汽油机电控燃油喷射系统的点火控制(上)XXX(XX汽车电器研究所 )摘要:在发动机控制系统中,电控点火装置对发动机的点火控制包括点火提前角控制、通电时间控制和爆震控制3个方面。分别介绍了它们的控制原理、控制方式、控制方法、控制电路。在发动机的集中电控系统中, ECU (电子控制器)是一种电子综合控制装置。它不仅用来控制燃油喷射系统,同时还具有点火控制、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、自诊断、失效保护和备用控制等多项控制功能。其中的点火控制是重要功能之一。在发动机控制系统中,电控点火装置(Electronic Spark Advance,简称ESA)对发动机的点火控制包括点火提前角控制、通电时间控制和爆震控制3个方面。1发动机点火控制的发展在传统的化油器式汽油机中,点火控制系统经过了传统式(触点式)向无触点式发展的过程。在这一过程中,系统中的分电器仍一直采用机械式离心和真空提前机构来控制发动机的点火提前角。燃油喷射控制系统经历了机械控制(K系统)、机电混合式控制(K-E系统)到电子控制(EFI系统)的过程。随着EFI系统的出现和发展,点火控制系统开始采用电控点火装置(ESA)。EFI系统的点火控制随着电子工业的发展也经历了普通(传统)式到电控式的过程。在K系统或带普通分电器式的EFI系统中,由于仍采用机械式离心和真空提前机构,不能实现对影响发动机工况的多种因素的多元及非线性控制,这类EFI系统被称为普通EFI系统。而采用电控点火装置(ESA)的EFI系统中,去掉了分电器的机械式离心和真空提前机构,甚至去掉了分电器,其功能完全由ESA来承担,它可以使发动机在任何工况下均处于最佳点火提前状态,并实现3方面的功能:点火提前角控制、通电时间控制和爆震控制。2ESA的点火提前角控制在ECU中,预先存储记忆发动机在各种工况及运行条件下最理想的点火提前角。发动机运转时, ECU根据发动机的转速和负荷信号,确定基本点火提前角,并根据其他有关信号进行修正,最后确定点火提前角,并向点火电子组件输出点火指示信号,以控制点火系统的工作。2·1最佳点火提前角通常把发动机发出功率最大和油耗最小时的点火提前角称为最佳点火提前角。对现代汽车而言,最佳的点火提前角不仅应保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳,还必须保证排放污染最小。2·2影响点火提前角的因素2·2·1发动机转速当发动机转速升高时,点火提前角相应增大(但非线性关系),在普通式的EFI系统中,由于采用的是机械式离心提前调节器,所以调节曲线与理想点火调节曲线相差较大。当采用ESA时,可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。2·2·2进气歧管绝对压力(负荷)当进气歧管压力高(真空度小、负荷大)时,要求点火提前角小;当进气歧管压力低(真空度高、负荷小)时,要求点火提前角大。但它们也非线性关系。在普通式的EFI系统中,由于采用的是机械式真空提前调节器,所以调节曲线与理想点火调节曲线相差较大。当采用ESA时,可以使发动机的实际点火提前角接近于理想的点火提前角。2·2·3汽油的辛烷值发动机在一定条件下,会出现爆震现象。爆震使发动机动力下降、油耗增加、发动机过热,对发动机极为有害。发动机的爆震与汽油品质有密切关系,常用辛烷值来表示汽油的抗爆性能。汽油的辛烷值越高,抗爆性越好,点火提前角可增大;辛烷值越低,抗爆性越差,点火提前角则应减小。在无电控的普通点火系统中,是靠人工对分电器初始位置进行调节来实现的。在EFI中,为了适应不同辛烷值的汽油的需要,在ECU中存储了2张点火正时图,在实际使用中,可根据不同的汽油品种进行选择。在出厂时,一般开关设定在无铅优质汽油的位置上。2·2·4其它因素最佳点火提前角还与发动机燃烧室的形状、燃烧室内温度、空燃比、大气压力、冷却水温度等因素有关。在普通EFI系统中,当上述因素变化时,系统无法对点火提前角进行调整。当采用ESA时,发动机在各种工况和运行条件下,都能提供理想的点火提前角,因此发动机的动力性、经济性和排放都可以达到最佳。2·3点火提前角控制系统的组成及功用(表1)表1点火提前角控制系统的组成及功用名称功用传感器空气流量计(用于L型EFI)进气歧管绝对压力传感器(用于D型EFI)检测进气量分电器曲轴位置传感器(NE信号)检测曲轴角度(转速)凸轮轴位置传感器(G1、G2信号)检测凸轮轴(曲轴)角度基准位置节气门位置传感器向ECU输入点火提前角修正用信号水温传感器检测发动机冷却水温度,向ECU输入点火提前角修正用信号起动开关(起动信号)向ECU输入发动机正在起动中的信号空调开关A/C向ECU输入空调的工作状态(ON、OFF)信号车速传感器检测车速,向ECU输入车速信号空档起动开关检测换档手柄置于N档或P档爆震传感器检测发动机爆震信号点火电子组件(点火模块)根据ECU输出的点火控制信号,控制点火线圈初级电流的通断,产生次级高压。同时,向ECU反馈点火确认信号ECU根据各传感器输入的信号,计算出最佳点火提前角,并将点火控制信号输送给点火电子组件2·4点火提前角的控制方式2·4·1点火正时控制在ESA中,点火提前角的控制包括发动机起动期间和起动后的2种基本情况。a·起动期间点火时间控制(图1a)当发动机在起动期间时,转速较低(通常在500 r/min以下),由于进气歧管压力信号或进气量信号不稳定,因此常将点火时间固定在初始点火提前角(其大小随发动机而异)。此时点火时刻与发动机工况无关,故不经ECU计算,直接由传感器信号控制一个固定的初始点火提前角。当发动机转速超过一定值时,自动转换为由ECU的点火正时信号IGT控制。b·起动后点火时间控制(图1b)根据有关传感器送来的信号, ECU计算出最佳点火时刻,输出点火正时信号IGT,控制点火电子组件点火。此时,点火时间由进气歧管压力信号(或进气量信号)和发动机转速确定的基本点火提前角和修正量决定。修正项目随发动机而异,并根据发动机各自图1点火时间控制(a)起动期间点火时间控制(b)起动后点火时间控制的特性曲线进行修正。以上2种情况可归纳如下:
