现代检测技术大作业

2015年—2016年度第1学期

课程名称：现代检测技术

专业：控制工程

研究生姓名：陈俊亚

学号：2016232011

任课教师姓名：冯晓明

第一部分：现代检测技术的内容

一、概述

随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步，现代化生产的规模越来越大，管理的形式和方式趋于多样性，管理也更加科学，人们对产品的产量和质量的要求也越来越高，这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测，从一般的参数量值测量到参数的状态估计，从确定性测量到模糊的判断等，已成为当前检测领域中的发展趋势，正受到越来越广泛的关注，从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法，这些技术和方法统称为现代检测技术。

二、传感器的基本原理及检测技术的特点

利用某种转换功能，将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输，加上计算机只能处理电信号，所以，从狭义上说，传感器又可以定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件；从广义上讲，传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置；简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。所以它由敏感元器件（感知元件）和转换器件两部分组成，有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号，本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多，就其感知外界信息的原理来讲，可分为：①物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类，基于化学反应的原理。③生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。检测技术的特点可以归纳为：

(1)从待测参数的性质看，现代检测技术主要用于非常见的参数的测量，对于这些参数的测量目前还没有合适的传感器对应，难以实现常规意义的“一一对应”的测量；另一种情况是待测参数虽已有传感器，但测量误差比较大，受各种因素的影响比较大，不能满足测量要求。

(2)从应用的领域看，现代检测技术主要用于复杂设备、复杂过程的影响性

能质量等方面的综合性参数的测量，如高速运动机械的故障分析、油品质量的检测、多相流系统中的流动参数的测量等。对于这样的被测对象或测量要求，很难用单一传感器来完成。

(3)从使用的技术或方法看，现代检测技术主要利用了新型的传感技术或传感器。更多的利用了软技术，即通过对传感器输出的信号进行处理得到特征量；通过建立传感器的输出与待测量之间的模型；通过应用专业知识、数据库、规则等进行推理，根据被测量的信息获取待测量。

三、现代检测中传感器的应用及检测系统性能评价

现代检测之中，应用到的传感器有各式各样的，各种功能应有尽有，其中最为普遍的要数光电传感器、温度传感器以及光纤传感器，下面就着重介绍下面几种种传感器及检测系统评价指标。

3.1、光电传感器

光电传感器是一种小型电子设备，它可以检测出其接收到的光强的变化。现如今，应用最为广泛的要数发光二极管（LED）了，LED就是一种半导体元件，其电气性能与普通二极管相同，不同之处在于当给LED 通电流时，它会发光。由于LED 是固态的，所以它能延长传感器的使用寿命。因而使用LED 的光电传感器能被做得更小，且比白炽灯传感器更可靠。LED 抗震动抗冲击，并且没有灯丝。另外，LED 所发出的光能只相当于同尺寸白炽灯所产生光能的一部分。再比如将接收器的放大器调制到发射器的调制频率，那么它就只能对以此频率振动的光信号进行放大。我们可以将光波的调制比喻成无线电波的传送和接收。将收音机调到某台，就可以忽略其他的无线电波信号。经过调制的LED 发射器就类似于无线电波发射器，其接收器就相当于收音机。

3.2、温度传感器

温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义.测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前，新型温度传感器正从模拟式向数字式，从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。温度测量应用非常广泛，不仅生

产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CPU的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，温度是实际应用中经常需要测试的参数，温度传感器从钢铁制造到半导体生产，很多工艺都要依靠温度来实现，温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。

3.3、光纤传感器

光纤传感器OFS在应用上分为传光型的和传感型的，顾名思义，前一种就是起到传输光的作用，传感元件要与光纤连在一起；后一种就是既有传输光的作用，又有传感作用。因为光纤传感器作为传感用有很多的应用，比如抗腐蚀，抗电磁干扰等，可以在复杂恶劣的环境下使用。作为传感用的光纤，原理上就是通过对传输光的偏振，强度，相位，波长，周期，频率等进行调制，通过检测器获得调制结果而进行传感的器件。因为当外界的环境变化时，比如说温度，应力、磁、声、压力、温度、加速度等都会对光纤的折射率分布等一些构造产生微小的影响，导致传输光的特性发生改变，通过探测这些改变而得到外界的变化，起到传感作用。至于应用方面就很广泛了，几乎可以应用到现在大多数电学传感器应用的领域了，比如安防，围界安全，输油管道安全实时监控等，其应用前景非常广泛。

3.4、电阻式传感器

电阻式传感器是通过转换元件将被测量转变为电阻值，通过转换电路将电阻值转化为电信号，通过测量电信号达到测量非电量的问题。结构：由电阻元件及电刷(活动触点)两个基本部分组成。电刷相对于电阻元件的运动可以是直线运动、转动和螺旋运动，因而可以将直线位移或角位移转换为与其成一定函数关系的电阻或电压输出。电阻式传感器具有结构简单、输出精度较高、线性和稳定性好等特点。但是它受环境条件如温度等影响较大，有分辨率不高等不足之处。电阻式传感器的分类：电位器式传感器是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为和它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件，成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件；应变片式传感器的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化；气敏和湿敏电阻传感器是一种把气体中的特定成分或水蒸气检测出来造成半导体阻值变化的电阻传感器。

3.5、电感式传感器

电感式传感器是利用电磁感应原理将被测量的变化转换为线圈的自感或互感变化的器件。常用来测量位移、压力、流量、比重等。优点是结构简单、灵敏度高、输出电阻小、输出功率大、抗干扰能力强，缺点是不宜快速动态测

量。

3.6、电容式传感器

电容式传感器是一种将被测量的变化转化为电容量变化的器件。常用来测量位移、压力、加速度、液位、振动和湿度等。优点是结构简单体积小、测量精度高，可实现非接触测量，能在高温、辐射、振动等恶劣条件下工作。电容式传感器与电阻式、电感式等传感器相比有如下一些优点：

(1)高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小，输人能量也很低。电容式传感器因带电极板间静电引力极小(约几个10-5 N)，因此所需输入能量极小，所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题，例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏,分辨力非常髙，能感受0.001μm甚至更小的位移。

(2)温度稳定性好。传感器的电容值一般与电极材料无关，有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，对稳定性影响甚微。

(3)结构简单，适应性强，待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧，以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中，也能对带有磁性的工件进行测量。

(4)动态响应好。由于极板间的静电引力很小，可动部分做得很小很薄，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫的频率下工作，特别适合动态测量，如测量振动、瞬时压力等。

(5)可以实现非接触测量，具有平均效应。例如非接触测量回转轴的振动或偏心、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应，可以减小工作表面粗糙等对测量的影响。

3.7、检测系统性能评价

检测系统的特性是指检测系统与其输入、输出的关系。根据输入信号是否随时间变化，检测系统的基本特性可分为静态特性和动态特性。

（1）静态特性在被测量的各值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。

静态性能指标分为迟滞、重复性、线性度、精度、稳定性和漂移；

（2）动态特性是指在动态测1量时，输出量和随时间变化的输入量之间的关系。动态性能指标分为响应时间、响应频率和工作频率。

四、信号调理电路

4.1、电桥

测量电桥的特点：

(1)能把电阻、电容、电感等电抗参数的变化，变换成电压或电流的变化，便于信号的放大和处理。

(2)能测量出微弱的阻抗变化量。

(3)可以通过采用对称差动式传感器结构组成差动半桥或全桥来实现非线性误差的补偿，并提高电桥输出的灵敏度。

1）直流电桥（以平衡直流电桥为例）

特点：

(1)响应速度慢，只适用于缓慢变化信号的检测。

(2)测量精度高，其精度取决于电位器的精度。

(3)输出与供桥电源电压无关，可避免由于电源电压的不稳定而带来的干扰。

2）交流电桥

交流电桥是测量各种交流阻抗的基本仪器，如电容的电容量，电感的电感量等。此外还可利用交流电桥平衡条件与频率的相关性来测量与电容、电感有关的其他物理量，如互感、磁性材料的磁导率、电容的介质损耗、介电常数和电源频率等，其测量准确度和灵敏度都很高，在电磁测量中应用极为广泛。

