常接近障碍的边缘时，隐藏技术则失效。

为了使隐藏技术有效，可以在障碍和道路探测之间采取折中的处理方法。这种折中的处理方法就是相合似然法。它将探测障碍固定的位置和尺寸参数变为可以在小范围内变化的参数。新的似然函数由LOIS的似然和小探测障碍的似然融合而成。它使用七维参数探测方法（三维用于障碍，四维用于道路），能同时给出障碍和道路预测的最好结果。其公式如下：

式中，Tb、Tl、Tw为相平面内矩形模板的底部位置、左边界和宽度的三个变形参数，[xr(t),xc(t)]为变形模板相平面的中心。[yr(t)，yc(t)]为由雷达探测并经Kalman滤波的障碍在相平观的位置。将地平面压缩变化为相平面，的实时估计，为相平面内一个路宽的值（3.2m）。tan-1的压缩比率在相平面内不小于Tmin（路宽的一半），不太于Tmax（路宽）。通过求解七维后验pdfP（k'''',b''''LEFT，b''''RIGHT，vp，Tb，Tl,Tw|[yr(t),yc(t)],ObservedImage）的最大值获得障碍和道路目标。

3.4CLARK算法的局限性

传感器技术论文范文第2篇

本文以常用的车载物流过程为研究对象，在货柜中部署传感器节点，来实时监测货物运输过程的相关环境参数，WSN中的汇聚节点通过蓝牙传输协议将数据传给作为网关的智能手机，智能手机通过GPS卫星定位将位置信息加入到参数数据中，再通过移动通信网络将数据传输到后台系统中。本论文研究主体为车载部分，其架构如图2所示。

1.1传感器节点的设计本系统中，传感器节点的主要任务是实时监测相关环境参数，并对其他节点转发来的数据进行存储和转发，使数据通过WSN传输到汇聚节点处，其处理能力、存储能力和通信能力要求不高，因此采用简单节约的设计方案。如图3所示，传感器节点由传感器模块、处理器模块、射频模块、电源模块和电路等部分组成。传感器模块负责对所需参数进行采集和模数转换。处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理传感器模块采集的以及射频模块发送过来的数据。射频模块负责与其他节点之间的通信，对数据进行发送或接收。电源模块负责为整个节点提供运行所需的能量，是决定节点寿命的关键因素之一。电路则包括声光电路、复位电路及接口电路等。（1）处理器模块。处理器模块是传感器节点的核心部分，本设计方案中，处理器选用德州仪器（TI）公司的16位超低功耗微控制器MSP430F135，该处理器采用1.8V-3.6V的低电压供电，可以在低电压下以超低功耗状态工作，非常适合应用在对功耗控制要求甚高的无线传感器网络。该处理器同时拥有较强的处理能力和较丰富的片内资源，拥有16kB闪存、512BRAM、2个16位的定时器、1个通用同步异步接口（USART）、12位的模数转换器（ADC）和6个8位并行接口。（2）射频模块。在无线传感器网络实际应用中，传感器节点既需要发射又需要接收数据，因此本设计方案中的射频模块采用收发一体的无线收发机。射频模块采用Chipcon公司推出的无线收发芯片CC2420，它的工作电压位于2.1~3.6V之间，收发电流不超过20mA，功耗低；其具有很高的集成度，只需要较少的电路就可工作，天线设计采用PCB天线，进一步减小模块体积。CC2420工作在2.4GHz频段上，支持IEEE802.15.4和Zig-Bee协议；采用O-QPSK调制方式，抗邻道干扰能力强；128B接收和128B发射用的数据缓存空间，数据传输速率高达250kb-ps。（3）传感器模块。传感器节点的数据采集部分根据实际需要选择相应的传感器，如温度、湿度、振动、光敏、压力等传感器。本文的研究重点不在传感器上，因此仅以温湿度传感器作为例子。本方案采用Sensirion公司的SHT15温湿度传感器，该传感器将传感元件和信号处理电路集成在一起，输出完全标定的数字信号[3]。其工作温度范围在-40℃-123.8℃之间，其在-20℃-70℃范围内，温度测量精度在±1℃以内；湿度范围在0%-100%之间，在10%-90%范围内，湿度测量精度在±2%以内。

1.2汇聚节点的设计在本系统中，汇聚节点的主要任务是接收传感器节点转发来的数据，进行存储和处理后传输到网关节点处，同时，接收来自网关节点的信息，向传感器节点监测任务。汇聚节点是连接WSN和外部网络的接口，实现两种协议间的转换，使用户能够访问、获取和配置WSN的资源，对其处理能力、存储能力和通信能力要求较高。而为了与传感器节点匹配，汇聚节点的硬件结构与传感器节点基本相似，如图4所示，汇聚节点没有传感器模块，增加了存储器模块和蓝牙通信模块。（1）处理器模块。同样的，处理器模块也是汇聚节点的核心部分，主要负责控制整个汇聚节点的操作，存储和处理来自射频模块或者蓝牙通信模块的数据，再将处理结果交给射频模块或者蓝牙通信模块发送出去。本设计方案中，处理器选用TI公司的16位超低功耗微控制器MSP430F1611，该处理器和MSP430F135一样，可以在1.8V~3.6V的低电压下以超低功耗状态工作，但其拥有更强的处理能力和更丰富的片内资源，48kB闪存和10KBRAM、2个16位定时器、1个快速12位ADC、双12位DAC、2个USART接口和6个8位并行I/O接口。（2）存储器模块。考虑到物流运输过程中环境多变，容易带来一些不确定因素，这些不确定因素可能引起处理器自带的存储器中的数据丢失，因此汇聚节点需要存储一些重要的数据。本设计方案中，汇聚节点的外部存储器芯片选用由Mi-crochip公司生产的24AA64，工作电压低至1.8V，它采用低功耗CMOS技术，工作时电流仅为1mA，而且可以在恶劣的环境下稳定工作。由于汇聚节点对存储容量要求不高，而且24AA64芯片的存储容量为64KB，擦写次数可达到百万次，因此一块芯片即可满足本系统的存储要求。（3）蓝牙通信模块。本系统采用智能手机作为后台系统和WSN之间的网关，来实现远距离的数据传输。为了使汇聚节点与智能手机能够进行通信，采用蓝牙通信协议。而在汇聚节点使用蓝牙通信方式需要增加一个蓝牙通信模块。本设计方案中，采用SparkFun公司的BlueSMiRF模块，其工作电压为3.3V-6V，工作电流最大为25mA，功耗较低；其最大传输距离为100m，通信速率最高可达115200bps；其天线为PCB天线，所需器件很少，故模块的体积很小，可以通过串行接口直接与处理器模块相连。

1.3网关节点的设计本系统要求在后台系统和WSN部署点间进行双向通信，为了实现远距离的数据传输功能，有两种方案，一是汇聚节点增加移动通信模块，如GPRS模块[4]；二是采用智能手机作为后台系统和汇聚节点之间的网关。方案一对汇聚节点的要求进一步提高，不仅处理过程更加复杂，其能量消耗也大大提高；另一方面要实现物流过程的跟踪，还需有定位功能，一般采用GPS模块[5]，这样成本也将大大提高。相比之下，方案二优势明显，采用智能手机可以进行各种复杂的数据处理，进行大量数据的存储，使用移动通信网络与后台系统进行通信，使用内置的GPS定位功能，后台用户可以在紧急事件发生时直接联系货车司机等。因此，本系统采用智能手机作为网关节点。本设计方案中，采用中国移动M811手机作为测试对象，其支持4G/3G/GPRS等移动网络，可以方便地使用移动网络与后台系统进行通信；其具有GPS定位功能，可以实现货车定位；具有蓝牙通信功能，可与汇聚节点间采用蓝牙通信；使用An-droid4.0操作系统，拥有丰富的开源资源，方便软件的设计。

2系统软件部分设计

本系统使用WSN中的传感器节点检测物流过程中相关环境参数并发送到汇聚节点处，由其将数据通过蓝牙连接传输到智能手机，智能手机通过移动通信网络将加入GPS信息的数据传输到后台服务器。系统各部分的工作任务不一，硬件条件也有很大差别，因此系统的软件设计也十分关键。

2.1传感器节点程序设计传感器节点主要承担数据采集和发送的工作，由于其能量及处理资源有限，因此需要采取节能和减少数据处理的设计方案。本设计方案中，传感器节点采取按需求唤醒的工作方式，检测等待时间（等待时间可由后台设置）未到或者没有收到汇聚节点命令时节点处于休眠状态；当等待时间一到或者收到命令时，立刻开始工作，进行采集数据并发送，或者根据命令完成相应操作，完成后又进入休眠状态，等待下一次激活，其程序流程如图5所示。

2.2汇聚节点程序设计汇聚节点的主要任务是接收传感器节点转发来的数据，处理后通过蓝牙传输到网关节点处，同时接收来自网关的命令，完成相应的操作。相比于传感器节点，汇聚节点的工作更加复杂，而且其能量和处理资源也不多，因此采取与传感器节点相似的节能设计方案，将复杂的数据处理工作交予网关节点，其程序流程如图6所示。

2.3智能手机APP设计智能手机作为本系统的网关节点，承担协议转换、数据传输、数据处理等复杂工作，因此开发相应的应用程序（Applica-tionProgram，简称APP）来实现上述功能，其流程图如图7所示。该APP实现对智能手机内部蓝牙模块的调用，通过蓝牙连接与汇聚节点通信；利用智能手机的GPS模块获取位置信息，加入到接收到的传感器数据中，再通过移动通信网络传输到后台系统；接收后台系统的命令，完成相应的操作；同时通过智能手机对应的界面提供数据显示、告警提醒以及日志功能。

3结语

传感器技术论文范文第3篇

现在在各个领域当中都普遍的运用到了传感器技术，集成化方向已经成为机电系统当中的传感器技术的发展趋势，集成化传感器具有较强的稳定性、较轻的重量、较小的体积以及较高的可靠性等特点，同时还具有较低的生产成本，非常容易实现批量生产，因此具有非常广阔的发展前景。

2传感器技术在机电技术当中的应用

由于传感器的电磁兼容性能比较强，因此具有较高的数据存储技术可行性，同时还不容易丢失其中的模块参数。智能滤波算法以及A/D转换技术等先进的技术都在传感器当中得到了应用，就算是满量程的时候，传感器仍然可以使稳定的输出码得到保证。传感器的通讯接口属于标准的接口，其能够与计算机进行直接的连接，同时也可以连接标准的工业控制总线，具有十分灵活的使用方式。