摘 要:能源和环保是当今世界与汽车有关两大热点问题。现代汽车的发展趋势是动力好、操作方便、行驶安全、乘坐舒适,并且更重要的是节能、环保,汽车制造技术的发展必然要适应这一发展方向。汽车电子控制技术的是现代汽车新技术的核心正在快速发展中,呈现了电脑化、智能化、多样化态势。现代汽车被喻为“四个轮子的电脑”。汽车维修企业作为汽车后市场的服务者,应该主动适应汽车技术的发展,才能在的激烈竞争中保持旺盛的生命力。 关键词:汽车;电控;新技术;维修行业 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672—545X(2007)02— — 一、汽车电控新技术 现代汽车是典型的机、电、液一体化产品。其中的电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。汽车上的电控系统主要有:电子燃油喷射系统(EFI) 、电控点火装置(ESA)、废气再循环控制(EGR)、怠速控制(ISC)、制动防抱死控制系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、电子控制悬架系统(ASS )、电子控制自动变速器(AT)、电子助力转向(EPS) 、巡行控制系统(CCS)等。 汽车电控系统主要由传感器、电子控制中枢(ECU)、驱动器和控制程序软件等组成,大体可分为发动机电子控制系统,底盘综合控制系统,车身电子安全系统,信息通讯系统四个部分。 (一)发动机电控新技术 1、电控汽油喷射系统 发动机电控燃油喷射装置是根据各传感器测得的空气流量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,适时调整供油量,保证发动机始终在最佳工作状态,提高发动机的综合性能。分为单点喷射(SPI)、多点喷射(MPI)和缸内直接喷射3种型式。缸内直喷当前电控燃油喷射中的前沿技术,其喷油器安装在气缸盖上,工作时直接将汽油喷入气缸内进行混合燃烧。直喷技术的实现大大降低了汽油机的油耗,动力性能更为优越;配合其他机构使高空燃比稀燃技术得以实现。 2、电子点火控制系统 由微处理机、传感器及其接口、执行器等构成。该装置根据传感器测得的发动机参数进行运算、判断、点火时刻的调节,使发动机保证在最佳点火提前角(ESA)下工作,输出最大的功率和转矩,降低油耗和排放。目前出现了一种无分电器微机控制点火系统(DLI),改由 ECU内部控制各缸配电。点火线圈产生的高压电不需经过分电器分配,直接就送至火花塞发生点火,可消除分火头与分电器盖边电极的火花放电现象,减少电磁干扰。 3、怠速控制系统 怠速性能差将导致油耗增加,排污严重,现代轿车中一般都设有怠速控制系统。主要执行元件是怠速控制阀(ISC)。ECU根据从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速比较,根据比较得出的差值,确定相当于目标转速的控制量,驱动控制空气量的执行机构,使怠速保持在最佳状态附近。怠速控制系统中的执行器—怠速控制阀的发展较快,有步进电机型、旋转电磁阀型、占空比型和开关控制型等。 4、排气再循环电控系统 是目前降低废气中氧化氮排放的一种有效措施。主要执行元件是数控式EGR阀。ECU根据发动机的转速、节气门开度、冷却水温等信号,计算最佳再循环排气率,通过真空调节阀将ECU输出的电信号转换为气压变化,控制 EGR阀的开度来实现。真空调节阀一般是电磁式的。ECU还通过压力传感器测量再循环排气率信号来进行反馈控制,一般是独立式压力或压差传感器,现在出现了与EGR阀共为一体的EGR位置传感器,提高了控制精度。 5、增压电控系统 发动机中增压系统的安装目的是为了提高进气效率。电控增压系统的研制开发使增压技术又跨上了一个新台阶。目前,应用较普遍的是电控废气涡轮增压系统。 增压技术所带来的一个不可忽视的负面影响就是燃烧爆震倾向增加了,为此,专门用爆震传感器对点火系统进行反馈控制(即爆震控制)。 6、故障自诊断系统 现代轿车发动机电控系统的ECU中的故障自诊断系统,可自行监测、诊断发动机控制系统各部分的故障。当各控制系统出现故障时,仪表板上的故障指示灯闪烁报警,同时将故障信息以代码的形式保存在微机的存储器中,维修时可以通过故障指示灯间断闪烁来显示,也可以通过专用的检测仪器以数字的形式显示故障代码,通过手册可查出故障原因。 7、故障保险系统及故障备用控制系统 当自诊断系统检测出传感器及其电路故障后,ECU中的故障保险系统自动启动,用程序设定的数据取代故障部分输入的非正常信号直接控制。 而当微机或主要传感器出现故障时,ECU立即将主控权由微机切换至故障备用系统中,由其代替微机工作,保证轿车“缓慢回家”以便修理。 9、进气涡流电控系统 电控进气涡流技术在某些轿车(特别是采用稀燃技术的轿车)上应用较多。其结构是在进气口附近增设一涡流控制阀,通过ECU采集转速、节气门开度、冷却水温等信号,并加以处理后控制其旋转角度,引导气流偏转产生涡流,调节涡流比,实现涡流控制,促进汽油蒸发以及与空气的均匀混合,提高燃烧效率。 10、可变进气控制系统 可变进气控制系统从增加进气量、提高进气效率的角度出发提高发动机动力性和经济性。有两种类型:可变流通面积控制方式通过ECU控制安装在进气管道中的控制阀的旋转角度来改变其进气流通截面,满足不同工况对进气量的需求;可变流通长度控制方式由ECU控制进气管道中的控制阀来调整进气管的长度。 11、进气温度预热控制系统 进气温度预热控制系统通过调节低温起动时的进气温度来促进汽油蒸发,改善排放性能。预热方式主要有排气管预热、水温预热和正温度元件(PTC)预热3种型式。 12、燃油蒸发电控系统 广泛应用的是活性炭罐蒸发电控装置。