4.2、信号放大电路

放电电路具有如下特征：

①稳定而足够的放大倍数；

②高输入阻抗以与传感器的输出阻抗匹配；

③高共模抑制比以抑制共模干扰；

④低输入失调电压和电流、低温漂和低噪声

1、直流放大电路

2、交流放大电路

引入深度电压并联负反馈后，放大电路的增益为：1

2

R

R

u

u

A

i

o

u

-

=

=

1

2

R

R

A

u

-

=

3

2

1

R

R

u

u

A

i

o

u

+

≈

=

2、放大电路应用实例

高精度压力放大电路

光敏信号放大电路

4.3、信号转换电路

这种电路是指将电压、电流、电阻和频率等各类信号进行相互转换的电路

4.4、滤波电路

滤波电路（也称滤波器）就是一种选频装置，可使信号中特定的频率成分通过，而极大的衰减其他频率成分。

滤波电路的功能是：①滤除测试系统中由于各种原因引入的噪声和干扰；②滤除信号调制过程中的载波等无用信号；③用于分离各种不同的频率信号，提取感兴趣的频率成分；④对系统的频率特性进行补偿。

1、滤波器的基本参数

1）增益A0：指通带内的幅频特性的幅值

2）通带截止频率f p：f p=ωp/2π为通带与过渡带边界点的频率，在该点信号增益

下降到一个人为规定的下限。

3）阻带截止频率f r：f r=ωr/2π为阻带与过渡带边界点的频率，在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。

4）转折频率f c：f c=ωc/2π为信号增益下降了3dB时的频率，常作为截止频率。5）带宽B：两截止频率之间的频率范围。即低通和高通滤波器B=f c，带通和带阻滤波器B= f c2- f c1。

6）品质因数Q：对于带通和带阻滤波器来说，Q=f0/B。越大，则滤波器的选择性越好。

7）倍频程选择性：指在f c2与2f c2之间，或在f c1与f c1/2之间，幅频特性的衰减值，用dB表示。它反映了滤波器对通频带以外的频率成分的衰减能力。

2、无源滤波器

无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。无源滤波器分为无源RC低通滤波器、无源RC 高通滤波器、无源RC带通滤波器。

3、有源滤波器

有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。分为二阶有源低通滤波器、二阶有源高通滤波器、二阶有源带通滤波器。

4、滤波器的应用

带通滤波器用于信号的频谱分析和信号中特定频率成分的提取；低通滤波器用于滤出信号中的高频干扰和噪声；高通滤波器用于声发射检测仪中剔除低频干扰噪声；带阻滤波器用作电涡流测振仪中的滤波器。

漏磁检测霍尔传感器调理电路

5、频率调制的解调

调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一个作为载体的信号（称为

载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。从已经调制的信号中恢复出调

制信号的过程称为解调。

调频波的解调是先将调频波

变换成调频调幅波，然后再

进行幅值检波，由鉴频器完

成

五、现代检测技术的发展趋势

近年来，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统仪器仪表产业的改造，而且可导致建立新型工业和军事变革。

微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器（如上述EJX变送器）。微电子机械加工技术，包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、L1GA技术（X光深层光刻、微电铸和微复制技术）、激光微加工技术和微型封装技术等。MEMS的发展，把仪表的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器和多通道检测仪表，在微电子技术基础上，内置微处理器，或把微传感器和微处理器及相关集成电路等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。

多传感器数据融合技术正在形成热点，它不同于一般信号处理，也不同于单个或多个传感器的监测和测量，而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高，在信息获取基础上，多种功能进一步集成以至于融合，这是必然的趋势。多传感器数据融合技术也促进了显示仪表技术的发展。多传感器数据融合的定义概括为：把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合，采用计算机技术对其进行分析，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，加以互补，降低其不确定性，获得对被测对象的一致性解释与描述，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性，使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现，包括数据层（像素层）融合、特征层融合、决策层（证据层）融合。由于它比单一传感器信息有如下优点，即容错性、互补性、实时性、经济性，所以数字压力表逐步得到推广应用。应用领域除军事外，还适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。

第二部分：应用实例

一、研究背景和目的

1.1研究背景和目的

近年来，煤矿事故频频发生，煤矿工人的安全问题时时牵拉着人们的神经。煤炭是国家经济发展的重要能源，所以安全生产、加强煤矿的安全建设已经越来越紧急和迫切。煤矿事故的元凶主要是瓦斯，因瓦斯事故每年都给国家和人民带来巨大损失。煤矿瓦斯治理是煤矿安全生产治理的核心，如何有效控制瓦斯事故是解决煤矿安全问题的关键。据不完全统计，在 1981 至 2001 年期间，全国煤矿事故总计死亡约 12.6 万人，其中重特大瓦斯事故死亡人数占 72.3%，平均每年死亡 1579 人。2005 年，煤矿瓦斯事故发生 405 起，死亡 2157 人；2006 年瓦斯事故发生 327 起，死亡 1319 人。仅 2005 年 12月 7 日河北省唐山市恒源实业有限公司的瓦斯煤尘爆炸事故就造成了 108 人死亡，29人受伤的严重后果，直接经济损失 4870.67 万元。在这些残酷的数字面前，人们清醒得认识到，若要保障人民的生命安全和国家的经济正常发展，必须加强煤矿的安全生产，加强瓦斯含量的检测力度，努力做到防患于未然，才能将损失降低到最小。

由于煤矿自然环境复杂，矿井开采条件多变，而且存在着火灾、水灾等自然灾害，加上煤矿作业空间十分狭小，照明条件差等因素，目前常用的煤矿安监系统仍使用有线方式，即采用光缆、电力线缆或信号线缆等，有线方式存在以下缺陷：

(1)布线繁琐，安装维护成本大。监测系统所需的大量光缆、电缆价格不菲，此外在复杂的地下环境布设线路同样需要消耗大量的人力物力。

(2)覆盖范围有限。由于地形环境复杂多变，矿井中存在着大量难以布线的区域，有线监控系统很难遍布矿井的各个地区，无法实现对整个矿井的全方位监测，为安全生产留下隐患。

(3)线路依赖性强。有线网络的自我修复能力较差，局部线路遭到破坏很可能造成整个监控系统的瘫痪。特别是发生爆炸事件时，线缆往往会受到致命的破坏，不能为搜救工作及事态检测提供信息。现阶段，随着各地矿井开采深度的增加，已有的安检系统难以扩展网络、灵活性不高已成为制约安全检测的瓶颈。这使得网络数据的可靠性、有效性和实时性得不到保证，难以确保重要数据及时传输。因此，利用无线网络构建网络简单、扩展性强的特点解决煤矿安检系统对实时性、可扩展性和低成本的需求已经非常迫切。

1.2 瓦斯含量检测技术及Zigbee发展现状

目前，瓦斯检测采用的是瓦斯巡回检查，即派专职人员以巡检的形式，定期采集指定地点的瓦斯信息。但是该方式存在以下缺点：

(1) 人工获取数据、手工记录，无法做到实时检测。

(2) 瓦检员人身安全难以保证。

(3) 历史数据查询麻烦、不能根据历史记录直接进行分析。

所以设计更合理、更高效的瓦斯采集方案摆在了人们的面前。

Zigbee 无线网络是无线网络的一个成员，主要用于无线传感器网络的建立。无线传感器网络是由分布在给定区域内的众多无线传感器节点构成的网络。每一个传感器节点都有一种或多种传感器用来获取信息，并具有一定的计算能力。各节点之间通过网络协议实现信息的交流、汇集和处理，从而实现对局部区域内目标的探测和定位。随着通信技术、嵌入式技术和传感器技术的飞速发展，具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现。

国际上比较有代表性和影响力的无线传感器网络实用项目有：遥控战场瓦斯监测系统、智能尘埃项目、野生动植物行为习性监控网络等。目前，英特尔公司与加州大学伯克利分校正领导者“微尘”技术的研究工作，已经成功研制了瓶盖大小的全能传感器，可以执行计算、检测与通信功能。在日本，日立公司已开发出了全球最小的无线传感器网络终端，该终端可以连接各种传感器包括温度、亮度、红外线以及加速度等。可以应用于安全管理和智能家庭。我国的无线传感器网络及其应用研究几乎与发达国家同步。2001 年由中国科学院牵头，由上海微系统所、微电子所、半导体所、电子所、软件所、中国科技大学等十余家科研院所和高校建立了传感器网络系统研发平台，在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器节点等方面取得了很大进展。Zigbee无线传感器网络已经在各领域展开了广泛的应用。

二、瓦斯浓度检测技术

2.1 瓦斯传感器技术

目前，矿井中常用的瓦斯传感器可分为热导式和热效式两大类。

热导式瓦斯传感器利用瓦斯与空气导热系数的不同而测量瓦斯浓度。这种传感器在工作时需通入恒定的电流，将其加热到一定的温度(180℃左右)才能工作，

功耗较大，且其中的半导体热敏式电阻传感器受水蒸汽的影响较大，元件的一致性和互换性也较差。热导式瓦斯检测仪在测定低浓度的瓦斯时，输出信号很小误差较大。因此，这类传感器制成的瓦斯检测仪适用于测量高浓度的瓦斯(5%～100%)。目前这种传感器在矿井中应用较少。

