關(guān)于高職教育傳感器實訓(xùn)平臺建設(shè)的探討

朱 念

(貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州貴陽550008)

關(guān)于高職教育傳感器實訓(xùn)平臺建設(shè)的探討

朱 念

(貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州貴陽550008)

傳感器實訓(xùn)對于傳感器的理論學(xué)習(xí)具有舉足輕重的作用，傳感器作為一個新興專業(yè)，實訓(xùn)室的建設(shè)在很多學(xué)校還是個空白。系統(tǒng)化地描述了傳感器實訓(xùn)過程，應(yīng)用大量的實際電路，學(xué)生參與整個電路的制作和調(diào)試過程，可操作性強(qiáng)，使得學(xué)生在整個實訓(xùn)過程中學(xué)習(xí)到與實際應(yīng)用相符的技能。強(qiáng)調(diào)了傳感器的重要性，并提出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更要注意了解新型的傳感器，熟練掌握常見傳感器的作用和特性。

轉(zhuǎn)換檢測電路 工學(xué)結(jié)合 壓力傳感器

隨著科技的發(fā)展，傳感器技術(shù)不斷更新，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，人們的生活因此更加便利?！秱鞲衅骷夹g(shù)及應(yīng)用》作為交通智能、電子技術(shù)、儀器儀表等專業(yè)的主干課程，其重要性不容忽視。工學(xué)結(jié)合中，除了讓學(xué)生了解常用傳感器的工作原理，傳感器的選擇、應(yīng)用及相應(yīng)轉(zhuǎn)換測量電路的安裝、使用和調(diào)試也是學(xué)習(xí)的重要部分。傳感器技術(shù)的發(fā)展相當(dāng)迅速，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)基本原理的同時，更應(yīng)該關(guān)注新技術(shù)，認(rèn)識和使用更多新型傳感器。

1 關(guān)于傳感器

傳感器的主要作用就是把非電量轉(zhuǎn)換為電量，典型的非電量有溫度、濕度、氣體、力、液位、流量、位移、速度等。針對典型的非電量，常用的傳感器有溫度傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器、力敏傳感器、液位傳感器和位移傳感器等。溫度傳感器主要有熱電偶溫度傳感器和熱電阻溫度傳感器；氣敏傳感器可以實現(xiàn)對氣體濃度和種類的檢測；濕敏傳感器采用不同材料的濕敏電阻制成；力敏傳感器可以實現(xiàn)對重量的檢測，還可以利用壓電傳感器的壓電效應(yīng)實現(xiàn)壓電點火；液位傳感器有電容式、電磁式傳感器，光纖傳感器、超聲波傳感器等；位移傳感器有電感式接近開關(guān)、光電傳感器、霍爾傳感器等用于檢測與位移有關(guān)的一些非電量。由此可見，傳感器涉及到光學(xué)、電學(xué)、電磁學(xué)、力學(xué)等眾多技術(shù)領(lǐng)域，學(xué)習(xí)起來具有一定的難度。

2 傳感器實訓(xùn)的重要性

高職學(xué)生學(xué)習(xí)傳感器的目的在于應(yīng)用，而傳感器在應(yīng)用過程中大多都要加入一定的轉(zhuǎn)換和測量電路，對于這樣的電路不要求學(xué)生自主設(shè)計，但要能分析、檢測已有電路，并能進(jìn)行故障排除。隨著時間的推移、技術(shù)的不斷進(jìn)步，將會出現(xiàn)更多的新型傳感器，因此課程本身的更新速度是很快的。學(xué)習(xí)本門課程最重要的就是要了解現(xiàn)有傳感器的基本工作原理，了解常用的傳感器類型，并且從各種途徑不斷更新自己的知識面。在實際應(yīng)用中會涉及到大量的轉(zhuǎn)換測量電路，因此，學(xué)習(xí)過程中必須具備較扎實的電工電子知識(除前部分必學(xué)知識以外，還包括半導(dǎo)體器件、放大電路、觸發(fā)電路等部分)。

目前大量的工學(xué)專業(yè)都開設(shè)了這門課程，針對這門課程的實訓(xùn)更是不容忽視。就學(xué)生而言，如果單純從書本上去認(rèn)識傳感器是片面的，對以后在實際中的應(yīng)用無太大作用。實訓(xùn)的開設(shè)能讓學(xué)生直觀地認(rèn)識各種傳感器，并能與實際電路結(jié)合認(rèn)識非電量與電量之間的轉(zhuǎn)換。