停车期间,利用活性炭罐吸收汽油蒸气,防止向大气扩散;发动机运行后,ECU控制活性炭罐与进气管之间的导通,利用进气真空度将活性炭罐中吸附的汽油蒸气吸入进气管,这样可有效防止汽油蒸气的外逸,降低 HC的排放污染。 13、曲轴箱强制通风电控系统 曲轴箱强制通风电控系统由ECU根据节气门位置信号、转速信号等控制强制通风阀,从而实现曲轴箱内气体与进气管之间的导通,将气缸中经活塞环间隙渗入曲轴箱内的气体再次循环进入进气管中,以减少该部分气体直接排向大气造成的污染。 14、二次空气喷射系统 二次空气喷射由ECU控制二次空气喷射气道的导通,将空气引入催化转换器中,实现对NOx、CO、HC的转变。目前与催化转换器配合使用。随着研究的深入,出现了许多新技术。如停缸控制可根据负荷的不同要求,停止部分气缸的燃油供给与点火控制,减少浪费,提高发动机效率;再如加速踏板电控系统,可避免机械式加速踏板因为磨损而产生的误差,增加控制精度。 (二)汽车底盘、车身电控技术的发展 汽车底盘作为汽车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到整个汽车的综合性能。底盘综合控制系统包括电控自动变速器(ECAT)、防抱死制动系统(ABS)与驱动防滑系统(ASR)、电子转向助力系统(EPS)、自适应悬挂系统(ASS )、巡行控制系统(CCS)等。 1、电控自动变速器 电控自动变速器可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经计算、判断后自动地改变变速杆的位置,按照换档特性精确地控制变速比,从而实现变速器换挡的最佳控制,得到最佳挡位和最佳换挡时间。采用电子技术特别是微电子技术控制变速系统,已经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。 2、防抱死制动系统与驱动防滑系统 汽车防抱死制动系统是在汽车安全上的最有价值应用。通过感知制动轮瞬时的运动状态,控制防止汽车制动时车轮的抱死,以保证汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,提高行车的安全性。驱动防滑系统是汽车制动防抱死系统的功能完善和扩展,两系统有许多共同组件。利用驱动轮上的转速传感器感受驱动轮是否打滑,打滑时控制元件便通过制动或油门降低转速,使之不再打滑。 3、电子转向助力系统 由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器以及蓄电池电源等构成。采用电动机与电子控制技术对转向进行控制,利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向,系统不直接消耗发动机的动力。电子转向助力系统提高了汽车的转向能力和转向响应特性,增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。目前国内中高档轿车应用助力转向较多。 4、自适应悬挂系统 自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷,自动、适时地调整悬挂的阻尼特性及悬架弹簧的刚度,以适应瞬时负荷,保持悬挂的既定高度,极大地提高了车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 5、定速巡航控制系统 巡航控制是让驾驶员在长途行驶无需操作油门踏板就能保证汽车以某一固定的预选车速行驶的控制系统。将根据行车阻力自动调整节气门开度以调整车速在恒速状态附近。若路况变化可调节节气门开度以调节发动机功率达到相应的转速。该系统可以减轻驾驶员长途驾驶之疲劳,同时也可以得到较好的燃油经济性。 (三)车身电子安全技术的发展 车身电子安全系统包括自适应前照灯系统(AFS)、汽车夜视系统(N VS)、安全气囊(SRS)、碰撞警示与预防系统(CWAS)、轮胎压力监测系统(TPWS)、自动调节座椅系统(AA S)、安全带控制系统等,提高了驾驶人员和乘客乘坐的舒适和方便性。 1、自适应前照灯系统 自适应前照灯系统可在前照灯照明范围内,根据车身的动态变化、转向机构的动作特性等计算和判断汽车当前的行驶状态并对前照灯近光进行调整,在会车时自动启闭和防眩,有效降低驾驶者在夜晚弯路上行车的疲劳。一些日本高档轿车(如丰田)中已标配AFS系统。 2、汽车夜视系统 夜视系统是全天候的电子眼,通过一个起摄影作用的传感器来探测前方物体热量,再集中可以通过各种红外线波长的探测器上,后将辐射依次变换为电信号和数字信号,转换成图像显示给驾驶者,使其视力范围达到近光灯照射距离的3到5倍,大大提高了汽车行驶的安全性。 3、安全气囊 是常见的被动安全装置。在车辆相撞时,由电控元件用电流引爆安置在方向盘中央(有的在仪表盘板杂务箱后边也安装)等处气囊中的渗氮物,迅速燃烧产生氮气,瞬间充满气囊,在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫,避免硬性撞击而受伤。 4、碰撞警示和预防系统 该系统有多种形式,有的在汽车行驶中,当两车的距离小到安全距离时,即自动报警,若继续行驶,则会在即将相撞的瞬间,自动控制汽车制动器将汽车停住;有的是在汽车倒车时,显示车后障碍物的距离,有效地防止倒车事故发生。 5、轮胎压力监测系统 轮胎压力监测系统通过连续地监测轮胎的压力、温度和车轮转速,能够自动地为驾驶员发出警告,以保持适宜的轮压,可以减小轮胎的磨损、降低油耗、保证汽车的行驶稳定和安全性。 6、自动调节座椅系统 该装置通过传感器感知乘坐人员的体态,并使座椅状态与之相适应,满足乘客的舒适性要求。是人体工程技术与电子控制技术相结合的产物。
汽车上电控技术的应用,提高了汽车的动力性、经济性、环保性、舒适性,与此同时,需要大量的先进的检测设备对汽车进行故障诊断。我们培养的学生将来走上工作岗位要会利用检测设备对车辆进行检测,并根据检测结果进行故障分析的。...
