淺談傳感器實驗對理論教學的重要性

呂成麗

隨著科學技術的發展，傳感器在實際生活中的應用越來越被人們所認知。在信息產業的三大支柱中，傳感器作為神經觸角，它的重要性不言而喻，廣泛應用于各行各業。為了學好傳感器這門技術，職業學校現在普及和重視一體化項目教學。但不管采用何種教學方式，最終目的就是激發學生學習的能動性，提高學生的學習能力以及職業學校學生的動手能力。

我們知道，傳感器技術理論講解比較枯燥，比較抽象難理解。針對這種現象，本人在傳感器教學實驗中，總結了自己的一套教學方法。我充分利用實驗室的條件，避免傳統的先學理論，改為先實驗后理論的方法來教學。以實踐教學為主，以理論教學為輔。

本次授課教材采用的是傳感與檢測技術，主要由五部分組成，認識傳感器檢測裝置、參量傳感器的使用、發電傳感器的使用、脈沖傳感器的使用和特殊傳感器的使用。傳感器的分類很多，就拿其中一個電阻式傳感器來說，實驗又可以分為單臂、半橋和全橋等實驗。如果先照本宣科，學生不但沒興趣聽，老師講著也覺得累。相反，通過對實驗指導書的學習，可以很好掌握實驗指導書的內容。學生首次上實驗課時，要了解傳感器實訓裝置，需要從以下四方面做好準備。

一、 認識傳感器技術實訓裝置

實訓臺主要由電源開關、溫度控制儀、音頻振蕩器、低頻振蕩器、差動放大器、電壓表、頻率/轉速表、直流穩壓電源等構成。傳感器元件主要有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、速度傳感器、超聲波發射接收傳感器、壓電式傳感器、磁電式傳感器、熱電式傳感器、光電式傳感器、霍爾傳感器等。電路模塊主要有電阻傳感器電路與霍爾式傳感器轉換電路、電容式傳感器轉換電路、電感式傳感器轉換電路、光電傳感器轉換電路、超聲波傳感器轉換電路等。

二、 實訓所需的工具

數字萬用表、雙蹤示波器、一字起、十字起、電烙鐵等焊接工具。

三、具有查閱指導書和儀器儀表操作的能力

根據實驗指導書，我們可以做很多的實驗。每一個實驗內容都要認真的審讀指導書，特別是當實驗中用到自己不熟悉的器材，一定要查閱資料。

四、電路連線和調試

首先，按照電路連接圖把電路連接好，找到電路對應的模塊。對于實驗臺、電路模塊和傳感器端口連接要特別注意，不能把端口弄壞，因為連接線和端口損壞，避免添加故障。特別要注意紅色線為電源線，黑色線為地線，中間信號線可以是其他的顏色。當電路接連好以后，要認真的檢查，然后接上電源。其次，打開總開關，在按下直流穩壓電源的開關。觀察直流穩壓電源是否有電路短路提示。如果有，關掉電源，檢查電源是否接錯，借助數字萬用表進行排查。如果正常，則繼續向下調試。按照實驗指導書的輸出測試數據填寫參數，要求讀數精確，過程嚴謹，記錄詳細。

從整個實驗指導的內容總結如下，不管什么傳感器實驗無非實現的功能不同，采用不同的模塊，輸入不同的傳感器，所用到的測量儀器不同，實現不同的功能效果。相同的就是都是按照實驗電路連線，電路調試等流程。從起初教師帶著實驗目的，根據實驗電路原理，按照電路實驗步驟進行搭建電路。開始對一些測微器等有些疑問，但經過自己對資料的不斷整理，整個實驗能夠完全的掌握好。引導學生時，首先是讓他們認識傳感器實訓裝置，所有的電路功能模塊和各式各樣的傳感器。學生要明白自己今天這節課的目的，所用的儀器以及電阻式傳感器的單臂電路圖的識圖能力。先開始分解電路，找出對應單元，信號如何走向，需要連接哪些線。連接導線的顏色要求電源用紅色，地線用黑色，中間線可以選擇其他的顏色。學生能根據實驗電路圖，掌握了用電安全事項，調試前要檢測電路是否短路，能正確的調試電路，并能按照實驗步驟的要求很精確的測試出數據。學生通過教師的引導.2人一小組，以其中一人為中心，2人相互配合，完成實驗。做好以后，小組2人交換角色，再次共同完成實驗，保證人人參與動手，人人過關。通過做實驗，可以看出學生對動手操作還是非常感興趣的，對于小組完成很出色的小組，可以幫助其他組同學，提高自己的故障排查能力。最后，通過認真的記錄數據，來總結實驗的原理。學生把實驗做完以后，學生能夠通過手機把自己做的實驗圖片拍下來，上傳學習通平臺，展示自己的成果。當實驗做好以后，我們再反過來學習電阻式傳感器的電路原理，學習它的內部結構和電路原理。當一個實驗的流程學習下來后，后面同學們就很得心應手。可以自己按照要求去做，自己排查故障，提高了同學們自主學習的能力，最終測試出數據出來。通過實驗學生能夠看得見，摸得著，對抽象的理論知識進行了化簡，從而讓學生牢牢的掌握知識，提高了學生的動手操作能力和學習興趣。對于實驗中出現的問題很多，不是說按照電路圖把線接好就行的，掌握了電路識圖連接能力，重要的還得有電路故障排查能力。我們知道，在實驗過程中，連接的導線很容易出現中間斷裂的情況，但是外表好好的，不用萬用表檢測你很難判斷出來，這就要求學生會使用數字萬用表的蜂鳴擋來排查導線，對于排查出的導線，立即處理掉，放到一邊，不能跟好的導線放在一起，否則下次其他班級同學做實驗時問題依然存在。除了導線出現的問題，同學們通過幾次的實驗發現每個電路模塊和傳感器技術實訓裝置臺上的端口也容易松動。有時電路內部線路也會斷開，這又要求學生要有電路焊接的能力以及掌握用電安全的注意事項。

通過這門課的學習，同學們不僅掌握了傳感器理論和實踐知識，也提高了他們對電路的故障排查能力，通過先實驗后理論的學習，可以看出，不管對傳感器理論知識還是傳感器實驗知識，學生都非常得心應手，實驗部分采用抓鬮方式，抽中哪一個實驗就測試哪一個實驗，同學們都信心滿滿，最后都取得很不錯的成績。實踐證明，通過先實驗后理論的方法取得了很好的成效。

作者單位：淮安市高級職業技術學校