2.1在机器人中传感器技术的应用

作为典型的仿生装置，机器人对传感器技术进行了充分的应用。通过将感知到的物理量向电量进行转化，机器人就可以实现信息输出，在这个过程中对机器人传感技术进行了充分的利用，其中包括两方面的内容，也就是外部传感器以及内部传感器。外部传感器需要通过检测外部信息，从而对工作环境进行判别，为机器人提供必要的信息，使之能够对操作对象进行准确的控制。而实施系统的控制是内部传感器的主要功能，其能够对机器人的状态进行有效的检测，保证机器人在工作的过程中能够按照要求来进行。内部传感器可以将具有价值的信息提供给外部传感器，从而能够使机器人对外部的环境产生有效的感知，并且将相应的动作做出。与此同时，在科技生产的过程中，还可以利用对机器人的操作从而能够对反馈的意见进行获取。

2.2在机械制造行业中传感器技术的应用

由于在机械制造行业当中需要实施包括加工精度等在内的动态特性测量，因此要利用传感器针对机械阻抗以及振动等相关部件当中的参数进行测量，从而对其动态特性进行检验。如果需要在线监测与控制超精加工中的零件尺寸的时候，就要利用传感器将相关的信息提供出来。比如利用传感器针对数控车床中车刀的位置进行检测；由于工件的表面精度以及尺寸在很大程度上都会受到刀尖形状的影响，可以采用在车刀上放置的振动传感器对其锋锐的程度进行检验。还可以利用液面传感器针对液压系统中的油量以及车床中的油进行监测。

2.3在环境当中传感技术的应用

传感器网络在环境监测当中通常具有一系列的优点，其中包括无需专人现场维护、可以长期不用对电池进行更换、具有十分简单的布置等。可以利用对节点进行密集的布置，从而对微观的环境因素进行观察。在环境监测领域当中对传感器网络具有非常广泛的应用，其中包括微观观测生物群落、森林火灾报警、观察气象现象、观测海岛鸟类的生活规律等。

2.4在火灾报警当中传感器技术的应用

防灾报警装置是现代建筑必须要具备的，其中最为关键的就是火灾报警系统。在发生火灾的时候一般都会出现有害气体、高温、火光以及烟雾等。如果将传感器运用到火灾报警系统当中，就可以对异常的信号进行转化，使之变成容易进行传送的形式，然后就可以利用消防网络向指挥中心提供火灾地点的报告。

3结语

传感器技术论文范文第4篇

关键词：传感器；检测技术；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0067-02

一、概述

《传感器与检测技术》是自动化专业一门核心课。是一门涉及到电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术，现代检测系统通常集光、机、电于一体，软硬件相结合。《传感器与检测技术》课程着重培养学生掌握传感器与检测技术基本理论、基本方法，本课程是一门实践性很强的课程，在理论学习的同时，要求学生通过实验和实践熟练掌握各类典型传感器的基本原理和适用场合，掌握常用测量仪器的基本工作原理和工作性能，能合理选用常用电子仪器、测量电路等，能根据测量要求设计各类测量系统，能对测量结果进行误差分析和数据处理等，达到理论与实践的高度统一，突出能力的培养。目前该课程传统的教学方法是重点讲解各类传感器的原理、工作特性、测量电路和应用举例。而在传感器的应用上多是简单地举若干例子。在实验环节，也是大量的验证性实验。这样做的结果，不能使同学们了解和掌握传感器在实际现场条件下如何应用，达不到《传感器与检测技术》这门重要课程的教学效果。因此，对该课程的教学模式和教学方法研究就显得非常重要和紧迫。作者在本文中对该课程的教学模式与教学方法进行了研究和探索。提出了以下改革思路。

二、《传感器与检测技术》课程改革思路

1.采用实物教学法。传统的《传感器与检测技术》课堂教学主要讲授传感器工作原理、工作特性、测量电路等。可是在现实生活中，传感器种类异常繁多，如果学生见不到传感器的实物，仅仅靠课件上的内容，就会觉得学的东西没有什么意义，造成学生的厌学心理，觉得这门课程没意思。因此，在《传感器与检测技术》授课过程中，将各种传感器带到课堂上、展示给同学们会起到意想不到的作用。我们会把主要的各类传感器都带到课堂上，结合实物进行讲解。比如：电阻应变片传感器、电容式传感器、电感式传感器、霍尔式传感器、电涡流式传感器、热电偶、热电阻等，这样使得学生们对传感器留下深刻影，同时，在讲解传感器的时候，一定要结合现实生活实际，尽量介绍一些在现实生活中经常见到或者用到过的传感器。例如，电饭煲、空调、冰箱中的各种温度传感器；全自动洗衣机中的重量、液位、水温等传感器。这样能使学生认识到传感器的重要性，提高学生的学习兴趣。

2.采用启发和互动的教学方法。启发和互动式教学有利于培养学生的创新思维能力。创新是人才培养体制改革的核心环节。注重“学思结合”是实践创新型人才培养模式的核心与精髓。长期以来，我国高等教育人才培养过程中存在的弊端之一就是重灌输轻启发、重理论轻实践。倡导学思结合的目的，就是要改变长期存在的注重知识灌输的教学模式，充分启发学生进行思考和想象，培养他们的创新意识和创造能力，使学生在思考中学习，形成良好的学习方法和思维习惯，改变注重记忆、被动接受教师灌输的课堂教学方式，确立以学生为主体的教学观。作者认为启发式和互动式的教学方法，能有效地培养学生的创新意识和创新能力。以光电传感器为例，在讲完该类传感器工作原理、工作特性、测量电路后，启发学生们思考实际生活中是否见到光电传感器，让他们联想哪些场合可能会用光电传感器，在印刷机印刷过程中，某些参量的检测可否用光电传感器完成，通过这样的启发和互动，使同学们开阔了思路，加深了对《传感器与检测技术》的认识。

3.重视实践环节。《传感器与检测技术》课程是一门理论性和实践性都很强的课程，但长期以来，该课程的实践环节地位太弱，基本上处于从属于理论环节的状况，在考核时，实践环节（主要是实验）成绩仅占课程总成绩的一小部分，这就导致许多学生忽视实践环节的教学。同时，该课程验证性实验过多，综合性、设计性实验少，这些都不利于培养学生分析、解决实际问题的能力，为了改变这种状况，在学校教学经费的资助下，我们对实验内容进行了大力改革，开发出介于课程设计和实验之间的设计性实验，每个实验6个学时，实验主要侧重对基本知识的综合应用，使学生们能综合运用所学知识解决实际问题。这类实验要求先做好实验前准备，完成前期设计，然后在实验室设计实验，最后要求书写实验报告。比如：应变式电子称设计实验，要求设计出的电子称，不但完成理论设计，同时要求能够实际应用。

4.考核方式改革。考核、评价学生成绩是教学过程的一个重要环节。根据大众化教育阶段学生的实际学习情况，对考核方式进行了大力改革。总的说来，我校该门课程的学生总成绩由考试成绩、实验成绩、平时作业和出勤情况等几个环节构成。为了体现该门课程实践环节的重要性，实验成绩占30%、平时作业和出勤情况占20%、考试成绩占50%。实验成绩采用现场实际操作和口头答辩结合的方式给出。考试成绩由期中开卷考试成绩和期末闭卷考试成绩构成。这样可以较充分、全面地衡量学生对该课程的学习情况，可以有效地调动学生学习的积极性和主动性。

5.采用现代化网络教学手段。网络化教育是目前高等教育的重要手段。运用网络化教学手段是当前课程改革的一项重要举措。网络资源是非常重要的课程资源。网络化的教学注重充分地调动学生的主动性，将学习主动权交给学生。《传感器与检测技术》网络教学课程资源分为七大组成部分，具体介绍如下。课程概况：包括课程简介、教学大纲、教学日历、教学团队、考核方式、课程公告。课程内容：包括以知识点∕章节为单位的课程教案、主要教材与参考书、学以致用的典型案例、教材电子稿。教学课件：包括以知识点∕章节为单位的电子教案（课件）、帮助学生学习的助学型课件、模拟或仿真实践教学课件等。练习作业：包括以章节为单位的习题、练习题、讨论题、思考题、测试题等。实践教学：包括阐明本课程所有实践教学的目标、内容、手段、方法、步骤和教学实践总结报告撰写要求的实践教学指导。参考资料：包括学生学习本课程相应学习指导，比如：学习方法、可利用的学习资料∕资源、网络资料。课程互动：包括常见问题答疑、在线交流、课程论坛。以上网络教学课程资源大大提高了学生们的学习积极性。

《传感器与检测技术》是一门非常重要的课程，本课程的任务是使学生掌握常用传感器的工作原理、特点及基本转换电路，掌握特殊类型传感器的工作原理及应用。目的在于培养学生具有选择自动控制系统中传感器的能力；具有组建一般测试系统的能力；对一般测试系统中的技术问题具有一定的分析和处理能力。这门课程的特点是传感器种类繁多，而且理论性和工程性都很强，这就要求在教学中不断探索新的教学模式和采用新的教学方法，才能使课程的教学要求得以实现。

参考文献：

[1]金伟.现代检测技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2007.

传感器技术论文范文第5篇

关键词：高职院校 传感器技术 说课

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（a）-0130-01

教育部16号文件《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中规定高等职业教育要全面提高教学质量，强化职业道德，明确培养目标，专业改革与建设要及时跟踪市场需求的变化，主动适应区域、行业经济和社会发展的需要，服务区域经济和社会发展，以就业为导向，加快专业改革与建设，增强学生的职业能力，改革教学方法和手段，融“教、学、做”为一体等。

本文将对笔者所进行的《传感器技术》说课从课程性质、教学目标、教学内容、教学方法等方面进行详细的说课介绍。

1 说课程性质、地位与作用

机电一体化技术专业培养具备机械制造与电气控制技术的基本知识与专业技能，能在工业生产第一线从事机械加工工艺的编制、普通机械加工设备操作和管理、机电设备的维修和维护、机电产品营销及技术服务等工作的德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。

主要面向的岗位群为机床设备操作员、产品质检员、机电设备维修员、机电产品安装、调试员等。

由于机电一体化技术专业学生将来工作面向多数是机电一体化技术产品，而对于机电产品而言，检测部分的一切功能实现依靠的都是传感器，没有传感器，一个机电产品就无法正常工作，所以说，传感器与检测技术对于机电专业学生来说至关重要。

《传感器技术》是机电一体化技术专业的一门专业核心课。本课程主要讲授检测技术涉及的内容、各种传感器的原理、性能及其实际应用。通过课程的学习使机电专业学生获得传感器、自动检测方法及抗干扰技术等方面的基本知识和基本技能；能将所学到的自动检测技术灵活地应用于生产实践中去。

2 课程教学目标

通过对机电一体化技术专业机床设备操作员、机电产品安装调试及维修、机电设备维修等岗位的分析，依据这些岗位在工作中应用到的各种传感器，确定课程的知识目标、能力目标及素质目标，具体描述如下。