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毕业论文常见的参考文献介绍
参考文献来源分类: 期刊文章-[J],普通图书、专着-[M],论文集、会议录-[C],学位论文-[D],规范、标准-[S],报告-[R],未说明文献类型或资料类-[Z].
毕业论文常见的参考文献介绍
1 期刊论文-[J]
[1] 汤晓光。 无砟轨道客运专线沉降变形观测评估系统建设管理[J]. 铁道标准设计,2010( 1) : 3-6.
[2] 王天亮,刘建坤,彭丽云,等。 冻融循环作用下水泥改良土的力学性质研究[J]. 中国铁道科学,2010,31( 6) : 7-13.
[3] 周丹,田红旗。 强侧风下客车在不同路况运行的气动性能比较[J]. 中南大学学报: 自然科学版,2008,39 ( 3) :554-559.
2 普通图书、专着-[M]
[1] 郑健。 中国高速铁路桥梁[M]. 北京: 高等教育出版社,2008.
[2] 龚晓南。 地基处理手册[M]. 2 版。 北京: 中国建筑工业出版社,2000.
[3] 布列耶夫,克拉夫错夫。 轨道电路的分析与综合[M]. 孙铭甫,译。 北京: 中国铁道出版社,1981: 55-56.
3 论文集、会议论文-[C]
[1] 王梦恕,骆建军。 客运专线长大隧道设计施工的讨论[C]∥铁路客运专线建设技术交流会论文集。 武汉: 长江出版社,2005: 186-195.
[2] 张忠智。 科技书刊的总编( 主编) 的角色要求[C]/ /中国科学技术期刊编辑部学会建会十周年学术研讨会论文汇编。 北京: 中国科学技术期刊编辑学会学术委员会,1997:33-34.
4 学位论文-[D]
[1] 李小珍。 高速铁路列车-桥梁系统耦合振动理论及应用研究[D]. 成都: 西南交通大学,2000.
5 标准、规范-[S]
[1] 中华人民共和国铁道部。 铁建设[2007]47 号 新建时速300 ~ 350 公里客运专线铁路设计暂行规定[S]. 北京: 中国铁道出版社,2007.
[2] 铁道第二勘察设计院。 TB10003-2005 铁路隧道设计规范[S]. 北京: 中国铁道出版社,2005.
6 科研报告-[R]
[1] 中铁第四勘察设计院集团有限公司。 武广铁路客运专线大跨度预应力混凝土连续梁桥技术研究总报告[R]. 武汉: 中铁第四勘察设计院集团有限公司,2008.
7 专利-[P]
[1] 闫友联,沈良成,金仓,等。 一种大跨度悬索桥施工中的先导索水面牵引的放索装置: 中国,[P]. 2010-05-05.
8 电子文献( 包括专着或连续出版物中析出的电子文献) [M /OL][J /OL]等
[1] 江向东。 互联网环境下的信息处理与图书管理系统解决方案[J/OL]. 情报学报,1999,18( 2) : 4[2000-01-18].
9 报纸中析出的文献-[N]
[1] 丁文祥。 数字革命与竞争国际化 [N]. 中国青年报,2000-11-20( 15) .
10 未说明文献类型或资料类-[Z]
[1] 中华人民共和国铁道部。 铁路 GSM - R 数字移动通信系统网络技术规划[Z]. 北京: 中 华 人 民 共 和 国 铁 道部,2005.
关于毕业论文
毕业论文是大专院校学生毕业之前写作的体现学习成果的论说文。从整个写作过程来说,要抓好三件事:一是选题要得当,二是材料收集要充分,三是论证要严密。一个环节失误,都会严重影响论文质量。在此仅就写法上的问题谈几点应注意事项:
一、题目最好小一点,角度新一点 。
由于完成论文的时间大体上只有三五个月,论文字数也有一定限制,因此选的题目不能过大。否则,为时间、精力、资料等条件所限,将难以写好。题目小一点,写得实在一点,把问题讲得透彻一点,对于初学写论文的同学来说,是一个较好的锻炼。确定题目之后,还要考虑从哪个角度写比较好。譬如论一部作品,究竟是论它的思想性、艺术技巧还是人物形象等,要在调查研究的基础上,根据自己的特长和所掌握的资料来确定,最好是从前人所没有论述过的地方或前人虽有论述但自己有新见解的地方着手。当然,也不是题目越小越好,越冷僻越好。钻牛角尖也容易走上歧途。
二、依理定形,顺理成章。
论文和文学作品不同,它要求用简明的语言讲清楚一个最基本的道理。因此,论文的结构只能以理为中心,结构形式必须服从事理发展逻辑。所以,在写作之前要细致地分析所有的材料,理清思路。在写作时,要紧紧抓住自己所要阐述的问题组织和使用材料,用严密的论证来说明自己的观点。
三、中心突出,层次清楚。
要使文章中心突出,首先要确定论证重点,然后在材料的安排上下功夫,即先找出材料安排的顺序,看看什么材料该先用,什么该后用,放在什么地方最为合适。如材料安排是平行关系,即列举式的,材料之间并无内在的逻辑联系,谁先谁后没有多大关系。如果是递进关系,不论是递增式还是递减式,就象阶梯一样,有一定先后次序,它们之间就不能随意颠倒顺序,否则,就会造成气不通、理不顺。此外,还有接续关系和对立关系等。总之,在使用材料时,要把握它们之间的内在联系,用得恰到好处,这样,文章就可以做到中心突出、层次清楚。层次清楚还要求:段落之间的衔接要紧凑,文势的曲折变化要自然。段落之间的过渡不论采用什么形式,如用联接词,用插叙或说明等,都要有连贯性,不要给人突如其来的感觉。为了使文章曲折变化、引人入胜,有时要退一步讲,有时要抓住关键性的字眼反复挖掘深意,有时需要间接证明,有时需要用顿笔造成奇峰突起等。但无论怎样曲折变化,都不能离开文章的中心,横生枝节,而要显得自然、合理。
动笔写作之前,最好先列一个提纲,确定文章的架子,看看要讲哪几层道理,用什么材料,怎么论证,如何开头、结尾等。这样,一方面可以检查自己材料是否够用,另外,写作时也不致因时间较长而使思路中断。当然,写作过程中,随着认识的加深或新材料的发现,部分修改甚至提纲的事也是有的,但有提纲总比没有要好。初稿写毕,要在听取指导老师和同学的意见之后反复修改,最后再定稿。
毕业设计说明书与毕业论文撰写的规范化要求
一篇完整的毕业设计说明书或毕业论文要有题目、摘要及关键词、目录、引言(前言)、正文、结论、谢辞、参考文献、附录等几部分构成,毕业论文规范。理工科专业的毕业设计说明书(毕业论文)要求不少于2500字,文科专业不少于3000字,具体实施细则如下:
一、毕业设计说明书撰写的主要内容与基本要求
1.题目
毕业设计课题名称,要求简洁、确切、鲜明。
2.中外文摘要及关键词
应扼要叙述本设计的主要内容、特点,文字要简练。中文摘要求约100字左右。关键词3-5个。
3.目录
主要内容的目录。
4.前言
应说明本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求;简述本课题在国内(外)的研究概况及尚可开拓空间;本设计的指导思想;阐述本设计要解决的主要问题。
5.正文
(1)设计方案论证:应说明设计原理并进行方案选择。应说明为什么要选择这个方案(包括各种方案的分析、比较);应阐述所采用方案的特点(如采用了何种新技术、新措施、提高了什么性能等)。
(2)设计及计算部分:设计及计算部分是设计说明书的重要组成部分,应详细写明设计结果及计算结果。
(3)样机或试件的各种实验及测试情况:包括实验方法、线路及数据处理等,开题报告《毕业论文规范》。