热效式瓦斯传感器(又称热催化式瓦斯传感器)，其工作原理是利用可燃气体在催化剂的作用下进行无焰燃烧产生热量，使元件电阻因温度升高而发生变化，通过测量电阻端电压来测知瓦斯的浓度。这种传感器的优点是精度较高，输出信号较大(1%CH 时，输出电压可达 15～20mV)，且不受其它燃气和灰尘存在的影响。它的缺点是元件表面温度高(300～450℃)；寿命短(多数国家均保证 1 年)；功耗大(其加热功率>1W。热催化元件功耗为 0.3～0.75W)，易受硫、铅、磷、氯等的化合物干扰而使催化剂中毒，降低其灵敏度，甚至误报。

综合上述因素，本课题中传感器器件选用DYNAMENT公司生产的MJC4传感器，其结构图如图2.1所示。

图2.1 元件外形结构

2.2 Zigbee无线网络技术

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂是靠飞翔和“嗡嗡”地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。

它有如下特点：

(1) 低功耗：由于Zigbee的传输速率低，发射功率仅为1mW，而且采用了

休眠模式，功耗低，因此Zigbee设备非常省电。

(2) 成本低：Zigbe模块的初始成本在 6 美元左右，估计很快就能降到1.5~2.5 美元，并且Zigbe协议是免专利费的。

(3) 延时短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms，休眠激活的时延是15ms，活动设备信道接入的时延为15ms。

(4) 可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。

(5) 安全：Zigbee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能，支持鉴权和认证。

基于以上特点，Zigbee 网络成为无线传感器网络的首选，它非常适宜于在工矿环境下构建传感器网络。

2.3 瓦斯检测系统设计方案

本课题研究的是Zigbee 无线传感器网络在瓦斯采集系统中的应用。因此，研究的重点在网络系统的建立上。另外传感器如何采集数据并将之放于网络，也是本课题的一个重点。下面介绍本系统的总体设计方案。本系统主要包括Zigbee 无线网络传输部分和瓦斯信息采集和处理部分，将二者分开的目的是增加网络的应用范围，只需要建立一次网络就可以连接多种应用。其中，Zigbe无线网络部分的主要功能是完成矿井下信号的无线传输，它包括Zigbee射频模块和底板模块两个部件。将二者分开是因为射频部分需要考虑板材的选取和天线的设计，将它们分开可以降低成本、避免干扰。Zigbee底板主要提供功能外设，包括模块电源设计、程序下载Debug 口的设计、液晶显示电路设计、按键和各种接口设计等。

两大部分通过串口进行数据的通信，其连接关系如下图：

图2.2 模块连接关系

瓦斯采集及信息处理模块主要完成瓦斯信息的采集和处理。电路主要包括瓦斯传感器的配置，CPU主芯片MSP430F169的配置，液晶显示模块电路的设计，

按键部分电路设计及各种接口电路的设计等。

三、系统硬件电路设计

3.1 系统总体设计

瓦斯浓度检测仪电路按照I类电气设备(煤矿用电气设备)本质安全电路的要求进行设计，以MSP430F157为核心，外扩电源监视看门狗电路，传感器探头驱动电路，检测信号滤波放大电路，4～20mA电流环电路，RS485接口电路，

报警输出接口及电源部分等，电路原理框图如图3.1所示。

图3.1 系统总体原理图

系统的硬件功能模块主要分为协调器、路由器、终端节点和瓦斯采集节点，其中协调器、路由器、终端节点因为主芯片相同可以用同一套硬件系统来实现，只要下载相应的软件即可完成相关功能。

3.2 Zigbee网络模块电路设计

Zigbee网络模块因为要包含协调器、路由器和终端节点三种网络设备的功能。因此需要完备的电路配置，本设计采用底板和射频板分离的方案，在底板上设计了各种功能。

(1) 电源部分：如下图3.4所示，电源部分采用电池供电和电源供电两种供电方式，用户可以自行选择。电池供电采用2节1.5V干电池，由于系统主板要求电源电压 3.3V，输入电压不能小于 2.8V，若电池电量降低供电电压会低于2.8V，为了最大限度使用电池，需要使用BOOST 电源芯片SP6641将3V的电池电压转换成3.3V，然后使用线性电源芯SP6201过滤开关电源产生的纹波电压。电源供电方式，由于其输入电压为5V，同样需要转换为系统所需的3.3V，这里采用线性电源芯片AM1117 来完成电压的转换。

图3.1 电源模块

(2)串口部分：如下图 3.5 所示，用芯片 MAX3232 来完成串口的配置，同时加上发送和接收两个端口的 LED 灯指示，方便调试。系统选用 P0.2 和 P0.3 两个串口作为系统的输入输出串口。

图3.2 串口模块

(3)液晶显示部分：如下图3.7所示，本系统采用东显LCD12864-I型号的液晶模块，因为此模块是并行数据口，而CC2430引脚资源有限只能使用串行数据，所以使用74HC595芯片将CC2430的串行数据变换为并行数据再连接液晶模块。

图3.3 液晶显示部分

四、系统软件程序设计

4.1 系统软件数据流程

本系统主要通过串口透传方法将A/D 采样的数据经终端节点送到网关协调器，其传输介质是电磁波，整个数据流程经过了多个模块，如下图 4.1 所示。

图 4.1 系统软件数据流程

网络模块都具有无线接受和发送的能力，应用程序只需为协议栈注册应用端口、为操作系统添加任务、为协议栈准备好数据就可以通过协议栈发送数据，接收方通过消息处理函数接收来自发送方的数据。终端节点需要完成加入网络的工作，加入网络后就可以从串口接收A/D 采样数据并通过协议栈将数据无线发送。路由器的工作比终端节点点多了一个数据转发功能，这可以由协议栈完成，用户应用程序不作处理。

4.2 串口透传应用程序设计

大多数单片机和系统都支持串口数据传输。因此，使用串口连接瓦斯含量信息检测模块或其他外设模块非常方便。另外，如果网关支持串口，可以方便的将Zigbee协议转换为其他协议，利用已有的网络资源，避免重复投资。本课题根据协议栈提供的串口应用实例做了适合本系统的改动，设计了串口透传的应用层程序。使用该技术可以将所有具有串口功能的外设模块接入Zigbee网络，从而代替了有线连接。在透传系统中，所有的网络模块都具有串口的收发功能，只要上位机串口有数据输出，模块就把串口的数据以无线方式编码发送。当接收模块接收到发射模块发送的无线数据后，就会把解码后的数据按发送端的格式从串口输出，这样网络两端的上位机和下位机都通过串口收发数据而不用理会无线传输部分，这就是无线透传的工作。无线透传是一种使用UART串口的Zigbee网络应用，与其它应用的实现方法一样，UART串口透传应用需要将程序以任务的规范，加入操作系统，有网络操作系统调度执行

在做Zigbee项目设计时，所有的应用，都以任务的方式加载到操作系统，由操作系统来调度。用户只需要编写自己的任务，以适当的方式将任务加入OSAL的任务表中就可以了。OSAL主要负责任务管理、消息管理、电源管理、定时器管理和存储器管理等。Zigbee中的操作系统对任务的管理是基于任务轮询方式的，在系统的任何位置只要我们实现了osalInitTasks就可以将我们系统中的所有任务放在操作系统中执行。分别完成协议栈各层的初始化任务，各层之间的信息交换通过消息命令的方式来完成，在应用层接受到各类消息后由相应的处理

函数来处理。用户任务初始化函数SerialApp_Init( taskID )加载到最后表示优先级最低。

4.3 网关应用程序设计

Zigbee网络是局域网，外界要使用Zigbee网络的数据必须通过网关把Zigbee网络协议转换为外界网络的的协议。现今，最广泛使用的网络是TCP/IP 网络。所以本项目设计了Zigbee转TCP/IP 网关将协调器接收到的数据，通过串口交给到网关。网关将这些数据转化以太网格式，发送到远端的监控室。网关设计需要使用TCP/IP协议栈，TCP/IP协议是一个四层的分层体系结构。高层为传输控制协议(TCP，Transmission Control Protocol)，它负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层，接收端的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际互联协议(IP，Internet Protocol)，它处理每个包的地址部分，使这些包正确的到达目的地。TCP/IP使用客户端/服务器模式进行通信，TCP/IP通信是点对点的面向连接的协议，也即通信在网络中的一台主机与另一台主机之间进行，主机之间的数据传输可靠性由协议栈在保证。与TCP/IP协议相对的协议还有用户数据包协议(UDP)，它不是面向连接的，因此网络数据是否到达对端要有用户程序考虑。还有一些协议是网络主机用来交换路由信息的，包括Internet控制信息协议(ICMP)，内部网关协议(IGP)，外部网关协议(EGP)，边界网关协议(BGP)等等。