知识目标是了解目前传感器的最新发展状况；了解常用传感器的结构；理解常用传感器的原理；熟悉各种传感器在生产实际中的应用。

能力目标是常用传感器应用机理的分析能力；常用传感器的选择能力；常用传感器实际应用的综合分析能力。

素质目标是培养学生团队协作能力，严谨求实的工作态度；吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；较强的事业心和责任感、爱岗敬业，崇尚科学的精神；理论联系实际的良好学风，逐渐养成发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力；对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神。

3 教学内容

根据本课程在就业岗位中需要具备的能力，使学生了解传感器与检测技术在各领域应用的发展方向，理解传感器与检测技术在各种不同电气设备中的应用机理。掌握基本的传感技术原理，掌握常见物理量的检测方法和传感器选型，提高解决实际测量及控制问题的能力。本学习情境以工业检测涉及的内容，将所学知识划分5个学习项目，具体教学内容及学时安排如下。

项目一：检测技术与传感器（8学时），包括检测技术、传感器、测量技术与抗干扰技术。

项目二：温度传感器（8学时），包括热电偶传感器、热电阻传感器与热敏电阻。

项目三：光电传感器（6学时），包括光电传感器原理及性能、光电传感器的应用与CCD传感器的应用。

项目四：力传感器（8学时），包括电阻应变片传感器、电容传感器（2学时），电感传感器与压电传感器。

项目五：检测技术的综合应用（8学时），包括检测系统、现代传感器在现代汽车中的应用、传感器在数控机床中的应用与传感器在智能楼宇中的应用。

4 说教学重点、难点及解决办法

根据教学计划、教学目标及学生现有理解能力，确定本课程的重、难点。

因为工作原理是所有传感器的工作基础，只有对各传感器的工作原理有了正确的理解和认识，才能更深层次的理解各种传感器在各种生产实际中的应用机理。因此将重点定为各传感器工作原理及性能；结合学生现有理解能力，将难点定为各种传感器的工作原理及实际应用分析。

采用小组讨论，辅助动画演示的方法来突出重点、突破难点。

5 教学方法与手段

结合学生特点，在教学过程中，主要采用了六步骤教学法。在每一个步骤中，又采用了实物演示法、启发提问法、小组讨论法、阅读法等多种教学方法。

在设计学法指导时，结合目前高职生认识事物的特点，本着“以能力为本位，以技能为核心、以学生为主体”的原则，学生总体按照六步法循序渐进地学习，按顺序完成每个阶段的学习任务。学生把在实际操作碰到的问题，及时地在小组中讨论、解决，或者向老师提出，在老师的指导下获得正确的答案。

同时，辅助使用多媒体课件、视频等现代教学手段进行教学。

6 考核与评价

课程考核由理论考核与平时表现两部分组成。理论考核占80%，主要考核学生对知识、方法的掌握和工作过程中出现现象的理解与解释能力，侧重于学生智能因素的考核。根据学生对知识掌握情况的准确程度和运用成度，进行打分。平时表现占20%，考核学生在上课、实验过程中的积极性、出勤表现、作业、实验报告上交完成情况，根据学生的综合表现进行评分。

7 结论

通过说课活动，可以引导教师去思考。思考为什么要这样教学，这能从根本上提高教师备课的质量。教师通过说课，可以进一步明确教学的重点、难点，理清教学的思路。这样就可以克服教学中重点不突出，训练不到位等问题，提高课堂教学的效率。而且说课有利于提高教师的自身素质。说课要求教师具备一定的理论素养，这就促使教师不断地去学习教育教学的理论，提高自己的理论水平。说课要求教师用语言把自己的教学思路及设想表达出来，这就在无形中提高了教师的组织能力和表达能力，提高了自身的素质。

参考文献

传感器技术论文范文第6篇

关键词：传感器技术；开放性教学；创新型人才培养

中图分类号：TP2 文献标识码：A

文章编号：1009—0118（2012）10—0132—02

随着现代工业和计算机技术的发展，传感器技术经过几十年发展之后，又进入了一个崭新的发展阶段。传感器技术在诸如国防、航空航天、智能仪器、工业测控等方面得到了广泛的应用，也在很大程度上改变了人们的生活方式[1]。此相应，掌握传感器技术的人员在就业市场上颇受欢迎。为适应形势需要，及时跟踪传感器新技术，构建了一种开放性的传感器教学模式。

一、传感器技术的发展现状及其特点

传感器技术是人类获取信息的基本手段之一，是科学研究的基本方法，是现代工业准确获取信息必不可少的环节。传感器是一种能够感受规定信息按照一定规律转换成数字信号装置，传感器技术设计到微电子学，物理化学，材料学生物学等，包括传感器监测原理，以及制作技术是一个多学科，多技术高新技术。传感器技术是现代科技前沿技术，传感器产业也是国内外公认具有发展前途高技术产业，以技术含量高，经济效益好，渗透力强，市场前景广阔为世人瞩目。

由以上传感器发展现状及其特点可以看出，传感器技术涉及到了电子工程，自动化，测控技术，机电一体化等专业，传感器技术无论从技术理论上还是从应用层面上都成为多学科共同交叉的热点领域。对于这样一门综合性较强的技术，按照现行的教学模式很难适应新时代传感器技术发展的要求，有必要开展传感器技术新型教学研究，从传感器技术的特点及课程体系建设出发，开展开放性的传感器教学新方法，培养创新型人才。

二、传感器技术开放型教学体系建设

开放型教学，渊源于科恩（R.C.Cohn）1969年创建的以题目为中心的“课堂讨论模型”和“开放课堂模型”，即人本主义的教学理论模型。开放型教学具有多方面的特征：注重创新精神和实践能力培养；注重学生发展；学习材料来源多样化；实践成为学生参与学习的主要形式；教学活动全程动态发展；朋友型师生关系。开放型教学的这些特征恰恰符合传感器技术自身的发展特点和教学特点。

传感技术是一门跨学科的边缘技术科学，涉及的学科领域很广泛，是一门实践性较强的课程，重视对学生实验动手能力和创造能力的培养。在实际的学习中需要掌握各种传感器的工作原理、性能、基本结构、典型应用；掌握各种传感器的可测物理量及其测量范围；能够根据需要合理选用传感器；了解各种传感器的常用测量电路及其应用中应注意的问题。对于这样一个技术密集、高速发展的领域，知识更新很快，从事传感器技术开发与应用的工作只侧重于普通应用系统的开发是不够的，必须建立一种既有扎实基础，又有宽口径的开放型的知识体系和教学体系。下面简要介绍体系中课程内容。

（一）数字/模拟电路设计基础

要使学生具备扎实的数字电路、模拟电路的设计基础。

（二）传感器技术基础理论

就知识体系而言，使学生建立针对传感器的从原理到应用的系统化认识，即，了解如何获取被测对象信息、掌握传感器的基本原理、掌握各种传感器的特点和使用的一般性原则。

（三）传感器与嵌入式系统

传感器无处不在，随着现在技术的发展和生产生活的需要，不仅需要实现单一信息的获取和处理，更多的时候需要实现多角度，全方位的信息覆盖，即所谓传感器网络。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。

（四）传感器技术的应用开发

目前，对传感器从技术途径和人才专业方向来决策，逐步转向应用驱动，如从工业测控，实时监测，智能仪器和消费电子等应用需求出发，真正从应用环境和嵌入的对象出发对待传感器技术。

三、发挥开放实验室优势，构建开放型实践平台

为了构建开放型教学环境，必须要有好的开放型实践平台作为支撑。开放性实验室是很多高校的办学特色，获得诸多高校政策支持，确立了实验室开放工作应贯彻“面向全体，因材施教，形式多样，讲究实效”的原则，重点培养学生的创新意识和动手能力。结合传感器技术实践性、综合性强的特点以及实验室条件，我们提出了“建立两类实验室，四个实践层次”的构想。

（一）两类实验室即基础型实验室和应用驱动型实验室

在基础型实验室主要完成传感器的基本原理、结构和基本测量与转换电路的理解和掌握。传感器技术是一门内容十分丰富的课程，学生们需要掌握常用传感器以及以光学传感器为代表的新型传感器的原理、性能、标定及常用调理电路特性等，在有限学时内，让学生尽可能多了解常用传感器、现代传感器全貌，在传感器的学习上遵循“根在原理，干在测试，枝在应用，

花果各异”的规律，强调掌握和理解各类传感器的基本原理，基本结构等基础理论知识，充分把握相关的测试电路，鼓励学生在原理、应用上发掘创新。

应用驱动型实验室是以传感器理论为基础，面向应用，以应用为驱动的传感器教学。传感器技术与工程实践紧密联系并且应用广泛，所在在教学中应变学生被动接受为引导其主动探究、有效开阔学生的专业知识面。教学方法由传统的“知识教育”模式转变为适应研究应用型大学人才培养要求的“研究性教学”模式；研究方式由“连续型细节式”，转变为“跳跃型平台式”；实践教学形式由“单一的课堂教学”，转化为“多形式的互动交流”；将基础理论、基本技能更多地向深层次延伸，通过多种形式的创新型研究活动，促进学习与研究应用一体化。利用科研资源可以不断丰富传感器教学内容，利用与传感器内容有一定联系的科研成果，开发出设计型、创新性小课题，学生在掌握基础知识的前提下，综合运用所学知识，按照课题要求，完成理论分析和制作实现，从而提升实验教学的水平，并拉近实验和工程实践的联系。进一步，通过开放实验室资源，结合教师申报的高层次项目，提供高水平科研训练，构建立体化、上升式训练的实践平台，通过吸收学生参与与课程教学紧密联系的科研项目有效实现课程学习由课内向课外的延伸，在科研环境中提升创新实践能力。

（二）四个实践层次即为初级实验，中级实验，高级实验以及课题研发四个层次

“初级实验”主要了解和掌握传感器的基本性能试验，通过试验掌握传感器的基本原理、基本结构和基本应用。“中级实验”以开设系列专题实验为突破口，完成综合型、设计性实验，并充分设计了柔性接口以适应不同工业应用的需要。“高级实验”给学生提供了更大的发挥空间，涉及到的问题更加复杂，主要面向培养高技术人才；课题研发层次意在鼓励学生进行创新性课题研究，构建由被测对象、传感器、测试信号处理组成的一体化实验环境和平台，开发一批融入高水平科研成果的创新性实验课题供学生应用开发。

在教学实践实施过程中，可以依托大学大学生研究训练计划项目、开放实验室创新项目、全国大学生电子竞赛以及毕业设计等平台，积极加强学生的传感器技术理论基础，强化学生传感器技术开发应用能力。从这两年的实践过程来看，依据我们构建的传感器理论体系和实践体系进行学习和实践，学生能够熟练掌握传感器技术开发必需的理论知识，能够自主地进行传感器技术应用开发，不仅掌握了传感器基础理论，在很多应用层面也有不少的创新之处，动手能力和分析解决问题的能力得到了极大的增强。从就业情况来看，从事开放性传感器学习和开发的学生也表现出了绝对的就业优势。

四、结语

传感器技术应用和开发很大前途的专业方向，同时又具有技术密集，高速发展，知识更新快的特点。在传感器技术教学和实践上积累了很多成熟的实践经验，通过对相关的教学体系和教学方法还需进一步研究，可以不断促进学生对基础理论的掌握，提高实践能力，增强就业素质。

参考文献：

[1]王化祥，张淑英.传感器原理及应用[M].天津大学出版社，2004，（9）.