(4)方案的.校验:说明所设计的系统是否满足各项性能指标的要求,能否达到预期效果。校验的方法可以是理论分析(即反推算),包括系统分析,也可以是实验测试及计算机的上机运算等。
6.结论
概括说明本设计的情况和价值,分析其优点、特色,有何创新,性能达到何水平,并指出其中存在的问题和今后的改进方向。
7.谢辞
简述自己通过本设计的体会,并对指导老师和协助完成设计的有关人员表示谢意。
8.参考文献
应列出主要参考文献。
9.附录
将各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序等作为附录附于说明书之后。
二、毕业论文撰写的主要内容与基本要求
1.题目
题目应该简短、明确,要有概括性,让人看后能大致了解文章的确切内容、专业的特点和学科的范畴。题目的字数要适当。
2.中外文摘要及关键词
摘要,即内容提要,应当以浓缩的形式概括研究课题的主要内容、方法和观点,以及取得的主要成果和结论,应反映整个论文的精华。中文摘要约100字左右为宜,关键词3-5个。摘要应写得扼要、准确,一般在毕业论文全文完成后再写摘要。在写作中要注意以下几点:
(1)用精练、概括的语言表达,每项内容均不宜展开论证。
(2)要客观陈述,不宜加主观评价。
(3)成果和结论性意见是摘要的重点内容,在文字上应着重陈述,以加深读者的印象。
(4)要独立成文,选词用语要避免与全文尤其是前言和结论雷同。
(5)既要写得简短扼要,又要行文活泼,在词语润色、表达方法和章法结构上要尽可能写得有文采,以唤起读者对全文的阅读的兴趣。
3.目录(必要时)
论文编写完成后,为了醒目和便于读者阅读,可为论文编写一个目录。目录可分章节,每一章节之后应编写明页码。
4.前言
前言是全篇论文的开场白,它包括:
(1)选题的缘由。
(2)对本课题已有研究情况的评述。
(3)说明所要解决的问题和采用的手段、方法。
(4)概括成果及意义。
作为摘要和前言,虽然所定的内容大体相同,但仍有很大的区别。区别主要在于:摘要一般要写得高度概括、简略,前言则可以稍微具体些;摘要的某些内容,如结论意见,可以作为笼统的表达,而前言中所有的内容则必须明确表达;摘要不写选题的缘由,前言则明确反映;在文字量上前言一般多于摘要。
寻找论文参考文献的最佳方法包括以下几个步骤:
1、使用学术搜索引擎:Google Scholar、PubMed、Web of Science等学术搜索引擎可以帮助你找到相关的论文。你可以输入关键词、作者名、文章标题等信息来搜索相关的文献。
2、查找参考文献:如果你已经找到了一篇相关的文章,你可以查看其中的参考文献列表。这些2、文献可能会指导你找到更多的相关文献。
3、查找书籍:如果你正在撰写一篇研究性论文,你可能需要查找一些书籍作为参考文献。你可以在学术图书馆、在线书店、学术搜索引擎等地方寻找相关的书籍。
4、参考专家意见:如果你对某个特定领域不熟悉,你可以寻求专家的意见。你可以咨询你的导师、同事或其他领域专家,询问他们能否提供相关的文献或建议。
总之,寻找论文参考文献需要广泛查阅各种资源,建立起全面的文献库,并逐渐筛选出适合自己研究的内容。同时,在查阅文献时也需要注意文献的真实性、可靠性以及文献的质量等方面。
论文的写作技巧:
写作论文需要具备一定的技巧和方法,以下是一些论文写作的技巧:
1、确定论文的主题和范围:在开始写作之前,确定你要写的论文的主题和范围。这有助于你避免偏离主题或者写作无头绪。
2、选择正确的结构:论文应该有一个清晰的结构,包括引言、文献综述、方法、结果和讨论等部分。根据你的论文主题和范围,选择合适的结构。
3、明确你的目标读者:在写作过程中,始终牢记你的目标读者是谁。这有助于你写作更加清晰、简明,并且能够使读者更容易理解你的论文。
4、确保你的论点清晰:在写作过程中,确保你的论点清晰明了。你需要有充分的证据和例证来支持你的论点。
5、保持逻辑连贯:论文应该有一个清晰的逻辑结构。每个段落应该有一个主题句,并且每个段落应该与下一个段落紧密相连。
6、使用正确的语言和风格:论文应该使用专业术语和正确的语法。同时,选择一个适合你论文主题和范围的风格,如学术风格、科技风格等。
7、引用正确的文献:在论文中引用正确的文献是非常重要的。你应该使用正确的引文格式,并确保引用的文献是可靠的。
8、仔细校对论文:在完成论文后,仔细校对你的论文以检查拼写、语法和标点错误。同时,确保你的论文逻辑连贯、明确,并符合格式要求。
向他人寻求反馈:将你的论文交给他人阅读,以获得他人的反馈和建议。这有助于你发现论文中的问题,并进行必要的修改和完善。
以上这些技巧可以帮助你写作一篇清晰、有条理的论文。
我建议你去:"天圆地方"建筑论坛看一看,那里会有的
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摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计一、学科地位和研究应用领域学科定义工程测量学是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。学科地位测绘科学和技术是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分:——大地测量学;——工程测量学;——航空摄影测量与遥感学;——地图制图学;——不动产地籍与土地整理。研究应用领域目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行治理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。国际测量师联合会的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个非凡组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的非凡测量仪器;工程测量标准。德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。二、工程测量仪器的发展工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线的偏距,称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。在距离测量方面,包括中长距离、短距离和微距离及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,答应两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。与高程测量有关的是倾斜测量,即确定被测对象在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。