3 傳感器實訓(xùn)的開展

3.1 不同傳感器采用不同的轉(zhuǎn)換測量電路

在開展實訓(xùn)之前，前期的理論學(xué)習(xí)是必須的，并且需要電路搭建，用到各種元器件、傳感器和電路板。市場上有現(xiàn)成的傳感器實訓(xùn)臺，但價格偏貴，并且更改靈活性較差。有的實訓(xùn)室建設(shè)中不同的傳感器采用了相同的轉(zhuǎn)換測量電路，在此建議不同的傳感器采用不同的轉(zhuǎn)換測量電路，這樣學(xué)生能認(rèn)識、分析和檢測更多的電路類型，掌握不同電路的分析和檢測方法，為以后的實際應(yīng)用打下一定的基礎(chǔ)。

3.2 自主進(jìn)行電路板制作的優(yōu)點

實訓(xùn)過程中，有些傳感器可自制，如電感式傳感器、濕敏傳感器等可用特性相近的IN4007二極管的PN結(jié)代替PN結(jié)溫度傳感器，用壓電陶瓷喇叭的逆工作過程代替壓電傳感器。學(xué)生根據(jù)電路自行搭建電路板，此過程中學(xué)生可以熟悉電路板的制作步驟和工藝，并能在過程中了解一些元器件的判斷方法，如場效應(yīng)管晶體管3DJ6H各引腳的判斷方法、壓電陶瓷片正負(fù)極的判斷方法等。電路板的制作成功與否也取決于學(xué)生搭建完成后能否進(jìn)行電路檢測調(diào)試，掌握調(diào)試技能對學(xué)生以后的應(yīng)用極為重要。

3.3 實訓(xùn)指導(dǎo)書方便學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的檢測和分析

為每個項目提供完整的實訓(xùn)指導(dǎo)書和完整清晰的電路圖，方便電路板的制作，同時指引學(xué)生進(jìn)行實訓(xùn)數(shù)據(jù)的記錄和分析。每個實驗項目開始之前，都要求學(xué)生描述電路圖的工作原理，讓學(xué)生體會自主學(xué)習(xí)的重要性和方法。如圖1所示，利用壓力傳感器MPX53進(jìn)行壓力的檢測。

實訓(xùn)之前要求學(xué)生查找資料分析此電路圖，并能夠清楚描述出電路原理。實訓(xùn)指導(dǎo)書還要求學(xué)生檢測壓力傳感器電橋電阻和測量各點電位，通過分析數(shù)據(jù)深化對工作原理的認(rèn)識。

4 結(jié) 語

傳感器實訓(xùn)室投入使用后，得到了學(xué)生積極的響應(yīng)，實訓(xùn)提高了學(xué)生理論學(xué)習(xí)的興趣。整個傳感器電路除了元器件由教師購買以外，其他部分全部由學(xué)生自主完成，培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力。學(xué)生對元件的選擇、測量和判斷能力得到提升，對各種典型的傳感器有了更深刻的了解。隨著傳感器的迅速發(fā)展，實訓(xùn)項目也需要不斷更新、與時俱進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生并提高對新型傳感器的學(xué)習(xí)能力。

［1］ 賈海瀛. 傳感器技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2011.

［2］ 焦承東. 電氣類實訓(xùn)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)[Z]. 貴州：貴州交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2011.

［3］ 戴華. 《傳感器與檢測技術(shù)》工學(xué)結(jié)合實訓(xùn)項目開發(fā)探究[J]. 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012(2)：34-35.

［4］ 何亦名，張炳申. 高等教育大眾化之后畢業(yè)生就業(yè)問題分析[J]. 高教探索，2006(1)：86-87.

The Construction of Sensor Training Platform in Higher Vocational Education

ZHU Nian
(Guizhou Polytechnic College of Communications，Guiyang 550008，Guizhou Province，China)

Sensor training has a critical role in the theoretical study of sensors．As a new profession，the construction of sensor training rooms is rare in many colleges．Through the construction of a department sensor lab，this paper systematically describes the sensor training process．The application of a large number of practical circuits and the participation of students in the whole process of circuit production and debugging enable the students learn practical application skills．The importance of sensors was emphasized and it is noted that students should pay more attention to new types of sensors and skillfully master the role and characteristics of the sensors.

switching and testing circuit；work-study combination；pressure sensor

G712

：A

：1006-8945(2015)12-0039-02

2015-11-09