[2]黄继昌，徐巧鱼.传感器原理及应用实例[M].人民邮电出版社，1998.

传感器技术论文范文第7篇

关键词：传感器技术；理论教学改革；实践教学改革；成绩评定方式

作者简介：张艳霞（1979-），女，河南漯河人，郑州信息科技职业学院机电工程系，助教；郑伟伟（1984-），男，河南新密人，郑州信息科技职业学院机电工程系，助教。（河南 郑州 450046）

基金项目：本文系郑州信息科技职业学院教改项目（项目编号：CZYB2014009）的研究成果。

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0130-02

传感技术包括传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用，传感器是现代测控系统的首要环节，它集机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科于一体，应用领域十分广泛，与当前多学科交叉融合的趋势相一致，在专业课程体系中起到重要的承上启下作用，是实践性非常强的综合性应用技术。[1-3]

目前，传感器技术是高职高专院校机电一体化、电气自动化、汽车检测与维修等专业的一门专业技术课。该课程涉及知识面广，且实践性很强，不但学生觉得难学，对老师来说也是一个挑战。另外，近几年来，中国逐渐普及大学教育，高职高专的学生大多基础知识不太牢固，接受这门课程较难，更不用说提高学习兴趣了。因此结合高职院校的传感器技术教学经验，对该课程教学改革进行了探索。

一、高职院校传感器技术课程教学现状

1.理论教学方面

谈到理论教学，首先要追溯到教材问题。当前，高职院校的传感器技术理论教材种类繁多，琳琅满目，大多教材偏重于抽象的传感器原理推导，基础知识差的学生很难掌握，导致学生学不会的现象严重。其次，涉及到教学方法上。目前，大多数高职院校的传感器技术教学依然沿用传统的教学模式，教师灌输知识，学生被动接受，模式单一，无法调动学生的学习积极性，更不用说培养学生的创新能力了。因此，高职院校的理论教学要遵循“必需、够用”的原则，改变传统思维，不断探索一些新的教学方法，把抽象的传感器技术原理变得具体化、简单化，使其有利于学生的学习与接受。

2.实践教学方面

高职院校的培养目标是高级技师、高级技工，对于教学来讲，主要侧重于各类传感器的应用。目前，大部分高职院校做传感器技术的实验设备落后、匮乏，学生只能在实验台上按部就班地完成一些验证性的实验，缺乏主动性和探索性，很少涉及传感器实际应用，更谈不上创新和工程实践，根本无法提升学生分析问题和解决实际问题的能力。近些年来，新型传感技术的发展日新月异，涌现出大批先进的传感器，与学校做的简单验证性实验、演示性小实验相差甚远，学生毕业以后相当长一段时间都与自己的工作接不上轨。

二、理论教学内容与教学方法的改革

传感器技术课程有以下特点：首先是该课程涉及知识面范广，涵盖信息量大。各章节的教学内容大部分按照传感器的原理类型分开，相对比较独立、分散，缺乏延续性和整体性。其次是该课程实践性强。由于传感器的实际应用十分广泛，大至宇宙飞船、飞机，小至家用电器洗衣机、热水器都用到传感器，因此，该课程与实践结合非常紧密。

这门课传统的理论教学都是先介绍传感器的工作原理，再进行理论推导、定量分析，涉及实际应用较少，课堂组织形式单一，很难调动学生的积极性。所以高职高专的传感器理论教学应本着“必须、够用”的原则，简化理论推导和分析，尽可能结合工程实践介绍各种传感器的主要性能、信号转换与处理的方法、实际应用效果。为突出理论教学重点，提高学生的学习兴趣，在教学实践中采用了以下教学方法：

1.利用多媒体技术，丰富教学手段

教师根据自己的教案制作多媒体课件，并将多媒体课件与板书相结合，通过声、光、电、图片、动画、视频等手段突出教学的重点，分散教学难点。以差动电感传感器的工作原理为例，把差动变隙式和差动螺线管式的工作原理做成动画，两个衔铁的上下动作把由于衔铁运动而引起的感应电动势的变化表现得非常形象，学生能很轻松地理解差动电感传感器的工作原理，弥补了由于客观硬件先天不足而引起的操作不可实现性。另外还可以从网上下载滚柱直径分选装置应用的一些视频，放到多媒体课件里，课堂上能让学生身临其境地观看该装置的工作过程。

2.用实例演示，形象教学方法

为了打破理论教学的单调无味，在课堂上，教师可以结合日常生活设计一些简单的小实验演示给同学们看。比如讲授气敏电阻传感器时，可以让学生拿来啤酒做现场演示；讲授霍尔传感器时，可将霍尔开关装在教室的门上，来演示霍尔元件对磁铁的感应；讲授热电偶传感器时，可用打火机烧铜丝和铁丝的接头来产生电动势，灼烧过程中可以让同学们观察万用表的电压读数。当然，这些简单的小实验也可以请一部分同学在课堂上亲自演示，激发同学们的学习兴趣。另外，也可以购买一些工业上实用的传感器在课堂上进行展示，例如用途广泛的数字温度传感器以及小型液位变送器等，可以把这些传感器直接拿到学生的面前，让学生对其有个形象直观的认识，然后讲解他们的应用价值、应用实例以及接线过程。对于一些无法在课堂上实现演示的传感器，可以搜集一些工程实践应用的图片、视频放在PPT上展示给学生。

3.鼓励学生课外电子设计制作

电子设计制作有助于学生把所学的理论知识转化为实践技能，并在实践中充实理论知识；同时也能把专业领域内其他学科的理论知识有机结合起来，形成整体的专业知识体系，更有利于完备学生的知识结构。比如学习压阻传感器时，可以让同学们自己设计一个电子称，电子称系统包括压力传感器、电桥、放大电路、AD转换电路、显示电路等，需要学生掌握电路、电子、编程等课程的相关知识。[4]

三、实践教学方法改革

1.巧妙设计课内实训项目

现有实验室的传感器都集成在实验箱里，而且是固定的几个验证性实验，功能性、综合性实验较少，与日新月异的传感器的发展相差甚远。为了让学生更多地了解目前传感器的发展与使用现状，缩小教学与实际应用之间的差距，必须加强教学实践环节，把课内实训转化成项目实践。可以采用CDIO（CDIO，Conceive-Design-Implement-Operate，即“构思-设计-实现-运行”）工程教育模式，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的方式学习工程。[5]该教育理念就是让学生身临其境地感受到一个产品或系统从基本构想、设计、研制实现直到实际运行的完整开发过程，培养学生学会解决问题的能力，执行过程中以教师为主导，以学生为主体。例如，可以让学生运用学过的知识，给机器人做一个一闪一闪的眼睛。先引导他们思考该系统都用到哪些知识，可能是单片机控制器、LED灯、电缆、调试器、传感器、相关软件等；把学生分成小组，小组里的每个同学分别承担一项任务，引导他们完成设计、实现、运行；每个同学都把自己的作品展示出来，向老师和同学汇报自己的思路和所做的工作；经过提问、解答，教师可以给小组里的每同学所做的工作进行分析、评定。

2.带领学生参与设计大赛

机器人创新大赛和电子设计大赛都是教育部倡导的大学生学科竞赛，它们不但有助于培养学生的创新意识、团队协作精神和良好的工程素养，而且还可以让学生逐步形成理论联系实际的学风，积极踊跃地参加课外科技活动的习惯，为国家培养创新人才打下良好的基础，为优秀人才的脱颖而出创造条件。在整个参与比赛的过程中，学生不但可以进一步巩固、完善所学的传感器知识，还能有机地结合其他学科的知识，把抽象的理论知识转化综合成实践能力，充分理解各种原理和应用，建立起完备的知识网络，促进教学。

四、课程考核方式和评价的改革

以往这门课考核的是各个知识点的记忆、与传感器原理相关的计算、分析，几乎很少涉及实际应用，而期末考试一考定音势必限制了学生的知识范围和思维模式，现在尽量考核学生的理论知识应用能力、动手实践能力、创新合作能力和语言表达能力。成绩的评定也不再单纯由教师承担，而是由学生自我测评、学生之间互评与教师评价相结合来完成。

这种考核模式以提高学生的能力和素质为目的，以考勤、作业项目、课外实践、实验能力、专业知识、语言表达能力和创新合作精神为依据，综合对学生进行成绩评定。例如可以是平时成绩（作业+考勤）占20%、实验能力20%、课外项目实践30%、期终报告占30%；其中后三项各项评价中教师占50%，自我评价占15%，学生评价占35%。另外，让学生参与成绩评定的同时也培养他们正确的自我评价和评价他人的能力。

五、完善教学配套设施

前面所述的各种改革措施，不仅需要教师投入大量的时间和精力来实施，学生付出大量的时间和行动来配合，更重要的是需要学校从软硬件各方面来完善配套。首先是从政策上倡导并支持教师教育教学改革，其次是从硬件上提供相应的条件。

六、结束语

针对目前高职院校传感器技术课程教学的种种缺陷，结合本院学生的特点和实际情况，本文提出的分应用多媒体技术、灵活运用实物演示以及鼓励学生参与课外制作的理论教学方法，极大地激发了学生的学习热情，明显提升了课堂教学效果；在实践教学方面，本文提出的加强课内实训设计和带领学生参与设计大赛的实践教学方法，很好引领了学生的创新意识，并且为学生提供了足够的自由度，激发了学生的主动性和创造性，使不同学习层次的学生都能体会到设计的乐趣，加深对传感器及其应用的理解和掌握，达到理想的教学效果。本文提出的成绩评定方式不但规范了日常教学过程的管理，而且提高学生学会学习、自主学习的能力。

参考文献：

[1]张玉莲.传感器与自动检测技术[M].北京：机械工业出版社，

2007.

[2]彭承琳.生物医学传感器原理及应用[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3]郁有文，常建，程继红.传感器原理及工程应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003.