综上所述,工程测量专用仪器具有高精度、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展测量平差理论最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计;针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有反抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和反抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。工程控制网优化设计理论和方法网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除非凡的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案或局部改变网形等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。变形观测数据处理工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预的范畴更广,属于多学科的交叉。变形观测数据处理的几种典型方法
根据《传感器技术学报》的官方网站,该期刊每月出版一期,每月的第一个星期一为录用日,第二个星期一为见刊日。
传感器技术学报一般在审稿完成后3-4周内见刊,稿件要经过同行评审,一般发稿件费用根据学报的不同而不一,当通过同行评审审核通过后才能见刊并打印。
传感技术学报 [1004-1699] 本刊收录在: 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊(2009-2010)提示: CSCD核心库(C)本刊收录在: 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊库(2013-2014)提示: CSCD核心库(C)本刊收录在: 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊核心库(2011-2012)本刊收录在: 中国科技期刊引证报告(2010年版)提示: 《引证报告》2010年版影响因子:本刊收录在: 中国科技期刊引证报告(2011年版)提示: 《引证报告》2011年版影响因子:本刊收录在: 中国科技期刊引证报告(2013年版)提示: 《引证报告》2013年版影响因子:本刊收录在: 中文核心期刊要目总览(2008年版)提示: 排序:自动化技术、计算机技术 - 第28位本刊收录在: 中文核心期刊要目总览(2011年版)提示: 排序:自动化技术、计算机技术类 - 第22位主题分类:Engineering: ElectronicsTP:自动化技术、计算机技术: TP:自动化技术、计算机技术《传感技术学报》为优秀的中文核心期刊、中科院核心;但非EI收录。传感器技术学报,查无此刊。
据了解,传感器技术学报一般在投稿后的2-4个月内可以见刊。
摘要:本文简述了无线传感器网络的定义、组成及特点,并结合其特点介绍了无线传感器网络在各行各业广泛的应用价值和未来发展前景以及目前存在的技术问题。 关键词:无线传感器网络;组成;应用;发展 科技发展的脚步越来越快,人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术,也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展,并将会带来一场信息革命。具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络(WSN, wireless sensor networks)综合了传感器技术、嵌人式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽而准确的信息,传送到需要这些信息的用户。 由于WSN的巨大应用价值,它已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的广泛关注,被广泛地应用于军事,工业过程控制、国家安全、环境监测等领域。 无线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多种领域,是当前计算机网络研究的热点。 一、发展概述 早在上世纪70年代,就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形,我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步,传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与传感控制器的相联,组成了有信息综合和处理能力的传感器网络,这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始,现场总线技术开始应用于传感器网络,人们用其组建智能化传感器网络,大量多功能传感器被运用,并使用无线技术连接,无线传感器网络逐渐形成。 无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国,非常重视无线传感器网络的发展,IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展,波士顿大学(Boston University)还于最近创办了传感器网络协会(Sensor Network Consortium),期望能促进传感器联网技术开发。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时,更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术,《商业周刊》预测的未来四大新技术中,无线传感器网络也列入其中。可以预计,无线传感器网络的广泛是一种必然趋势,它的出现将会给人类社会带来极大的变革。 二、无线传感器网络的定义和特点 无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。 无线传感器网络操作系统Tiny0S141的研制者,Jason Hill博士把WSN定义为: Sensing+CPU+Radio=Thousands of potential application 哈尔滨工业大学的李建中教授将WSN定义为:WSN是由一组传感器节点以自组织的方式构成的有线或无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者。从硬件上看,WSN节 点主要由数据采集单元、数据处理单元、无线数据收发单元以及小型电池单元组成,通常尺寸很小,具有低成本、低功耗、多功能等特点;从软件上看,它借助于节点中内置传感器有效探测所处区域的温度、湿度、光强度、压力等环境参数以及待测对象的电压、电流等物理参数,并通过无线网络将探测信息传送到数据汇聚中心 进行处理、分析和转发。原文出自:
传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,这是我为大家整理的传感器检测技术论文,仅供参考!