图 4.2 网关数据流图

本课题的网关采用串口转接以太网的方式实现，将串口输入的数据转化为TCP/IP协议数据通过以太网输出，从以太网输入的数据包先解码取出有效载荷后由串口输出。开发协议栈使用LWIP1.3.2，操作系统使用UCOS II 2.86，CPU 使用ARM S3C6410，网关使用ARM11 开发板设计。

五、系统调试及实验结果

5.1 系统调试

本方案测试是在实验室环境下搭建一个测试环境，主要测试采集前端的瓦斯浓度测定功能、Zigbee 型网络的搭建功能以及瓦斯信息的无线发送功能。首先，采集前端瓦斯浓度检测本模块测试选择实验室用1%和5%的甲烷标准气样进行瓦斯浓度测定功能测定。将采集模块放在封闭的气室内，并持续向内通不同浓度的标准甲烷气样，最终测试的浓度信息会经过主控制芯片MSP430F169的处理直接通过串口传递给上位机，上位机通过串口调试助手显示接收的信息。需要注意的是，在进行试验之前，必须先将瓦斯传感器电阻调零，将电桥输出电压调为0。封闭气室最好也通气5分钟后再进行试验，保证气样将空气排尽。测试时，先向采集前端通1%的甲烷标准气样，过大约1分钟左右采集前端就能够检测到环境中的瓦斯浓度为1%，并通过串口将该浓度值显示在PC机上。然后，再向采集前端通5%的甲烷标准气样，过大约1～2分钟采集前端就能够检测到环境中的瓦斯浓度为5%。在进行瓦斯浓度测定功能测试时，要时刻注意标准气样钢瓶上流量计的读数，保证气体流量在200ML/s，否则向采集前端通气时，钢瓶流出的甲烷气样的浓度会和标准值之间有误差。

然后搭建Zigbee 星型网络：每个终端节点受网络特性的影响，最大检测距离不应超过100米，这里选择70米。星型网络的搭建最少需要1个协调器一个终端节点，这里选择1个协调器，1个路由器，1个终端节点。网络的连接状态可通过Zigbee Packet Sniffer2006 来检测到。

最后瓦斯信息的无线发送功能：瓦斯浓度信息的采集发送端采用本文设计的瓦斯采集终端节点，发送网络采用前面测试的星型网络，接收到的数据通过Zigbee网络转换到网关，网关将Zigbee网络的数据转换为TCP/IP 协议数据送往上位机，上位机上使用网络调试助手监控网关的数据。测试时，间隔不同的距离进行无线数据收发的测试。

本课题使用IAR EW MCS-51 软件设计了Zigbee无线网络应用程序，通过Debug工具可以将编译好的程序下载到CC2430芯片中。在下载程序的时候，需要为不同的设备选择不同的工程。本课题的实验使用了协调器和终端节点两个工程，通过简单配置后将程序下载到设备中。其操作界面如下：

现代测试技术习题解答--第二章--信号的描述与分析---副本

第二章 信号的描述与分析 补充题2-1-1 求正弦信号0()sin()x t x ωt φ=+的均值x μ、均方值2 x ψ和概率密度函数 p (x )。 解答： (1)0 00 11lim ()d sin()d 0T T x T μx t t x ωt φt T T →∞== +=? ? ，式中02π T ω = —正弦信号周期 (2) 2 222 2 2 0000 1 1 1cos 2() lim ()d sin ()d d 22 T T T x T x x ωt φψx t t x ωt φt t T T T →∞-+== += = ? ? ? (3)在一个周期内 012ΔΔ2Δx T t t t =+= 000 2Δ[()Δ]lim x x T T T t P x x t x x T T T →∞<≤+=== Δ0Δ000 [()Δ]2Δ2d ()lim lim ΔΔd x x P x x t x x t t p x x T x T x →→<≤+==== 正弦信号 x

2-8 求余弦信号0()sin x t x ωt 的绝对均值x μ和均方根值rms x 。 2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。

2-4周期性三角波信号如图2.37所示，求信号的直流分量、基波有效值、信号有效值及信号的平均功率。

2-1 求图示2.36所示锯齿波信号的傅里叶级数展开。 补充题2-1-2 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|c n|–ω和φn–ω

图，并与表1-1对比。 解答：在一个周期的表达式为 00 (0)2 () (0) 2 T A t x t T A t ? --≤

现代教育技术作业

《蜀道难的课件制作》 课程名称：现代教育技术 系别:：教师教育学院 专业：汉语言文学行知二班 姓名：郭军 学号：44 注意事项 1.考生需将上述有关项目填写清楚 2.字迹要清楚，保持卷面清洁。 3.交卷时请将本答卷和题签一起上交，题签作为封面下一页装订。 论文试题 课程名称：现代教育技术考核类别：考察 课程类别: 专业选修考试形式: 作品加论文 使用范围：教师教育学院11级 要求： 一、论文题目。 选一节课，必须是你学习的本专业的课程，论文题目为：《XXX课的课件制作》 二、要求： 1、不少于2000字； 2、论文分三部分，第一部分课件制作的目的意义。 3、第二部分，你所选课程的制作方法和过程；要求图文并茂（附制作过程中软件抓图）。

4、第三部分，制作过程中应该注意的问题以及应用了哪些制作软件。 三、评分标准： 1、优秀的标准：论文立意明确，观点正确，有独到见解；论述说理透彻，论据充分，逻辑性强，意见或建议对实际工作具有指导意义和重要参考价值；文章层次清楚，条理清晰；语言流畅自然。 制作课件所用素材为自己制作，课件结构合理，交互性强，具有一定的艺术性，为独创课件。 2、良好的标准：论文立意较明确，观点正确；论述较透彻，逻辑性较强，意见和建议具有一定参考价值；文章层次较清楚，语言流畅，字数符合要求。 制作课件所用素材多数为自己制作，课件结构比较合理，交互性强，具有一定的艺术性，部分为独创课件。 3、中等的标准：论文立意较明确，观点基本正确；论据较充分，有一定逻辑性，能理论联系实际；文章层次较清楚，语言流畅，字数基本符合要求。 制作课件所用素材少数为自己制作，课件结构太简单，少量交互性，具有少量的艺术性，部分为独创课件。 4、及格的标准：论文立意较明确，有一定论述说理，逻辑性一般；文章有一定层次感，语言基本顺畅，字数基本符合要求。 制作课件所用素材少数为自己制作，课件结构混乱，无交互性，具有少量的艺术性，很少部分为独创课件。 5、不及格的标准：论文立意不明，有明显的错误观点和理念；论述说理不明白，文章层次混乱。课件为抄袭课件。 《蜀道难课的课件制作》 目的意义： 《蜀道难》是人教版高中《语文》第六册的一篇课文，内容主要是唐代诗歌。教学目 标是通过朗读把握诗歌丰富多彩的语言特点，领会诗歌奔放磅礴的气势和宏伟豪迈的情感基调，加深对李白诗歌特点的理解。 以往的课堂教学步骤的把握常常并不是很科学，老师有时完全不顾课堂节奏超时或者提前下课有时还是会发生，合理的备课是改善这一问题的关键之一，以此同时加入多媒体课件教学就会更好的合理分配教学时间，按时完成教学任务。伴随课件的教学，可以根据课件的播放板块、环节来调整教学的节奏，从而促进学生们积极的、主动的去学习，进而更好的提高学生的接受度、提升学习的效果。这就是多媒体课件存在并在课堂中应用的第二个意义所在。 传统的课堂主要是讲读、讲授法教学，教师总是沦为了所谓的“教书匠”，而并不是一个“引导者”的角色。课堂上一节课的课堂容量又十分有限，这造成了学生学到的知识的局限性，除了应试以及“死嚼书本”外其他知识均不了解，以至于进入大学、社会之后成为真正的学习的“机器”，这样的结果往往是“丢了西瓜捡芝麻”，“顾此失彼”的。因此，在当今的现代化课堂中使用课件就有了更加丰富的用途。课件的应用能丰富我们的教学内容，增加我们课堂上讲授的内容容量，课件中插入的视频、音乐、图片能加深学生对于课文的理解与学习，让学生在感官上受到熏陶与感染，更好的拓展、迁移、升华，课件的使用既让学生收获更多多元化的知识同时又对教学过程有促进和推动作用。 传统的课堂可能会出现死气沉沉的情况，学生学习兴趣不高、不注意听讲、不主动