传感器技术论文范文第8篇

关键词：物联网；无线传感器网络；教学内容；教学方法

作者简介：吴迪（1980-），女，江苏徐州人，河海大学计算机与信息学院（常州），讲师；朱昌平（1956-），男，湖北荆门人，河海大学计算机与信息学院（常州），教授。（江苏?常州?213022）

基金项目：本文系河海大学常州校区青年科技基金项目的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）20-0063-02

国务院总理于2009年8月在无锡提出“感知中国”的中心战略，并于2010年“两会”把物联网被写入“政府工作报告”，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。同年，教育部下达了在中国高校设置物联网专业申报通知，首批批准开设物联网专业的有32所大学，河海大学（以下简称“我校”）是其中之一。

2005年，国际电信联盟（ITU）正式提出了物联网的概念。物联网简称IOT（Internet of Things），目前比较认可的定义是：[1-5]物联网是通过射频识别（RFID）技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把物品与网络连接起来，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。

一、“无线传感器网络”课程设置的必要性

物联网工程专业主要有三大支撑技术，分别是：无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）、RFID和云计算。其中，无线传感器网络作为物联网领域的关键技术之一，是新兴的下一代网络，被认为是21世纪最重要的技术之一。2003年2月，美国《技术评论》杂志把传感器网络列为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之榜首；2003年8月，美国《商业周刊》杂志在其“未来技术专版”中发表文章指出传感器网络是未来的四大高技术产业之一；美国《今日防务》杂志认为无线传感器网络的应用和发展将会引起军事技术革命和未来战争的变革；2004年，《IEEE Spectrum》杂志发表一期专集《传感器的国度》，论述了WSN的发展和可能的广泛应用。

我国也非常重视无线传感器网络的研究。从2002年开始，国家自然科学基金委员会已经审批了和WSN相关的多个课题，在国家发展改革委员会的下一代互联网示范工程中，也部署了WSN相关的课题。传感器网络被明确列入我国的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》。[6]因此，无论是从物联网工程专业的角度出发，还是从无线传感器网络技术自身的角度出发，在相关本科院校开设无线传感器网络课程都是相当必要的，应当引起重视。

“无线传感器网络”是一门在高校新开设的课程，我校在2010年就为电子信息工程专业的学生开设了“无线传感器网络”课程，对该课程的教学进行了一定的实践与探索，并取得了一定的经验。

二、课程特点及问题

无线传感器网络集传感器技术、嵌入式技术、无线通信以及分布式信息处理等技术于一体。无线传感器网络是由一组传感器以自组织方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。[6]无线传感器网络的重要特征是大量微型节点的广泛分布，主要具有以下特点：节点众多；硬件资源及能量极端受限；自组织网络；以数据为中心；网络拓扑动态变化；与应用背景高度相关。无线传感器网络技术具有多学科高度交叉的特点，而且属于前沿课题，涉及的知识面广、难度大、发展快，所以在本科生中开设该课程具有一定的挑战性。

为本科生开设“无线传感器网络”课程，主要具有以下几方面的困难：

1.理论教学内容丰富、跨度大、难度大

该课程理论教学需要涵盖的内容主要有：硬件平台基础、nesC语言、TinyOS操作系统、路由协议、MAC协议、物理层设计、定位技术、时间同步技术、安全技术、数据管理与数据融合、IEEE 802.15.4标准、ZigBee标准、仿真平台、开发环境等。

2.对学生素质要求较高

在普通本科院校开设“无线传感器网络”课程，不仅要求学生基础知识扎实、知识面广，而且要求学生具有较好的学习主动性与专研能力，接受新知识、新技术的能力强。

3.无线传感器网络技术本身属于前沿技术，“无线传感器网络”作为一门新课程，师资力量缺乏

只有一些在这个领域科研起步较早的高校具备开设“无线传感器网络”课程的条件，但仍需着力培养一批无线传感器网络的骨干教师。

4.技术标准不统一、实验设备不完善，如何开设无线传感器网络实验课成为一个探索性课题

实验设备不成熟，仿真平台、开发环境的多样化，给“无线传感器网络”课程的实验教学带来一定难度，不但容易给学生造成思维的混乱，也增加了教师备课的困难。

三、合理确定课程教学内容

无线传感器网络作为新兴的前沿研究热点领域，其课程的讲授需要综合无线通信、网络技术、传感器技术、嵌入式技术、信号处理、微机电系统、分布式信息处理等众多相关课程，如图1所示。

而且，无线传感器网络的每一个相关技术都有许多研究方向，下面以网络方面为例进行说明，如图2所示。[7]

从图2可以看出“无线传感器网络”课程涉及内容相当广泛，因此其理论授课需要合理安排教学次序、循序渐进、深入浅出。对于授课内容要有选择，力求全面且突出重点，对典型的机制、协议进行重点讲解，还要合理分配课时。

根据实际授课经验，对“无线传感器网络”的课时安排进行精心设计，同时考虑到理论课程的学时限制，对具体授课内容及学时安排如下：无线传感器网络的现状与发展，2学时；无线传感器网络路由协议，5学时；无线传感器网络MAC协议，4学时；无线传感器网络物理层设计，4学时；ZigBee标准，6学时；无线传感器网络时间同步技术，2学时；无线传感器网络节点定位技术，4学时；无线传感器网络容错设计技术，2学时；无线传感器网络安全设计技术，2学时；无线传感器网络服务质量保证，2学时；网络管理，2学时；无线传感器网络操作系统，4学时；无线传感器网络开发环境，2学时；专题交流，6学时。

四、教学方法

无线传感器网络本身技术复杂、内涵丰富，该课程的信息量大、概念多、难点多。鉴于“无线传感器网络”课程的特点，传统的教学方法并不合适，因此，需要灵活选择教学方法。笔者提出了具有层次性的阶段教学，并将该课程的教学分成四个阶段，如图3所示。

1.启发阶段，培养学生兴趣

由于无线传感器网络集无线通信、计算机网络、传感器应用、嵌入式、信号处理、微机电系统、分布式信息处理等技术于一体，导致许多学生对该课程产生畏难情绪。良好的开端是成功的一半，教师有必要在开课之初就对学生进行恰当地启发、引导，排除学生对这门课的畏难心理，帮助他们建立学好这门课程的信心。

2.调研阶段，撰写报告并交流

为加深学生对该课程的理解，发挥学生学习的主观能动性，要求学生课后查阅资料，进行专题调研，撰写调研报告并交流。教师可以根据课程内容，重点选择如下专题进行交流：路由协议专题、MAC协议专题、物理层专题、ZigBee专题、定位技术专题、TinyOS专题等。

3.验证阶段

无线传感器网络的理论课程比较抽象，为了加深学生对无线传感器网络基本概念和主要技术的理解，需要安排实验环节。教师可以以单列学分的形式安排无线传感器网络基础实验课，让学生亲自动手进行实验操作，加深对抽象问题的理解，主要验证无线传感器网络的基本概念，帮助学生掌握无线传感器网络所用到的基础知识。

4.创新阶段

创新型教学主要是为了发挥学生的主观能动性，加强学生的主体地位，激发学生的潜能，让学生在前面学习的基础上，结合自己的兴趣特长，选择无线传感器网络技术的某一研究方向进行深入研究，提倡学生自己动手、自己设计，培养学生的创新思维。

五、总结

无线传感器网络技术作为当今科研领域的前沿课题本身颇具发展潜力，而且必将随着我国高校物联网工程专业的兴办而蓬勃发展。本文根据在我校开设“无线传感器网络”课程的教学实践，分析了该课程的重要性；指出开设“无线传感器网络”课程主要存在理论教学内容丰富、跨度大、难度大，对学生素质要求较高，师资力量缺乏，技术标准不统一、实验设备不完善等系列问题；研究与探讨了无线传感器网络的课程体系、课时安排等问题；提出具有层次性四阶段教学法启发阶段、调研阶段、验证阶段、创新阶段，并将上述理论用于教学实践，取得较好效果。

参考文献：

[1]ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things9[R].2005.

[2]ATZORI L,IERA A,GIACOMO M.The internet of things:a survey[J].Computer Networks 2010,(54):2787-2805.

[3]朱晓荣,孙君,齐丽娜,等.物联网与泛在通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[4]Internet of Things in 2020:Roadmap for the Future[R].2009.

[5]朱洪波,杨龙祥,于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报,2010,(11).

[6]吴迪.无线传感器网络路由协议的研究及改进[D].南京:河海大学,

传感器技术论文范文第9篇

关键词：传感器技术；理论教学；实践教学；改革

当代社会，随着科技的进步，学科的交叉性越来越强，传感器技术课程作为高等职业学校机械、电子、自动化等专业的必修课程和专业课程，具有很强的理论性和实践性，它主要培养学生根据要求合理选用传感器，组建和设计各类检测系统及处理各种电路的能力，这对学生的综合能力的培养有很大的帮助。但由于传感器技术这门课程集聚多门课程的知识要点，内容较多且散乱，且与生产及科研联系紧密，加之教师多强调理论知识的学习，教学方式不够灵活，考查方式过于单一，使学生难以在短时间掌握这门课程，无法真正提高学生的动手能力和实践能力。这与高职院校所强调的“培养技能、淡化理论”的发展模式相去甚远。因此，有必要对高职传感器技术课程教学改革进行探讨。本文基于此点，有针对性地提出几点具有操作性和实践性的措施，来提高教师教学水平，从而提高教学质量，激发学生学习的积极性，让学生更好地掌握这门课程，真正培养出具有实践能力、创新能力的高等专业人才。

一、目前传感器技术课程教学中存在的问题

在传统的传感器技术课程教学中， 教师总是喜欢把理论知识单向灌输给学生，而由于传感器技术课程涉及内容较广，学生本身基础知识较弱，往往使得课堂氛围枯燥无趣，学生无法完全融入课程中。而课程内容的推陈出新，加快了原有的上课进程，增大了学生的学习压力，减少了学生学习的动力。到目前为止，很多学校仍然是单一的培养模式，太过于重视课堂教学，使学生无法把学到的知识与实践相联系，无法培养学生的实践能力和创新能力。总的来说，大多学校都存在以下几点问题。

1.理论教学不足

传感器技术课程涵盖物理学、化学、电子学、力学、材料学、精密机械等多门学科知识，是一门综合技术应用课程。而现今高等职业教育体系中，对这门课知识的系统性要求较高，分配的教学任务较多，而分配的课时却相对较少，这一系列问题都给老师上课带来了较大的压力。因此，无论是课前备课、课堂教学还是学生作业方面，教师都容易把大量的精力和时间放在理论教学方面。由于课程任务量大，很多老师为了完成教学任务，在有限时间内完成课程重难点的讲解，都采取“填鸭式”教学模式，对学生灌输大量知识，而对学生知识的掌握情况不管不问，使教学过于形式化。而另一方面，虽然教师在理论教学方面花费了大量精力，但由于课程内容冗杂，课程教学进度过快，学生在没有掌握上一章节的同时又匆匆进入下一章，造成学生很难对上课内容产生兴趣，产生消极懈怠的心理，最终导致学生无法真正理解课程内容，消化课堂知识。