试述传感器技术在环境检测中的应用
摘要:传感器在环境检测中可分为气体传感器和液体传感器,其中气体传感器主要检测氮氧化合物和含硫氧化物;液体传感器主要检测重金属离子、多环芳香烃类、农药、生物来源类。本文阐述了传感器技术在环境检测方面的应用。
关键词:气体传感器 液体传感器 环境检测
中图分类号:O659 文献标识码:A 文章编号:
随着人们对环境质量越加重视,在实际的环境检测中,人们通常需要既能方便携带,又可以够实现多种待测物持续动态监测的仪器和分析设备。而新型的传感器技术就能够很好的满足上述需求。
传感器技术主要包括两个部分:能与待测物反应的部分和信号转换器部分。信号转换器的作用是将与待测物反应后的变化通过电学或光学信号表示出来。根据检测方法的不同,我们将传感器分为光学传感器和电化学传感器;根据反应原理的不同,分为免疫传感器、酶生物传感器、化学传感器;根据检测对象不同,分为液体传感器和气体传感器。
1气体传感器
气体传感器可以对室内的空气质量进行检测,尤其是有污染的房屋或楼道;也可以对大气环境中的污染物进行检测,如含硫氧化物、氮氧化合物等,检测过程快速方便地。
以含氮氧化物(NOx)为例。汽车排放的尾气是含氮氧化物的主要来源,但随着时代的发展,国内消费水平的提高,汽车尾气的排放量呈逐年上升趋势。通过金属氧化物半导体对汽车尾气及工厂废气中的含氮氧化物进行直接检测。如Dutta设计的传感器,采用铂为电极,氧化钇和氧化锆为氧离子转换器,安装到气体排放口,可以检测到含量为10-4~10-3的NO。含硫氧化物是造成酸雨的主要物质,也是目前环境检测的重点项目,因为在大气环境中的含量低于10-6,需要更高灵敏度的传感器。如高检测的灵敏度的表面声波设备。
Starke等人采用直径为8~16nm的氧化锡、氧化铟、氧化钨纳米颗粒制作的纳米颗粒传感器,对NO和NO2的检测下限可达到10-8,提高反应的比表面积,增加反应灵敏度,且工作温度比常规的传感器大大降低,减少了能源消耗。
2液体传感器
在实际环境检测中,液体传感器大多应用于水的检测。由于水环境中的污染物种类广泛,因此液体传感器比气体传感器的应用更为广泛和重要。水中的污染物除了少量的天然污染物以外,大部分都是人为倾倒的无机物和有机物。无机物中,重金属离子为重点检测对象;有机污染物包括杀虫剂、激素类代谢物、多环芳香烃类物质等。这些污染物的过度超标,会严重影响到所有生物体的健康和安全。
重金属离子检测
采水体中重金属离子的主要来源包括开矿、冶金、印染等企业排放的废水。这些生产废水往往混合了多种废水,所含的重金属离子种类繁多,常见的有汞、锰、铅、镉、铬等。重金属离子会不断发生形态的改变和在不同相之间进行转移,若处置不当,容易形成二次污染。生物体从环境中摄取到的重金属离子,经过食物链,逐渐在高级生物体内富集,最终导致生物体的中毒。因此如果供人类食用的鱼类金属离子超标,将对人类产生严重的影响,因此对于重金属离子的检测显得尤为重要。
Burge等人发明的传感器,可以利用1,2,2联苯卡巴肼和分光光度计,可以检测地下水中的重金属铬浓度是否超标。
除了通过化学反应检测外,采用特殊的生物物质,也可以方便和灵敏地检测重金属离子。如大肠杆菌体内有一种蛋白质可以结合镍离子,有人在这种蛋白质的镍离子结合位点附近插入荧光基团,当蛋白质结合镍离子后,荧光基团会被淬灭,由于荧光的强度与镍离子浓度成反比,从而实现对镍离子的定量检测,检测范围未10-8~10-2mol/L。日方法也可应用于检测Cu2+、Co2+、Fe2+和Cd2+等几种离子中。他们还结合了微流体技术,该技术只需消耗几十纳升体积的待测液体,就可以对100nmol/L以下浓度的Pb2+进行检测。Matsunaga小组将TPPS固定在多孔硅基质中,当环境中存在Hg2+时,随着Hg2+浓度的变化,TPPS的颜色会从橘黄色逐渐转变成绿色,该传感器的检测限为,通过加入硅铝酸去除干扰离子Ni2+和Zn2+。
利用传感器技术不仅可以准确测定待测物的浓度,而且由于传感器的微型化技术特点,还可以通过传感器的偶联,进行多项指标的检测。Lau等人设计了基于发光二极管原理的传感器,可以同时检测Cd2+和Pb2+,该传感器对Cd2+和Pb2+的检测限分别为10-6和10-8。
农药残留物质的检测
农药是一类特殊的化学品,它在防治农林病虫害的同时,也会对人畜造成严重的危害。中国是农业大国,每年的农药使用量相当庞大,因此有必要对其进行监测。采用钴-苯二甲蓝染料和电流计就能方便地检测三嗪类除草剂,无需脱氧,直接检测的下限为50Lg/L,如果通过预处理进行样品浓缩后,检测限可以达到200ng/L。
采用带有光纤的红外光谱传感器可以进行杀虫剂的快速检测。将光纤内壁涂覆经非极性有机物修饰的气溶胶材料后,能显著改善光纤中水分子对信号的耗散作用,并且能够提取出溶液中的有机磷类杀虫剂进行光谱分析。此类传感器对于有机溶剂,如苯、甲苯、二甲苯的检测限则可达10-8~8*10-8。
多环芳香烃类化合物的检测
多环芳香烃类物质是另外一大类有害的污染物质,这类物质具有致癌性,但在许多工业生产过程中均会使用或产生此类物质。水体中的多环芳香烃类物质含量非常低,一般在10-9范围内,因此需要借助高灵敏度的检测传感器,Schechter小组发明了光纤光学荧光传感器。在直接检测过程中,待测样本中还可能存在一些如泥土这样的干扰物质,会降低检测信号值,如果用聚合物膜先将非极性的PAH富集,然后对膜上的物质进行荧光检测,从而解决信号干扰问题,报道称这种经膜富集后的传感器技术,对pyrene的检测可达到6*10-11,蒽类物质则可达4*10-10。Stanley等人利用石英晶振微天平作为传感器,在芯片表面固定上蒽-碳酸的单分子膜,检测限可达到2*10-9。
基于免疫分析原理,采用分子印迹的方法,在传感器表面印上能够结合不同待测物质的抗体分子,可以实现多种不同物质的检测。近年来发展起来的微接触印刷技术,也可应用到该领域,这样制备得到的传感器体积可以更加微型化。
生物类污染物质
除了以上的无机和有机合成类污染物质,还有生物来源的一些潜在污染分子。如激素类分子及其代谢物的污染常常会引起生物体生长、发育和繁殖的异常。Gauglitz带领的研究小组采用全内反射荧光生物传感器和睾丸激素抗体,对河流中的睾丸激素直接进行了即时检测,其检测限为。该技术无需样品的预处理,对于不同地区的自然界水体均可以进行睾丸激素的现场直接检测,检测范围为9~90ng/L。
另外,致病菌和病毒也是被检测的对象,水体中出现某些特定菌种,可以表明水体受到了某种污染,利用传感器技术非常容易检测到这些生物样本的存在,而且选择性非常高,如可以从烟草叶中快速地发现植物病毒烟草花叶病毒,采用QCM可以直接检测到酵母细胞的数量。
3结论和展望
目前,传感器技术已开始应用于各环境监测机构的应急检测,但是实际应用中有诸多的局限性,比如在对大气中的某些有害物质进行检测时,由于其含量往往低于传感器的最低检测限,因此在实际应用过程中,还需要进行气体的浓缩处理,这样就使传感器不容易实现微型化,或者需要借助更高灵敏度的传感器;同样,在野外水体检测时,常常会出现待测水体含有多种复杂干扰成分的情况,无法与实验室的标准化条件相比;在有些以膜分离分析技术为原理的传感器中,其膜的使用寿命往往较短,而频繁更换新膜的价格较为昂贵,因此仍然无法得到广泛的应用。