现代检测技术作业.(DOC)

现代检测技术 学院： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 2014年12月30日

一现代检测技术的技术特点和系统的构成 1、现代检测技术特点 （1）测量过程软件控制 智能检测系统可以是新建自稳零放大，自动极性判断，自动量程切换，自动报警，过载保护，非线性补偿，多功能测试和自动巡回检测。由于有了计算机，上述过程可采用软件控制。测量过程的软件控制可以简化系统的硬件结构，缩小体积，降低功耗，提高检测系统的可靠性和自动化程度。 （2）智能化数据处理 智能化数据处理是智能检测系统最突出的特点。计算机可以方便、快捷地实现各种算法。因此，智能检测系统可用软件对测量结果进行及时、在线处理，提高测量精度。另一方面，智能检测系统可以对测量结果再加工，获得并提高更多更可靠的高质量信息。 智能检测系统中的计算机可以方便地用软件实现线性化处理、算术平均值处理、数据融合计算、快速的傅里叶变换（FFT）、相关分析等各种信息处理功能。（3）高度的灵活性 智能检测系统已以软件工作为核心，生产、修改、复制都比较容易，功能和性能指标更加方便。而传统的硬件检测系统，生产工艺复杂，参数分散性较大，每次更改都涉及到元器件和仪器结构的改变。 （4）实现多参数检测与信息融合 智能检测系统设备多个测量通道，可以有计算对多路测量通进行检测。在进行多参数检测的基础上，依据各路信息的相关特性，可以实现智能检测系统的多传感器信息融合，从而提高检测系统的准确性、可靠性和容错性。 （5）测量速度快 高速测量时智能检测系统追求的目标之一。所谓高速检测，是指从检测开始，经过信号放大、整流滤波、非线性补偿、A/D转换、数据处理和结果输出的全过程所需要的时间。目前，高速A/D转换的采样速度在2000MHz以上，32位PC机的时钟频率也在500MHz以上。随着电子技术的迅猛发展，高速显示、高速打印、高速绘图设备也日臻完善。这些都为智能检测系统的快速检测提供了条件。（6）智能化功能强 以计算机为信息处理核心的智能检测系统具有较强的智能功能，可以满足各类用户的需要。典型的智能功能有： 1）测量选择功能 智能检测系统能够实现量程转换、信号通道和采样方式的自动选择，使系统具有对被测量对象的最优化跟踪检测能力。 2）故障诊断功能 智能检测系统结构复杂，功能较多，系统本身的故障诊断尤为重要，系统可以根据检测通道的特性和计算机本身的自诊断能力，检查个单元故障，显示故障部位，故障原因和应采取的故障排除方法。 3）其他智能功能 智能检测系统还可以具备人机对话、自校准、打印、绘图、通信、专家知识查询和控制输出等智能功能。 2、系统的构成

现代通信技术概论大作业

现代通信技术概论大作业 课题名称：对光纤通信的认识 学院：信息与机电工程学院 专业：电子信息工程 姓名： 班级：电子1班

对光纤通信的认识 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前,光纤通信技术已有了长足的发展,新技术也不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并不断扩大了光纤通信的应用范围。 1光纤通信技术历史与发展现状 1960年，第一台相干振荡光源——红宝石激光器问世，世界性的光纤通信研究热潮开始。而真正为光纤通信奠定基础的是1970年研究出的在室温下连续工作的双异质结半导体激光器。标志着光纤通信进入商业应用阶段的是1976年在美国亚特兰大进行的世界上第一个实用光纤通信系统的现场实验。此后，光纤通信技术不断发展：光纤从多模发展到单模，工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um，传输速率从几十发展到几十。另一方面，随着技术的进步和大规模产业的形成，光纤价格不断下降，应用范围不断扩大：从初期的市话局间中继到长途干线进一步延伸到用户接入网，从数字电话到有线电视（CATV），从单一类型信息的传输到多种业务的传输。 1995年以来,为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题,密集波分复用DWDM(Dens Wavelength Division Multi-plexing)技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量,经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计,截止到2002年,商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM 系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。 与此同时,随着波分复用技术从长途网向城域网扩展,粗波分复用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技术应运而生。CWDM的信道间隔一般为20nm,通过降低对波长的窗口要求而实现全波长范围内(1260nm～1620nm)的波分复用,并大大降低光器件的成本,可实现在0km～80km内较高的性能价格比,因而受到运营商的欢迎。目前光纤已成为信息宽带的主要媒质，光纤通信系统将成为未来国家基础设施的支柱。 2光纤接入技术 光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH 等不同的应用,统称FTTx。 FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制订了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制订了相应的优惠政策,这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。 在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的直接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式[1]。 3光纤通信的优点和应用

2017福师《现代教育技术》在线作业二满分答案

福师《现代教育技术》在线作业二 试卷总分：100 测试时间：-- 一、单选题（共 35 道试题，共 70 分。） 1. 我国的电化教育萌芽于__B______。 A. 19世纪末 B. 20世纪20年代 C. 20世纪40年代 D. 20世纪60年代 2. 意义学习论的代表人物是（ C ） A. 斯金纳 B. 布鲁纳 C. 奥苏贝尔 D. 乔姆斯基 3. 用录音机录制教材时，如果录音机上没有磁带选择开关，那么应使用___A_____录音。 A. 普通磁带 B. 钴带 C. 铬带 D. 金属带 4. 下列几种媒体中，___A_____是听觉媒体。 A. CD B. VCD C. LD D. DVD 5. 在一个校园内构建计算机网络，一般属于___A_____。 A. 局域网 B. 都市网 C. 广域网 D. 因特网 6. 人本主义心理学之父指（ B ） A. 罗杰斯 B. 马斯洛 C. 布鲁纳 D. 乔姆斯基

7. （ B ）是要选择合适的教学模式、教学媒体和教学方法 A. 教学设计 B. 教学策略 C. 教学目标 D. 教学大纲 8. “媒体是人体的延伸”是（ D ）的主要观点。 A. 乔姆斯基 B. 戴尔 C. 斯金纳 D. 麦克卢汉 9. 按照布鲁纳的发现学习的策略，老师不把教学内容___C_____告诉学生。 A. 全部 B. 间接 C. 直接 D. 逐步 10. 教学设计所面对的问题目标状态，是由（ D ）的要求和教材教学内容本身 的性质所决定的。 A. 学生 B. 教师 C. 教材 D. 教学大纲 11. ( B )环节要作的工作就是：使用评价的工具和方法对学生学习前的起点行 为进行分析，确定学生的准备状态。 A. 分析教学大纲 B. 分析学生特征 C. 制订教学目标 D. 实施教学评价 12. 社会学习理论的创立者是（ A ） A. 班杜拉 B. 布鲁纳 C. 斯金纳 D. 桑代克 13. 用韦斯特莱传播理论解释教学过程，___C__是“把关人”。 A. 教材的编制者 B. 教学管理者

现代检测技术大作业最终版

现代检测技术 大型作业 （2014/2015学年第1学期） 课题名称粮食存储环境品质监测系统设计院（系）自动化工程学院 专业电气系统检测与控制 小组成员 时间 指导老师

一．设计背景及意义 “国以民为本，民以食为天”，“兵马未动，粮草先行”，这些都充分说明粮食对国家的重要性。储粮是为了防备战争、保证非农业人口的粮食消费需求、调节国内粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害及其它突发性事件而采取的有效措施。因此，粮食的科学储藏具有重要的战略意义和经济意义。 我国是世界上最大的粮食生产、储藏及消费大国，粮食储藏是国家为防备战争、灾荒及其他突发性事件而采取的有效措施，因此粮食的安全储藏是关系到国计民生的战略大事。在粮食的储藏的过程中，由于粮仓温湿度异常而造成粮食变质，带来的经济损失是惊人的。粮食在贮藏过程中，会因为受温度、湿度、氧气、微生物及昆虫等因素的影响，从而造成其质量的不良改变。目前我国许多粮食仓储单位采用测温仪器与人工抄录、管理相结合的传统方法，消耗了大量的人力和财力，并且效果不佳，发霉变质等现象大量存在。因此设计粮食储存品质监测系统，可以提高工作效率，实现粮仓数据的实时监控，是仓储单位亟待解决的重要问题。 粮食在贮藏过程中，会因为受温度、湿度、压力、2 CO、微生物及昆虫等因素的影响，从而造成其质量的不良改变。对粮食贮藏过程中的影响参数进行实时监测、分析，是保障粮食储存品质的有效手段。在此，通过采用CAN总线的数据采集系统对影响粮食贮藏过程中的参数进行实时采集、分析，当发现不良变化时，能够及时发出预警信息，保证粮食储存的安全。 粮食储存品质监测系统是利用现场的前沿机检测粮食储备库中粮食的基本情况，并结合其他粮情信息（如入仓时间、品种、仓型、天气状况等）进行综合分析，然后通过控制电机启停，达到对相应参数的控制。利用监控室的上位机对粮仓进行监控，用户可方便地构造自己需要的数据采集系统，在任何时候把粮仓现场的信息实时地传到控制室，管理人员不需要深入现场，就可以按照所需的要求对粮仓内的情况进行控制，还可以查看历史数据，优化现场作业，提高了生产效率，增强了国家粮食储备安全水平，以获得实时粮仓管理，实现自动化、智能化，为实现我国粮仓管理现代化更近了一步。