2.与实践脱节

传统的传感器技术课程教育主要以理论为主，以少量的实验为辅。而在传感器技术课程教育实验中，教师把实验的重点放在演示性、验证性的实验中，缺少可培养学生综合素质能力的实验，这往往没有让学生真正参与进来，让学生处于被动接受状态。另外，很多高等职业学校安排的实验很少涉及关于传感器实际应用的内容，学生就算认真学习了这门课程，多数情况下也无法了解在日常生产研发中，如何正确选择、安装传感器以及如何正确连接传感器，使得实验与实践脱节。

3.考查方式单一

目前，很多高等职业学校的传感器技术教育都只是停留在对学生进行单一灌输知识层面上，许多教师不知道学生真正该学习什么，怎样才能正确培养学生的能力。这主要体现在以下几个方面，首先，在理论考查方面，不管课程学习中学生是否真正掌握知识，成绩考核基本上取决于最终期末考试成绩。其次，在实验考查方面，学校多数情况下采用签到以及批改实验报告的方式对学生进行考查，没有对学生是否掌握实验原理进行考查，这从根本上忽略了对学生动手能力的培养。最后，由于资金的问题，多数学校对学生学习这门课程的培养只流于形式，缺乏校外实验实习环节，使学生的知识浮在表面。而单一的教学模式以及考查方式，也导致教师无法真正掌握学生的学习情况，减少了教师与学生之间的互动，导致学生和教师最终只是为完成各自的任务而分别敷衍过关。

二、高职传感器技术课程教学改革

1.改革教学内容

在教学过程中，应针对不同的人群进行不同的教学。高等职业学校的教学应着重培养学生的实践能力和综合素质能力，因此教学内容应该避免深奥的理论分析和复杂的公式推导。相反，应该采取生动的方式讲述与传感器相关的工作原理。对于传感器中的电路知识，也应结合实际情况，采取简单明了的推导方式，降低学习难度，让学生容易进入到课堂中，从而激发学生对知识的学习兴趣。另外，应将传感器的设计转向传感器的应用，帮助学生学会使用不同的传感器以达到检测目的。学校教育体系应把重心放到培养学生的实践能力、动手能力、独立思考能力上，帮助学生真正学会应用知识。上述教学内容的改革，最根本的就是简化课本知识，让课本内容变得通俗易懂，并把理论教学与实践教学相结合，而不是一味地灌输。而对于不同专业的学生，教学内容侧重点应有所不同，并单独设置课程设计。例如，对电子应用类专业的学生，传感器技术课程教学应侧重于全面学习，应安排较多课时着重辅导；而对自动化专业学生，应根据该专业的特点，安排稍少的课时，并侧重于对唯一传感器、力学量传感器的学习；而对其他知识点，以介绍了解为主。根据不同专业安排相对不同的教学内容，不仅可以减少教师教学压力，也可让学生学习更加得心应手。

2.实践教学与理论教学相结合

传统的演示性、验证性实验对学生的实践能力和创新能力的培养是远远不够的，因此，必须加大实验实践力度，并且让学生参与进来。首先，可结合传感器技术课程设计实验实践内容。这些实验实践可来自于生产生活中遇到的实际课题或者是老师接手的项目，从而帮助学生培养解决问题的能力。这些项目的进行让学生学会独立思考，给学生带来充分锻炼的机会，真正培养学生的综合素质。其次，高职院校可将实践教学和理论教学穿行，让学生边学边练，这不仅可帮助学生及时消化刚学到的理论知识，也可提升学生的动手能力，两者结合，可达到事半功倍的效果。例如，可根据每一章节所传授的内容安排相应的实验，也可根据教学进度安排相应的实验。最后，高职院校可与企业开展各种形式的校企合作机制，针对课程开展不同的实践活动，这也明确得到了教育部的支持，例如，教育部在2011年颁布的《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教学科学发展若干意见》中就曾指出，要强化教学过程的实践性、开放性以及职业性。一方面，学校可为学生争取条件，将学生带入企业进行生产实践，扩大学生的视野，让学生在实践中真正将知识融会贯通；另一方面，企业也可通过学生的参与，挖掘一定的人才，帮助企业以后的发展。两者互惠互利，同时，学生也能提升自己的能力。

3.注重能力培养

传感器技术课程是多学科交叉课程，也是多学科的基础课程。因此，学好这门课程，对不同专业的学生的综合素质的培养有很大的帮助。首先，这门课程要注重培养学生的专业知识能力，包括对各种传感器使用方法、使用环境的熟知以及怎样合理选用传感器，掌握信号处理电路的原理和正确分析信号处理电路，学会调试、检测电路，以及能检测出常用电路的故障。其次，还要注重培养学生自主学习的能力，这包括独立思考，善于利用网络和图书查找相关知识，并且能对自己的学习有大致的把握，学会对书本中的传感器技术有所拓展，不能只浮于表面。最后，要通过这门课程的实验实践活动培养学生的社交能力。高职不只是一个学习理论知识的场所，更重要的是培养学生多方面的能力，这包括培养学生的口头表达和书面表达能力，团队协作能力等。

4.改革考查方式

传统的考查方式只能保证学生的出勤率，无法真正考查学生是否掌握理论知识。因此，改革考查方式，提高学生的学习积极性以及保证教师的上课质量，是非常有必要的。基于此点，本文提出两个改革措施：第一，教师可根据每一章节的内容，制订相应的课题，让学生自主讨论；也可让学生去做相应的presentation，调动学生的学习积极性和主动性，让学生在自主学习中充分了解知识，消化知识，真正培养学生的能力。第二，可鼓励学生自主设计实验内容和研发课题，让学生开动自己的大脑，实验原理可采用与课堂内容有关的原理，也可采用与课堂无关的原理与之对比，只要保证与主题相关即可；实验性质可以是创新性实验，也可以是综合性实验，不拘泥形式；着重培养学生积极思考的能力。而对自主设计实验和课题的同学，教师可采用加分奖励机制，充分调动学生的学习热情。在教学活动中，不拘泥死板的理论知识的讲解，采取以上类似的活动不仅有助于理论知识的讲解，也有利于学生自我能力的提升。

三、结语

由于我国经济发展模式的转型，国家越来越重视对技术型、应用型人才的培养。因此，高职院校专业课程的培养模式的改革迫在眉睫。而传感器技术课程作为一门多学科交叉课程，更应该走在改革前列。但传感器技术课程作为电子、自动化等专业的专业课程，具有极强的理论性，并且与生产实践联系相对密切，这导致很多学生无法很快融入这门课程的学习中。本文基于此点，提出了传统传感器技术教学中存在的几点问题，其中包括理论教学不足、与实践脱节、考查方式单一等，并提出了几点相应的改革建议，其中包括改革教学内容、将实践教学和理论教学相结合、注重能力培养以及改革考查方式等。相信以上方法对这门课程以及其他相关专业课程的改革具有较好的指导借鉴作用。

参考文献：

[1]任晓娜，刘 苹，陈美荣，等.《传感器与检测技术》课程的教学探索与改革[J].成都纺织高等专科学校学报，2014，（1）.

[2]韦兆山.高职《传感器应用技术》课程教学改革初探[J].科学时代， 2012，（15）.

[3]陈东群.高职传感器技术课程教学改革实践探讨[J].科教导刊（中旬刊），2013，（6）.

传感器技术论文范文第10篇

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

传感器技术论文范文第11篇

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）08-0247-02

《传感器技术及应用》课程既是电子、电信、电气、自动化、机电一体化等专业的一门集理论性、技术性、实践性与应用性于一体的必修课程。作为连接客观物理世界与逻辑信息世界的桥梁，传感器扮演着重要的角色。是信息时代中人们从工业生产领域和大自然获取信息的主要手段[1]。传感器技术广泛应用与现代工业生产、基础科学研究、宇宙开发、海洋探测、军事国防、环境保护、资源调查、医学诊断、智能建筑、汽车、家用电器、商务工程、商检质检、公共安全，以及文物保护在内的多个应用领域。

传感器技术被认为是现代信息产业的三大支柱之一，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的[2]。世界各国都十分重视这一领域的发展，同时传感器技术的发展日新月异，产品市场出现的传感器种类与其功能日益丰富，由于产品技术更新快，新理论与新技术不断涌现，因此对该类课程的教学工作提出了更高的要求[3]。特别是知识化、信息化、技术化的21世纪，为更好的向输送实用型、技能型的高科技人才，高等院校担负着伟大而艰巨的责任和使命。

所以，传统的理论公式推导和基本原理介绍的教学模式不再适应本课程教学需求，把基础理论与市场应用实践结合起来，传感器技术和具体工程实践项目结合起来，激发学生对本课程的兴趣，提高学生的认知能力、动手能力、工程设计能力，具有重要的意义。

1.理论教学

该课程的理论教学任务及教学重点主要是对各类型传感器的工作原理、内部结构、性能特性分析、研究现状以及应用实例进行相关介绍。传统的理论教学模式是任课教师强制性把每类传感器的工作原理、测量电路和基本应用领域等知识灌输给学生，这种强制性的“灌输式”教学不仅没有激发学生对该课程的强烈的学习兴趣，反而加速学生对该课程厌恶情绪的积累。该课程具体的改革路线如下图所示：

1.1 应用场景课堂设计

该课程的理论教学非常枯燥无味，课堂教学设计是激发学生学习兴趣的关键。

在实际的教学课程中，我们将根据该课程的特点，对目前国内外相关传感器技术进行分类和统计，并根据实际情况，制作教学花絮课件，在正式模块化理论教学前对学生进行感性教育，激发学生对该模块理论教学的兴趣。例如：医学上的电子血压测试、电子血糖测试、胆固醇的检测；电饭煲、空调、冰箱等家用电器的温度检测传感和控制；甲醛检测仪、CO浓度检测仪等有毒气体检测所用到传感器技术；飞行器在空中的姿态控制是如何实现的，对飞行器的姿态是如何检测的；机器人如何识别周围环境等等。通过实例，激发了学生对该课程的学习兴趣，达到理解相关传感器技术的理论的知识。为学生学习该课程后续内容作了准备。

1.2 模块课件的设计

根据课程的相关内容和其传感器在应用市场中的重要位置，我们将根据应用市场的调研情况，对课程的理论教学进行职业化的模块划分，针对不同的功能模块，采取不相同的教学课件和教学方式。教学功能模块可以根据我们选用和参考使用的教材进行划分，例如：

功能模块1：温控传感器，本功能模块主要讲解各类温度传感器的基本测量知识，让学生了解并掌握热电偶传感器、热电阻传感器、敏电阻等温度传感器的基本原理、结构及其日常生活中的应用，结合该类传感器技术市场应用，设计感官实践，让学生具有明显的感性认识。

功能模块2：压力传感器，该功能模块主要向学生讲解各类力学传感器在工业市场的应用并使学生认识力学传感器的基本原理，让学生掌握电阻应变式传感器、压阻式传感器、压电式传感器、电感式传感器、电涡流传感器、电容式传感器的原理、结构、应用。以介绍贴近生活应用的传感器为起点，激发学生的学习热情，比如：电阻式触摸屏和电容式触摸屏。