尽管如此,随着传感器技术的不断发展和完善,仍然有望应用于将来工厂企业排气、排污的现场直接检测和野外环境的动态无人监测,而且其结果能与实验室常规仪器的检测结果相符,这样将大大加快对环境监测和治理的步伐。
参考文献
[1]NaglS,,2007,132:507-511.
[2],2005,59:209-217.
[3]HanrahanG,,2004,6:657-664.
[4]HoneychurchKC,,2003,22:456-469.
[5]AmineA,,2006,21:1405-1423
传感器与自动检测技术教学改革探讨
摘要:传感器与自动检测技术是电气信息类专业重要的主干专业课,传统授课方法侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。
关键词:传感器与自动检测技术;教学内容;教学模式;工程思维
“传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课,是一门必修课,也是一门涉及电工电子技术、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。
“传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。
一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年,最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大差异,在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位,存在以下几方面的问题。
1.重理论,轻实践
该课程是应用型课程,其中也有大量的理论知识、数学推导,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解传感器的原理,进行数学公式推导,相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍,导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构,而不知道如何用,在哪里用。
2.教学模式单一
该课程传统上以讲授的教学方式为主,将现成的结论、公式和定理告诉学生,学生不能主动地思考和探索,过程枯燥乏味,导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。
3.教学实验安排不合理
传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,以在学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。
二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革
传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,这种方案能够培养研究型人才,但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面。
1.优化教学内容,注重工程思维
本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理,传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉,而本人则认为针对应用型人才培养,充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可,涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解,其他则可作为学生的自学内容,让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例;另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣,培养学生应用型工程学习思维。
2.改革教学方法,改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法,发挥学生在教学活动中的主体地位。
3.与工程实际相结合,与其他课程相结合
教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例,精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时,要培养学生的系统观,让学生明白这不是一门独立的课程,而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的,以达到融会贯通的学习效果。
4.实验环节改革
实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验,学生容易感到枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。
5.改革教学评价方法,提高课堂教学效率
高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段,目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈,可以采用每一个章节布置一道设计型题目,让学生更加广泛地查阅资料,并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容,进而从更深的层面分析解决问题,以达到深度、广度相结合的效果。
本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案,提出了三个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性,培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
参考文献:
[1]吴建平,甘媛.“传感器”课程实验教学研究[J].成都理工大学学报.
[2]曹良玉,赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备.
[3]李玉华,胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场.
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