现代测试技术课后习题详解答案 申忠如 西安交通大学出版社

现测课后习题答案 第1章 1. 直接的间接的 2. 测量对象测量方法测量设备 3. 直接测量间接测量组合测量直读测量法比较测量法时域测量频域测量数据域测量 4. 维持单位的统一，保证量值准确地传递基准量具标准量具工作用量具 5. 接触电阻引线电阻 6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件（环境）认真分析、全面了解的前提下，根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法（方式）和测量设备，进而拟定出测量过程及测量步骤。 7. 米(m) 秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8. 准备测量数据处理 9. 标准电池标准电阻标准电感标准电容 第2章 填空题 1. 系统随机粗大系统 2. 有界性单峰性对称性抵偿性 3. 置信区间置信概率 4. 最大引用0.6% 5. 0.5×10-1[100.1Ω，100.3Ω] 6. ± 7.9670×10-4±0.04% 7. 测量列的算术平均值 8. 测量装置的误差不影响测量结果，但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω 10. [79.78V，79.88V]

计算题 2. 解: (1)该电阻的平均值计算如下： 1 28.504n i i x x n == =∑ 该电阻的标准差计算如下： ?0.033σ == (2)用拉依达准则有，测量值28.40属于粗大误差，剔除，重新计算有以下结果： 28.511?0.018x σ '='= 用格罗布斯准则，置信概率取0.99时有，n=15，a=0.01，查表得 0(,) 2.70g n a = 所以， 0?(,) 2.700.0330.09g n a σ =?= 可以看出测量值28.40为粗大误差，剔除，重新计算值如上所示。 (3) 剔除粗大误差后，生于测量值中不再含粗大误差，被测平均值的标准差为： ?0.0048σσ ''== (4) 当置信概率为0.99时，K=2.58，则 ()0.012m K V σ'?=±=± 由于测量有效位数影响，测量结果表示为 28.510.01x x m U U V =±?=± 4. 解： (1) (2) 最大绝对误差?Um=0.4，则最大相对误差=0.4%<0.5% 被校表的准确度等级为0.5 (3) Ux=75.4，测量值的绝对误差:?Ux=0.5%× 100=0.5mV

现代通信技术复习习题及答案

欢迎共阅2什么是数字信号？什么是模拟信号？为什么说PAM信号不是数字信号？ 信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号，称为模拟信号；而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。 PAM信号是将模拟信号取样后产生的信号，它虽然在时间上是离散的，但幅值上仍然是连续的，因此仍然是模拟信号。 再 （4）如果信号带宽大于信道带宽，但包含信号大部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内，通过信道的信号会损失部分频率成分，但仍可能完成传输； （5）如果信号带宽大于信道带宽，且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内，这些信号频率成分将被滤除，信号严重畸变失真。 13通信系统传输媒介有哪些？简述常见的几种传输媒介的结构及其特点。 通信系统传输媒介可以是有线传输媒介，如同轴电缆、双绞线和光缆等；也可以是无线传输媒介，如各波段的无线电波。 同轴电缆由一根实心的铜质线作为内导体、一个铜质丝网作为外导体，外导体以内导体为同心轴，所以称为同轴电缆。同轴电缆特点是抗干扰性很强，但传输衰耗较大，适用于有线电视入户敷设。

双绞线常用于局域网或短距离的电话用户接入。双绞线是把两根直径约0.5~1mm，外包绝缘材料的铜芯线扭绞成有一定规则的螺旋形状。与同轴电缆相比，双绞线抗干扰性差一些，但制造成本低，是一种廉价的有线传输媒介。把若干对双绞线集成一束，并用较结实的外绝缘皮包住，就组成了双绞线电缆。 光缆是由若干根光纤集成在一起制成的宽带通信传输媒介，是目前长途干线通信和部分城域网的主要通信线路。其特点是宽带、大容量、衰耗小、传输距离远。 无线通信以大气空间作为传输媒介，无线频率范围可从3KHz~300GHz，各频段具有不同的传播特性、途径和规律，因而有不同用途，已获得广泛应用。无线通信媒介的特点是由于地理环境和可能遇到障碍物等因素，会产生不同程度的反射、折射、绕射和散射现象。除了有传输损耗之外还存在着多径效应和衰落现象。 15多路复用的目的是什么？常用的多路复用技术有哪些？ 16 17 19简述 ω1 可得如cosω1 cosω2 cosω1 在抽样判决中判决比较两个低通滤波输出电平的大小，上大判为1，下大判为0。 20、2DPSK相对2PSK有什么优点？ 21、什么是码间干扰？为什么会产生码间干扰？

现代通信试题(附答案)

现代通信技术试题及答案 填空题 1、三网融合指的是电信网、__ __计算机网______、___有线电视网_______。 2、电信系统在三大硬件分别是终端设备、__ 传输设备_____、___ 交换设备_______。 3、信号可以分为两大类___模拟信号_______和___数字信号_______。 4、在数字通信技术中，复接方式有：按位复接、___按字节复接_______、___按路复接_______ 三种方式。 5、在PCM30/32系统中，有30个路时隙用来传送30路语音信号，一个路时隙用来传 帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。 6、信令按使用的信道划分可以分为____随路信令______和公共信道信令。 7、NO.7信令网由___信令点_______、信令转接点以及连接它们的信令链路组成。 8、数字调制的三种方法，移幅键控法、_____移频键控法_____、____移相键控法______。 9、通信协议的三要素，语法、___语义_______、___时序_______。 10、分组交换采用两种路由方式，分别是___数据报_______和____虚电路______。 11、在光纤通信中，短波波段是指波长为___0.85μm_______，长波波段是指波长为___1.31μm_______和____1.55μm______。 12、光纤通信中用到的光源有半导体激光器和__ 发光二极管________。 13、数据交换的三种方式是：____电路交换______，___报文交换_______和分组交换。 14、数字通信过程中发送端的模/数变换包括抽样、____量化_______和_____编码______。 15、多路复用主要包括频分多路复用和时分多路复用。 16、接入网技术可分为铜线接入网技术、光接入网技术、无线接入网技术和以太 网接入技术。 17、数字用户线技术是基于普通电话线的宽带接入技术，是在同一铜线分别传送数据和 ___语音__信号，数据信号并不通过电话交换机设备。 18、通信的分类按调制方式分为基带传输、___频带传输________。 19、电信业务分类分别是基础电信业务、增值电信业务。 20、电信系统的功能是把发信者的____信息_______进行转换、处理、交换、传输，最后送 给收信者。 21、交换设备是实现用户和它所要求的另一个或多个用户之间接续或非连接传输的设 备，是构成通信网中节点的主要设备。 22、数字传输中常用的同步技术有两种：___外同步法________和___自同步法________。 23、数据交换基本过程包括呼叫建立、____信息传递_______和___电路拆除________三个阶 段。 24、SDH的帧格式是___页面帧________，有9行270列构成，整个帧分成段开销、___STM-N 净负荷区________和管理单元指针3个区域。 25、微波站可以分为终端站、___分路站________、___枢纽站________和中继站。 选择题 1、话筒在通信系统中是属于哪种设备？（D） A)住宿B）发送设备C）接收设备D）信源 2、不属于载波三大要素的是（B） A) 幅度B）波长C）频率D）相位 3、在电话通信网中，用户终端设备主要为（B） A) 电缆B）电话机C）交换机D）光纤