2.实验教学改革

2.1课内实验教学

《传感器技术与应用》课程是一门实验性很强的课程，它注重培养学生该领域的基本思维和解决相关问题的能力，特别是使用相关的传感器技术解决现实生活中的具体问题的能力。

实验课是帮助学生理解理论、了解并应用理论、锻炼学生动手及独立思考能力的重要环节。目前，实验教学大多采用集中布置实验任务（一个实验班级为一个实验任务），指导老师在学生实验开始前，亲手教会学生的具体操作方法。也有些采用任务布置和学生填写实验报告。这类实验课程，存在指导过程中，缺乏提示学生注意观察实验现象，缺乏激发学生自己动手尝试的激情，缺乏诱导学生独立思考，不断发现问题，分析问题，解决问题。部分学生可能根本没动手做过，只是简单的填写实验报告。

2.2创新实验

实验不仅能验证和诠释现实生活中的传感器技术应用情况[4]，而且能有效的指导理论课程教学的安排和准备，在理论和实验完美结合下，进一步激发学生探索该课程理论上和实验上的新知识和新应用的兴趣，同时也鞭策学生去分析实验过程中出现的问题，努力解决实验过程中的问题。有效的触动学生创新的触角，也能让学生在实验过程中感受到实验创新成果带来的喜悦。探索-分析-探索，通过实验性教学让学生走上一条“不归路”。进一步让学生深刻认识到理论学习的重要性。如何有效的设计实验任务，利用电子竞赛为契机，培养学生的创新能力和动手能力。

3.考核改革

传统的课程考试成绩由期末卷面分和学生平时到课情况综合，一张试卷和学生的平时到课情况就决定了学生成绩，这种成绩考核方法忽略该课程的重要特点――实验性，增加人为不确定因素对成绩的影响，难以真实地反映学生专业技术能力。依照该课程的特点和实际教学经验，将其成绩评定分为实验成绩考核、卷面考核、平时成绩考核、创新实验考核等几个方面。这样降低了试卷成绩在总体成绩中所占的比例，更多的是考查学生的学习能力、学习状态和工程实践及创新能力。

3.1实验成绩考核

通过对个章节所学的基本传感器的应用和相关电路进行实验，让学生在实验室过程中学会分析电路，学会思考问题，学会解决问题。每章节实验课，学生认真动手并记录实验所看到的和所分析到的结果，以实验报告的形式向实验老师汇报。每次实验结束后由实验老师对该次实验进行量化考核，然后综合所有实验的量化考核成绩，该部分量化考核成绩占总考核成绩的30%。

3.2试卷成绩考核

试卷成绩考核主要指期末考试的试卷得分情况，考试方式为闭卷，其目的是考核学生对课堂理论教学、项目实践教学中相关知识点的理解，主要考核学生的基础知识和综合运用知识的能力。题型可以多样化，即可能涵盖填空、选择、判断、简答、计算、综合设计、实验结论分析等几个部分，这部分成绩占总成绩的 30%。

3.3平时成绩考核

平时成绩考核是指对学生平时上课的到课情况和实验任务及作业完成情况的考核。理论课主要是讲述基本理论和方法，学生对理论兴趣不大，但不能放任学生，需要对学生平时理论的出勤情况进行考核。同时，实验任务的完成和课程作业完成情况进行考核，这部分成绩占学生总成绩的 10%。

3.4创新实验考核

创新实验考核主要是考核学生自主选用传感器、设计能完成一定任务和功能传感器应用产品，重点培养学生独立选择传感器、设计、调试其测量电路的能力，并对测量结果作进行分析判断，进而达到所设计产品符合实际电子控制类工程需要的简单测量应用系统的设计、制作及调试的目标。如智能温度检测仪、智能烟雾报警器、智能障碍探测仪、智能有毒气体探测器、智能移动体感应器等题目供学生选题，在指定的时间范围内，提交完成基本功能的检测系统设计结果、相关文字报告等，这部分考核成绩占总成绩的30%。

4.总结

《传感器技术与应用》不仅授课内容繁多，且传感器类型也是五花八门，其工程应用情况也非常广泛。在“卓越计划”背景下，以社会需求为导向，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，满足企业对专业型和技能型人才的需求，顺应时展的迫切需要，结合课程内容、特点笔者的实际教学经验，通过对《传感器与检测技术》课程进行了尝试性的改革和创新。一方面，激发了学生的学习兴趣和热情，培养和鼓励学生积极参与“挑战杯”设计竞赛和大学生电子设计大赛。另一方面，同学的学习目的明确，兴趣浓厚，在期考考试中成绩优异。尽管如此，我们还需继续努力，不断优化和更新教学内容，完善教学体系，进行教学改革，提高学生的工程实践能力和专业技能，提升教学效果，满足社会需求。

参考文献：

[1]陈建元 .传感器技术 [M].北京 ：机械工业出版社，2008

[2]张宣妮. “做中学，学中做”的传感器教学模式探究[J]. 高教论坛， 2011， 2（2）：70-71

[3]蒋全胜， 吕家云， 宁小波. 面向应用型人才培养的检测技术教学模式改革[J]. 合肥工业大学学报（社科版）， 2010，3（11）： 144-146

[4]郑春娇， 王俊生， 杨汇军. 结合大学生电子设计竞赛谈“传感器与检测技术”教学改革[J]. 辽宁工业大学学报（社会科学版）， 2011， 3（14）：128-130

传感器技术论文范文第12篇

关键词：物联网；网络；信息；理论；技术

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 14-0000-01

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这包含两层意思：（1）物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；（2）其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0（即Innovation 2.0，是面向知识社会的下一代创新）是物联网发展的灵魂。

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

从中国物联网的市场来看，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30.0%。物联网的发展，已经上升到国家战略的高度，必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持，进入科技产业化的过程中。从行业的角度来看，物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传输信息，最后通过计算机处理存储信息。而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场，加总在一起的市场规模就相当大，可以说，物联网产业链的细化将带来市场进一步细分，造就一个庞大的物联网产业市场。所以，想要更好地应用物联网就需要抓好基础理论和关键技术的研究。

一、物联网的基础理论体系研究

物的属性决定了物联网的特性。感知性、智能性、自组织性对于物联网的拓扑结构和网络测量、网络控制影响较大；生态系统特性对物联网的类型、规模和演化方式影响较大；生命周期特性对物联网的健壮性、安全性与可用性影响较大。

物联网是联系自然界和人类社会的复杂网络，普遍存在小世界现象、无标度特性、健壮性、安全性、动态随机性、统计分布性和进化稳定性。有关复杂网络的综述和研究在2005年后不断涌现。研究内容主要包括非线性动态复杂网络系统（物理系统、互联网和相关社会网络）、网络科学理论框架、复杂性与普适性、动力学同步与控制方法等。物联网具有广泛的学科交叉性，研究其规律必然涉及众多学科的背景知识和基础理论。物联网的自反馈特性、“3C”技术特性可以利用现代控制论、现代通信理论、云计算理论进行研究；其复杂网络特性和复合生态系统特性可以利用网络科学、数学物理、系统工程、复合生态系统等理论进行研究。

二、物联网的关键技术研究

物联网涉及的新技术很多.其中的关键技术主要有RFID标签技术、传感器技术、网络通信技术和嵌入式系统技术等。

（一）RFID标签技术。RFID标签技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

完整的RFID系统由电子标签、读写器和数据处理系统组成。当读写器扫描贴有电子标签的物体时，标签被读写器激活通过无线电波将标签中携带的数据传送到读写器再由读写器传送到数据处理系统，完成数据的自动采集工作。数据处理系统根据需求做出相应的数据控制和处理工作。

（二）传感器技术。传感器技术是计算机应用中的关键技术。众所周知，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。作为摄取信息的关键器件，传感器是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段。

如果把计算机看作处理和识别信息的大脑，把通信系统看做是传递信息的“神经”系统的话，则传感器就是感觉器官。所渭传感器，是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能。并使之按照一定规律转换成与之对应的输出信号的元器件或装置。离开了传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现

（三）网络通讯技术。传感器的网络技术分为两类：近距离通信技术和广域网络通信技术。在广域网路通信方面。互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输，特别是以IPv6为核心的下一代互联网的发展，将为每个传感器分配IP地址创造可能，也为物联网的发展创造了良好的网络基础条件。

通信网络技术为物联刚数据提供传送通道，如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务的需求（低数据率、低移动性等），是该技术研究的重点。物联网的发展离不开通信网络，更宽、更快、更优的下一代宽带网络将为物联网发展提供更有力的支撑，也将为物联网应用带来更多的可能。

（四）嵌入式系统技术。嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3，大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

在信息社会的信息基础之下，物联网为我们国家的信息传播拓展了新的疆界，物联网代表着人们生活方式的转变。根据物联网的内涵可知，要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者推动产业链的共同发展。RFID标签技术、网络通信技术、传感器技术与嵌入式系统技术的研究与应用，将直接影响物联网的发展与应用，只有综合研究解决了这些关键技术问题，物联网才能得到快速推广，造福于人类社会，实现智慧地球的美好愿望。

参考文献：

[1]王瑞刚.物联网主要特征与基础理论研究[J].计算机科学，2012，S1.

[2]李旭港.物联网的关键技术与应用前景[J].魅力中国，2010，27.