现代教育技术基础作业2

《现代教育技术基础作业2》 一、填空题 1．媒体按作用于人的不同感官划分，可分为视听、视觉和听觉。 2．教学媒体由教和学两部分组成。 3．媒体具有传播和获取的功能；媒体具有积累和存储信息的功能。 4．通常小学教学中最普遍使用的教学媒体有黑板和粉笔、文字印刷、图片、实物和模型教具。 5．教学中使用的投影型视觉媒体主要有幻灯和投影。 6．在使用幻灯机时，如果影幕上的图像模糊，应调节幻灯机的调焦旋钮。 7．录音机在教学中使用的方法主要有示范模仿、情景展示和配画放音法。 8．听觉媒体是指承载、传输和控制声音的物质材料和工具。 9．计算机辅助学习主要有辅助学习式和模拟环境两种基本模式。 10．多媒体计算机主要包括三部分：信息输入部分、信息管理部分、输出部分。 11．计算机多媒体的教学功能主要有四个方面：作为教师、作为学习者、作为学习环境或学习工具、教学管理助手。 12．卫星电视系统由上行地面站、同步地球卫星和地面卫星接收站三部分组成。 二、单项选择题 1．教学传播过程中的五个基本要素是。 A．传播者、资源、信息、媒体、接受者 B．传播者、资源、信息、接受者、效果 C．传播者、媒体、信息、接受者、效果 D．教师、媒体、教材、学生、学习效果 2．下面关于教学媒体这一概念的叙述中正确的是。 A．教学媒体是教学信息的发送者 B．在教学中所有的服务于教学的工具都是媒体 C．教师不能算是一种教学媒体 D．黑板不是教学媒体 3．下面关于教学媒体分类的表述中，不正确的是。 A．可按教学媒体的实用性和价值分类 B．可按教学媒体的物理性质分类 C．可按传递信息的单向或双向分类 D．可按与外界接触的人体器官分类 4．下面关于媒体的教学功能的说法中，正确的是。 A．教学媒体的理论和实践是教育技术的唯一研究领域 B．运用媒体的方式、方法对教学的效果影响不大 C．能找到一种可以适合于任何教学目标的“超级媒体”

期末作业《现代教育技术》

期末作业考核 《现代教育技术》 满分100分 一、名词解释（每题5分，共30分） 1．教育技术 答：教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。上述定义明确地指出了教育技术的两个研究对象（学习过程、学习资源）和五个研究领域（设计、开发、运用、管理与评价）。 2．教学媒体 答：教学媒体包括教与学两方面的媒体，它是在教/学活动中，传递、承载和控制教育、教学信息的载体或中介，是教学系统的重要组成部分。 3. 文件传送协议FTP 答：文件传送协议FTP文件传送协议FTP是Internet传统的服务之一，它也是Internet的一种标准协议。这一协议使用户能在联网的计算机之间传送文件，使用FTP几乎可以传送任何类型的正文文件、二进制文件、图像文件、声音文件、数据压缩文件等，因此FTP文件传输已成为Internet上传递文件的最主要方法。目前FTP软件很多，常用的有Leapftp，Cuteftp等。 4．网络教室 答：网络教室是指在一个物理教室范围内的计算机局域网，主要服务于课堂教学。 5．电子邮件 答:电子邮件是一种通过计算机网络与其他用户进行联系的现代化通讯手段，它是Internet上使用最广泛的一种服务，是Internet最重要、最基本的应用。 6．研究性学习 答：研究性学习是学生在教师的指导下,以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识的学习方式。二、简答题（每题10分，共40分） 1．简述教育技术的内涵？ 答：教育技术的内涵：（1）“学习过程”和“学习资源”是教育技术研究和实践的对象（2）系统方法是教育技术的核心；（3）教育技术的根本目的是追求教育的最优化。

最新材料现代测试技术-期末复习题

1.X射线管主要由阳极，阴极，和窗口构成。 2.X射线透过物质时产生的物理效应有：散射，光电效应，荧光辐射，俄歇效应。 3.德拜照相法中的底片安装方法有：正装，反装，和偏装三种。 4.X射线物相分析方法分：定性分析和定量分析两种。 5.透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。 7.电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。 8.扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。 9.人眼的分辨率本领大约是：0.2mm 10.扫描电镜用于成像的信号：二次电子和背散射电子，原理：光栅扫描，逐点成像。 11.TEM的功能是：物相分析和组织分析（物相分析利用电子和晶体物质作用可发生衍射的特点；组织分析；利用电子波遵循阿贝成像原理） 12.DTA：定性分析（或半定量分析），测温范围大。DSC：定量分析，测温范围常在800℃以下。 13.放大倍数（扫描电镜）：M=b/B（b：显像管电子束在荧光屏上的扫描幅度，通常固定不变；B：入射电子束在样品上的扫描幅度，通常以改变B来改变M） 14.X射线衍射分析方法中，应用最广泛、最普通的是衍射仪法。 15.透射电镜室应用透射电子来成像。 16.TEM无机非金属材料大多数以多相、多组分的非导电材料，直到60年代初产生了离子轰击减薄法后，才使无机非金属材料的薄膜制备成为可能。 17.适合透射电镜观察的试样厚度小于200nm的对电子束“透明”的试样。 18.扫描电镜是用不同信号成像时分辨率不同，分辨率最高的是二次电子成像。 19.在电子与固体物质相互作用中，从试样表面射出的电子有背散射电子，二次电子，俄歇电子。 20.影响红外光谱图中谱带位置的因素有诱导效应，键应力，氢键，物质状态。 1.电离能：在激发光源作用下，原子获得足够的能量就发生电离，电离所必须的能 量称为电离能。 2.原子光谱分析技术：是利用原子在气体状态下发射或吸收特种辐射所产生的光谱 进行元素定性和定量分析的一种分析技术。 3.X射线光电效应：当X射线的波长足够短时，其光子的能量就很大，以至能把原 子中处于某一能级上的电子打出来，而它本身则被吸收，它的能量就传递给电子了，使之成为具有一定能量的光电子，并使原子处于高能的激发态。这种过程称为光电吸收或光电效应。 4.衍射角：入射线与衍射线的夹角。 5.背散射电子：电子射入试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，有一部分电子的 总散射角大于90℃，重新从试样表面逸出，成为背散射电子。 6.磁透镜：产生旋转对称磁场的线圈装置称为磁透镜。 7.俄歇电子：当外层电子跃入内层空位时，其多余的能量也可以不以X射线的形式 放出，而是传递给其他外层电子，使之脱离原子，这样的电子称为俄歇电子。 8.热重法：把试样置于程序控制的加热或冷却环境中，测定试样的质量变化对温度

现代通信技术概论-作者-崔健双-习题参考答案

第1章习题参考答案 1 什么是通信信号？ 通信系统传送的是消息，而消息只有附着在某种形式的物理量上才能够得以传送，这类物理量通常表现为具有一定电压或电流值的电信号或者一定光强的光信号，它们作为消息的载体统称为通信信号 2 什么是数字信号？什么是模拟信号？为什么说PAM 信号不是数字信号？ 信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号，称为模拟信号；而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。 PAM 信号是将模拟信号取样后产生的信号，它虽然在时间上是离散的，但幅值上仍然是连续的，因此仍然是模拟信号。 3 什么是信号的时域特性？什么是信号的频域特性？ 信号的时域特性表达的是信号幅度随时间变化的规律，简称为幅时特性。 信号的频域特性表达的是信号幅度随频率变化的规律，它以傅立叶级数展开分解为理论基础。 4 什么是信号带宽？信号带宽与什么因素有关？ 通过信号的频谱图可以观察到一个信号所包含的频率分量。我们把一个信号所包含的最高频率与最低频率之差，称为该信号的带宽。 5 周期矩形脉冲信号的频谱有什么特点？矩形脉冲信号的脉宽τ与有效带宽有何关系？ (1) 该信号频谱是离散的，频谱中有直流分量Aτ/T 、基频Ω和n 次谐波分量，谱线间隔为Ω=2π/T ；(2) 直流分量、基波及各次谐波分量的大小正比于A 和τ，反比于周期T ，其变化受包络线 sin x /x 的限制，有较长的拖尾（参见式1-1）；(3) 当ω=2m π/τ(m =±1,±2…)时，谱线的包络线过零点，因此ω=2m π/τ称为零分量频率点；(4) 随着谐波次数的增高，幅度越来越小。 可以近似认为信号的绝大部分能量都集中在第一个过零点ω=2π/τ左侧的频率范围内。该点恰好是基频Ω的4次谐波点。通常把0~4Ω这段频率范围称为有效频谱宽度或信号的有效带宽。可见，τ越小，有效带宽越大，二者成反比。 6 通信系统中的信噪比是如何定义的？ 信噪比定义为： (dB)，其中P s 是该点的信号功率，是P N 该点的噪声功率。 7 画出并解释通信系统的一般模型 在通信系统中，发送消息的一端称为信源，接收消息的一端称为信宿。连通信源和信宿之间的路径称为信道。信源发出的消息首先要经发送设备进行变换，成为适合于信道传输的 通信系统一般模型 信道 接收设备 发送设备 接收设备 发送设备 信源 信宿 信源 信宿 噪声