传感器技术论文范文第13篇

【关键词】传感技术 教学内容 教学组织 实践教学

【基金项目】电子科技大学成都学院课堂教学内容改革项目“《传感器技术基础》课堂教学内容改革与研究”资助。

【中图分类号】G644 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）01-0226-02

传感技术的基本原理和应用已经成为现代科学技术人员必备的基础知识，是电子信息工程、测控技术与仪器、物联网等理工科专业必修或选修的课程。应用型本科院校，培养的是应用型复合人才，突出能力培养，这里的能力不仅包括自学能力、应用能力和实际动手能力，还应包括创新能力。当前，传感技术课程教学内容、实践教学都参照一般本科教学要求设立，因此需要对其进行教学改革，更好适应应用型本科院校的教学要求与培养目标。针对上述情况，对《传感技术基础》课程进行教学内容、教学组织安排、学科相关知识更新、以及实践教学环节进行研究探讨，这对于该课程的教学效果与该学科的长远发展都具有重要意义。

1.教学内容，变化多样

当前，传感器课程教学内容大多偏重于传感器本身的理论和设计，目标在培养研究型人才奠定知识基础。针对应用型本科院校，学生培养目标的定位是应用型、技术型人才。因此，着眼于传感器的理论研究和设计的教学内容不适用于应用型本科院校人才培养目标的要求。此类教学内容的安排会让学生感觉枯燥无味，大大降低教学效果。

传感技术基础课程的主要内容以各式各样传感器的知识点构架而成，加上新技术的发展，适应各种参数测量的传感器种类也在不断推陈出新，这就要求传感器教学内容发生相应的变化。而且，不同专业如电子信息工程、测控技术及仪器、自动化、物联网专业将来所面临的行业不同，检测各种参数的传感器种类也千差万别，现行的状况是所有专业采用同一教材、同一教学大纲，课堂教学内容单一化，缺乏目标性与侧重点。这类“一视同仁”教学内容设计，将会影响学生的竞争力。

2.教学组织，科学有效

传统的传感技术课程教学内容有的是单纯按传感器的原理分类进行组织安排，有的则是单纯按被测非电量分类进行组织。实际上单纯采用哪一种组织方法都各有优缺点。将这两种方法结合起来，先介绍传感器的工作原理，后介绍常见非电量电测法，使两种讲法优势互补、相得益彰。这样编排既便于学生理解传感器的工作原理，又便于了解各类非电量电测法本身的基本理论和多种测量方法[1-2]。

教师在讲授传感器工作原理时采用多媒体课件与板书相结合形式。课件把传感器的转换机理、信号处理电路等以动画形式形象直观的呈现出来，使学生易于接受，提高学生的学习兴趣，调动学生主动性。适当的板书，可以将传感器的原理与实质得到进一步的提炼，有利于学生对知识点的掌握。

后期在介绍传感器的非电量电测法时，目的在于应用。如何利用传感器对自然界非电量进行电测量，这是讲授的难点。可以运用案例教学法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。由于学生没有接触过传感器，教师可以在课堂上播放一些演示短片如烟雾报警器、温湿度控制器等，先由这些生活中的具体案例引起学生的学习兴趣，进而更进一步讲到测量方法。所以讲完每种传感器基本知识后要通过具体案例讲授来介绍应用情况。

讲授完大纲要求的基本内容以外，适当扩充新的内容，使学生能够及时了解当前传感器的发展方向，掌握传感器的发展动态，激发学生的学习兴趣。根据不同专业，介绍新型传感器，如纳米碳管气敏传感器和葡萄糖生物传感器等[3]。

3.实践教学，关注创新

实践教学是培养创新精神和提高创新能力的重要途径，需要加强实验室建设，彻底改造原有的实验内容，积极开发综合设计实验及课程设计，目的在于通过实践教学，培养学生应用各种不同的传感器去解决不同的实际应用问题以及将实际问题抽象为理论问题的能力。

为了注重增强课程的应用性，按照基本性实验、综合性实验以及设计性实验开展实践教学，培养学生理论联系实际、综合技术应用、创新意识和能力。综合设计性实验与传统验证性实验的最大不同在于：实验只提出目标和要求，没有详细的实验步骤、实验电路图，学生根据个人情况自主选择难度等级不同的实验，根据系统的性能要求，独立完成系统设计、系统搭建和调试，写出实验报告。所以，这些都极大地调动了学生学习的主动性和积极性，巩固了课程理论，激发了学习热情，培养了学生动手能力和独立思考的能力，使其观察、分析、解决问题的能力都得到了很大的提高[4]。

同时，为了加强学生理论联系实际的能力，在教学过程中还增加了课程设计这一教学环节。通过课程设计，使学生了解到了传感器在具体实际系统中的应用。这些不仅拓宽了学生的知识面， 而且还加深了学生对《传感技术基础》这门课的基本概念、分析方法及设计方法的理解。

4.结束语

教学相长，教学改革是一项永无止境的系统工程，它既促进了教师的教学、科研水平，而教师的科研成果又充实了课程内容，从而提高了讲课内容的知识性和趣味性，更加促进了教学。要切实提高《传感技术基础》的教学效果，不仅要从教学内容、教学组织等方面进行改革，还应加强师资培养、教材建设、实践教学条件等环节的建设。针对应用型本科院校学生培养，在今后教学过程中不断探索新思路、新方法，以期培养出更多、更好的创新型、应用型人才。

参考文献：

[1]蒋全胜，吕家云.“传感器与检测技术”课程教学改革初探[J].巢湖学院学报.2009.11（3）：144-146..

[2]宋述燕，陈家凤.《传感器技术及应用》教学方法探讨[J].实验科学与技术，2008，6（3）：104-106.

传感器技术论文范文第14篇

【关键词】传感器技术；案例教学；启发式教学；实践教学

随着电子计算机、互联网、机器人、自动控制以及单片机技术的迅速发展，传感器的应用也越来越广泛，“传感器技术与应用”就成为了电子技术类、自动控制技术、测量技术及计算机应用等专业的必修课程，它也是一门实践性和应用性都很强的课程。“传感器技术与应用”不仅对模拟电路、数字电路等前修课程有特别高的要求，还涉及光学、力学、声学、化学及计算机技术等多门学科的知识。因此对传感器技术及应用的教学要求就特别高，理论教学和实践教学都是尤为重要的，而很多教师授课的过程中只是生硬地将所要传授的知识灌输给学生，照本宣科，课堂气氛沉闷，教学过程枯燥乏味，严重降低了学生的学习热情。因此，针对这一现象，本着应用型、创新型、设计型人才的培养要求，对“传感器技术与应用”课程进行了以下一些思考。

1.传感器的案例教学

传感器作为一门理论性和实践性都很强的课程，最重要的特点就是学以致用，将书本内容与生活实际联系起来，不仅有益于学生理解和掌握书本知识，更能够很好地提高学生的学习兴趣，兴趣是最好的老师，从而起到事半功倍的效果。因此，在传感器的教学中引入案例教学是十分必要的。

案例教W法是一种以案例为基础的教学法。它必须在学生掌握了必要的理论知识的基础上进行，只有这样学生才能更深刻地领会案例，达到客观分析、准确判断的效果。教师在进行了一定的知识传授之后，再引用一些较为经典的案例进行分析研究，从而解释传感器工作的原理，使学生能够更好更快的吸收传感器的知识，将传感器理论与生活实际联系起来。

案例教学的实施效果好坏还取决于案例的选用，因此就要求教师要在透彻地掌握教学内容的基础上，根据以往教学经验，选取与教学内容密切相关，能够很好地实现教学目的的恰当案例。例如，在进行图像传感器教学的过程中，就可以在讲解了图像传感器的原理之后，对生活中常见的平板电脑、手机及数码相机等进行深入剖析，根据本章的知识向学生阐述这些数码产品的工作原理，为什么拍出来的相片有色差，为什么不同的数码产品拍出的相片清晰度不同，以及在数码产品的选购当中应该考虑的参数，性价比等等。当然，在案例教学过程中，教师也要适当地引导学生进行思考，多与学生互动，激发学生的学习热情，调动起课堂气氛。

2.传感器启发式教学的重要性

传感器不仅是一门实践性和应用性都很强的学科，也是一门设计性很强的学科，随着科技的发展，人们对传感器的要求也越来越高，更高的精确度，更好的线性度，更宽的测量范围等都是我们一直追求的目标，因此，对创新型人才的培养要求也就更高。所以，在对学生的传感器教学当中，不能只满足于学生能够了解传感器的基本工作原理，也要激励学生设计更新型的传感器。这就要求教师在授课过程中尽可能地对学生进行启发式教学。例如在案例教学中，教师不仅应该与学生一起对案例进行分析，还应该引导学生独立思考，独立分析问题，举一反三，将知识活学活用。鼓励学生互相讨论传感器相关案例，可使学生们的不同思维得到碰撞，从而收获更多的知识。

授之于鱼，不如授之于渔，书本中关于传感器的内容还是有限，作为教师不仅要帮助学生掌握书本知识，更要以开阔学生的思维，提高学生的学习能力为教学目标。以温度传感器为例，书本上介绍了热电偶、金属热电阻、热敏电阻、集成温度传感器等，在讲解这些传感器的工作原理之余，可以引导和鼓励学生自己设计一个具有特定量程、精度及灵敏度等的温度传感器，并根据学生的表现纳入最终的成绩考评当中。

3.传感器实践教学的改革

可以将“传感器技术与应用”课程放在实验室进行授课，在实验室配备多媒体授课系统，在授课当中引入多媒体教学，将一些元器件的封装图、参考电路图，应用实例等通过多媒体进行演示，增加理论教学的生动性和直观性。同时在实验室中配备与教学内容相符的传感器实物，将实物对应多媒体课件中的各种应用实例，结合一些简单的实验进行讲解，这样，学生很快就能接受。

此外，可以在本门课程中加入课程设计环节，结合课程内容，由老师给学生下发课程设计题目，或者由学生根据自己的兴趣选择题目。在理论教学中，让学生带着自己的课设去学习，遇到不懂得可以跟老师和同学探讨，也可以自己查阅资料或到实验室进行实验验证，自己焊接电路板并调试，做出自己的作品。这样，使实践充分地融入到理论当中，真正提高学生的学习水平和实践能力。

4.传感器教学中应注意的问题

4.1 要正确处理理论教学和实践教学的关系

“传感器技术与应用”是一门理论性和实践性都很强的学科，在教学过程中不应一味地注重理论教学，也不能一味地注重实践教学，应该把理论和实践放在同等重要的地位，通过互相配合，合理分配达到相辅相成的良好教学效果。

4.2 在教学中应根据学生个体差异进行差异化教学

术业有专攻，对那些基础较好，思维能力较强的及对传感器比较有兴趣的学生可以进行更深入的引导，鼓励他们在学习之余自己设计制作一些简单的传感器；而对于基础较弱，在传感器学科上学习比较吃力的学生可以适当放宽要求，将教学重点放在学习兴趣的培养上。

4.3 应根据传感器课程的特殊性建立创新型考评体系

在以往的考评体系中，通常将卷面成绩作为最终考评的一个重点依据，作为检验学生该门课程学习好坏的标准，这使得学生树立起一个错误的学习观，将更多的精力放在解题甚至背知识点上，而忽略了实践与应用的重要性，因此，今后在对传感器课程的考评中，教师可以将考评重点向实践与应用创新方面适当倾斜，将实验成绩、课程设计，自主创新等纳入考评范畴，增加学生的创新意识，从主观上改善教学效果。

5.结束语

总之，“传感器技术与应用”课程教学还在不断地发展与完善之中，随着广大教师在教学中的不断总结和创新，实现理论和实践的统一，帮助学生发散思维、学以致用、培养创新型、应用型人才的愿望终会达成。

参考文献：

[1]张向文.《传感器原理及应用》课程教学改革的探讨[J].科教资讯，2007（27）：150-151.

传感器技术论文范文第15篇

英文名称：Chinese Journal of Sensors and Actuators

主管单位：国家教育部

主办单位：中国微米纳米技术学会会刊;全国高校传感技术研究会;东南大学

出版周期：月刊

出版地址：江苏省南京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1004-1699

国内刊号：32-1322/TN

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1988

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

SA 科学文摘(英)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

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