现代材料测试技术作业汇总

现代材料测试技术 作业

第一章X射线衍射分析 一、填空题 1、X射线从本质上说，和无线电波、可见光、γ射线一样，也是一种。 2、尽管衍射花样可以千变万化，但是它们的基本要素只有三个：即、、。 3、在X射线衍射仪法中，对X射线光源要有一个基本的要求，简单地说，对光源的基本要求是、、。 4、利用吸收限两边相差十分悬殊的特点，可制作滤波片。 5、测量X射线衍射线峰位的方法有七种，它们分别是、、 、、、、。 6、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、 、。 7、特征X射线产生的根本原因是。 8、X射线衍射定性分析中主要的检索索引的方法有三种，它们分别是、 和字顺索引。 9、X射线衍射仪探测器的扫描方式可分、、三种。 10、实验证明，X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类：和 11、当X射线穿过物质时，由于受到散射，光电效应等的影响，强度会减弱，这种现象称为。 12、用于X射线衍射仪的探测器主要有、、、，其中和应 用较为普遍。 13、X射线在近代科学和工艺上的应用主要有、、三个方面 14、X射线管阳极靶发射出的X射线谱分为两类、。 15、当X射线照射到物体上时，一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向，造成散射线；另一部分光子可能被原子吸收，产生；再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子，成为。 二、名词解释 X-射线的吸收、连续x射线谱、特征x射线谱、相干散射、非相干散射、荧光辐射、光电效应、俄歇电子、质量吸收系数、吸收限、 三、问答与计算 1、某晶体粉末样品的XRD数据如下，请按Hanawalt法和Fink法分别列出其所有可能的检索组。 2、产生特征X射线的根本原因是什么？ 3、简述特征X-射线谱的特点。 4、推导布拉格公式，画出示意图。 5、回答X射线连续光谱产生的机理。

现代通信技术复习题及答案

2 什么是数字信号？什么是模拟信号？为什么说PAM信号不是数字信号？ 信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号，称为模拟信号；而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。 PAM信号是将模拟信号取样后产生的信号，它虽然在时间上是离散的，但幅值上仍然是连续的，因此仍然是模拟信号。 7 画出并解释通信系统的一般模型 通信系统一般模型 在通信系统中，发送消息的一端称为信源，接收消息的一端称为信宿。连通信源和信宿之间的路径称为信道。信源发出的消息首先要经发送设备进行变换，成为适合于信道传输的信号形式，再经信道一定距离传输后由接收设备做出反变换恢复出原始的消息，最后被信宿接收。而消息在整个传送过程中的任何一点都有可能受到噪声的干扰。据此，我们可以得到图所示的通信系统一般模型。 8 衡量通信系统的主要性能指标有哪些？ 一个通信系统通常由两个指标来衡量，即系统的有效性和可靠性。有效性指的是单位时间内系统能够传输消息量的多少，以系统的信道带宽(Hz)或传输速率(bit/s)为衡量单位。在相同条件下，带宽或传输速率越高越好。可靠性指的是消息传输的准确程度，以不出差错或差错越少越好。 有效性和可靠性经常是相互抵触的，即可靠性的提高有赖于有效性的降低，反之亦然。 10 关于信息量的计算题 11 从不同角度观察，通信传输有哪几种方式？ （1）单工与双工通信方式（2）串行与并行通信方式（3）同步与异步通信方式 12 信号带宽与信道带宽的匹配主要考虑什么因素？如果二者不匹配会产生什么影响？ 二者匹配最主要考虑的是频带匹配。如果被传输信号的频率范围与信道频带相匹配，对信号的传输不会有什么影响；如果信号的有效带宽大于信道带宽，就会导致信号的部分成分被过滤掉而产生信号失真。 实际当中可能出现下列几种情况： （1）如果信号与信道带宽相同且频率范围一致，信号能不致损失地通过信道； （2）如果信号与信道带宽相同但频率范围不一致，该信号的部分频率分量肯定不能通过信道。此时，需要进行频率调制把信号的频带通过频率变换适应信道的频带； （3）如果信号带宽小于信道带宽，但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内，信号可以无损失地通过信道； （4）如果信号带宽大于信道带宽，但包含信号大部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内，通过信道的信号会损失部分频率成分，但仍可能完成传输； （5）如果信号带宽大于信道带宽，且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内，这些信号频率成分将被滤除，信号严重畸变失真。 13 通信系统传输媒介有哪些？简述常见的几种传输媒介的结构及其特点。

现代教育技术作业2

1．什么是多媒体技术？多媒体技术的基本特征表现在哪些方面？ 答：多媒体技术的定义 多媒体技术是计算机交互式综合处理多种媒体信息──文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的技术。多媒体技术是多学科与计算机综合应用的技术，它包含了计算机软硬件技术、信号的数字化处理技术、音频视频处理技术、图像压缩处理技术、现代通信技术、人工智能和模式识别技术，是正在不断发展和完善的多学科综合应用技术。 多媒体技术的特征 多媒体技术主要有如下特征：数字化、集成性、多样性、交互性、非线性、实时性和协同性。 2．什么是Internet？Internet的接入方式有哪些？Internet可以提供哪些服务？ 答：Internet是指全球性的信息系统，该系统具有三个主要特征：（1）Internet中的计算机通过全球性唯一的地址,逻辑地链接在一起。这个地址是建立在IP（网际协议）或今后的其他协议基础之上的。（2）Internet中的计算机之间的通信使用的是TCP/IP协议。（3）Internet可以为公共用户或个人用户提供高水平的信息服务。这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上的。该定义揭示了Internet的三个特点，即全球性、开放性与平等性。常见的Internet接入方式有如下几种： 传统拨号上网 ADSL LAN方式 无线接入 Cable Modem接入 Internet上提供了许多技术服务，其他功能都基于这些服务。其中主要的服务有： 1.WWW服务 2、电子邮件服务（E-mail） 3.文件传输服务（FTP） 4.新闻与公告类服务 5.社会性软件 什么是信息技术与课程整合？简述信息技术与课程整合的内涵。 答：信息技术与课程整合意味着在已有的课程学习活动中合理运用信息技术，是指在学科课程教学中，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学目标的一种新型的教学方式。信息技术与课程整合强调信息技术要服务于课程，强调信息技术要应用于教育。其出发点首先应当是课程，而不是技术。它的实施是为了更好地完成课程目标，发展学生的主体性，培养学生的创造性，锻炼学生的实践能力，促进教育信息化的发展。 信息技术与课程整合的内涵 1.信息技术与课程整合的立足点是课程，信息技术应当服务于课程 2.信息技术与课程整合的关键，是使教学方式产生根本性的变革 3、信息技术与课程整合的关键，是使教学方式产生根本性的变革 4、信息技术与课程整合并非信息技术与课程的简单叠加 4．什么是教学设计？授导型信息化课堂教学设计由哪些环节构成？结合你的教学实践叙述一节课的设计过程。 答：教学设计（Instructional Design，简称ID）就是以优化教学过程为目的，以系统理论、传播理论、学习理论和教学理论为基础，运用系统方法分析教学问题、确定教学目标、建

现代检测技术大作业

2015年—2016年度第1学期 课程名称：现代检测技术 专业：控制工程 研究生姓名：陈俊亚 学号：2016232011 任课教师姓名：冯晓明

第一部分：现代检测技术的内容 一、概述 随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步，现代化生产的规模越来越大，管理的形式和方式趋于多样性，管理也更加科学，人们对产品的产量和质量的要求也越来越高，这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测，从一般的参数量值测量到参数的状态估计，从确定性测量到模糊的判断等，已成为当前检测领域中的发展趋势，正受到越来越广泛的关注，从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法，这些技术和方法统称为现代检测技术。 二、传感器的基本原理及检测技术的特点 利用某种转换功能，将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输，加上计算机只能处理电信号，所以，从狭义上说，传感器又可以定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件；从广义上讲，传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置；简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。所以它由敏感元器件（感知元件）和转换器件两部分组成，有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号，本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多，就其感知外界信息的原理来讲，可分为：①物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类，基于化学反应的原理。③生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。检测技术的特点可以归纳为： (1)从待测参数的性质看，现代检测技术主要用于非常见的参数的测量，对于这些参数的测量目前还没有合适的传感器对应，难以实现常规意义的“一一对应”的测量；另一种情况是待测参数虽已有传感器，但测量误差比较大，受各种因素的影响比较大，不能满足测量要求。 (2)从应用的领域看，现代检测技术主要用于复杂设备、复杂过程的影响性