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电子测量技术论文

时间:2022-03-04 22:49:55

电子测量技术论文

第1篇

从电子测量的发展趋势以及目前电子测量课程在教学中存在的问题,提出教学模式改革的具体思路和改革措施。基于传统教学模式已经不能满足课程发展要求,学校要从电子测量课程的理论教学、实践操作、教学方法等方向出发,通过现代化教育资源和手段对课程进行全面化改革,促使学生善于思考、勤于动手、勇于创新,以满足当今社会应用型人才的培养需求。

关键词:

电子测量;多角度;教学改革;研究

0引言

电子测量是现代科学获取信息的重要手段,是现代电子科学研究的必备基础。电子测量技术课程是电子信息工程专业必修的专业基础课,同时也是理论性、应用性以及综合性很强的课程。电子测量技术课程不仅仅是学生学习其他专业课程的基础课程,而且是从事电子行业的专业基础,,该课程的对于电子专业学生来说至关重要,它直接影响学生后续专业的学习,进而影响步入社会以后从事电子行业的求职道路。电子测量技术课程的特点很鲜明,实践性和应用性较强,主要考察学生的思考能力和实践能力。针对此特点,以提高学生的实践能力、创新能力、思考能力为目标,满足当今社会的发展和需求,本文提出从理论教学内容、实践内容、教学方法等多个方面有针对性的对课程进行教学改革,从多个角度出发,以提高电子测量技术的教学质量,更容易让学生掌握所学的电子测量技术的基本知识。在学习中能够熟练应用电子测量技术的相关方法,在实践中综合运用相关知识和方法解决实际问题,为自己以后的学习和工作打下坚实的基础。

1改善理论教学内容

传统的电子测量技术理论课程的教学模式比较单一,无法让学生详细的了解并掌握最新的测量仪器的使用。所以传统教学模式的局限性就表现在学习结果上。由于电子测量的应用性和综合性很强,仅仅依靠书本知识和教师的理论讲解无法做到深入浅出、清晰透彻,学生也只能半知半解,云里雾里,难以激发学习的兴趣和求知欲。因此,改善传统的理论教学刻不容缓。电子测量技术的教学内容主要包括经典内容和技术更新两个方面。经典内容主要包括各种参量的测量方法、测量误差的来源与修正、测量结果和数据处理等测量基础理论知识,以及常用电子测量仪器的电路组成原理、正确操作使用、故障分析与排除等。教师在教学过程中应当适当向学生展示优秀的毕业设计作品,并讲解其基本构造、工作原理和使用方法等,积极引导学生去思考,以提高学生的思考能力和创新能力,增强其学习的积极性和主动性。经典内容的教学,能够让学生熟练掌握电子测量理论知识,能够根据实际情况选择合适的测量仪器,使用合理的测量方法。现如今是技术更新非常迅猛的时代,在教学中要尽可能的向学生传递最新的电子测量技术信息,为学生进行简单讲解,同时要鼓励学生积极提问和发言。传统的电子测量仪器已经逐渐被淘汰,比如指针式的电压表、电流表,而智能化的、数字化的电子测量仪器越来越普及,逐渐将传统的电子测量仪器淘汰。因此在课堂上要对落后的、逐渐被淘汰的测量仪器、模拟仪器进行简单概述。通过向学生展示最新的电子测量技术的应用动态,以及先进的电子测量仪器在各个领域的应用,让学生感受到技术更新带来的巨大变化,让学生了解更多的知识和技术,使学生所学内容跟随技术更新的步伐。

2提高实践内容

为了让学生更加快速的轻松进行学习,并且能够有效掌握实践内容,可以将实践内容进行分类。第一类实践内容为基本实践内容,主要为准确掌握各类测量仪器的使用方法,比如测量波形、电阻值、电容等。学生通过对这些基本实践内容的学习,加深了对理论知识的理解,有利于学生对多种电子测量仪器在实际生活中的应用。在课堂上教师将理论与实践相结合,不应该像传统的教学模式一样,教师只注重课堂上理论知识的讲解,而忽略实践内容的展开。传统教学模式很容易造成理论与实践的脱节,课堂上理论知识学的很好,到了实践内容上又会对理论知识产生模糊印象。因此,课堂教学模式要注重理论联系实际,让学生在实际操作中加深对理论知识的理解,合理利用多媒体教学,为学生展示各类实验,在实践中让每个学生投入其中,增强学生的动手能力。第二类实践内容为综合实践内容,主要涉及简易测量仪器的设计等。此类实践内容一般将理论知识应用到设计当中,以实践应用推动理论教学。整个设计过程中,教师要对学生阐述实践项目设计目标、相关资料等,并正确引导学生查阅参考文献。学生需要根据所学知识构建设计思路,选择测量仪器,制动设计流程,汇总数据,填写实验报告。在整个实践内容的开展的过程中,学校和教师为学生提供了一个好的平台,使学生的综合实践能力得到提升和锻炼。

3丰富教学方法

电子测量技术作为一门理科类课程,理论知识内容抽象,不易理解。因此,在教学过程中,教师要配合现代化教学资源,例如多媒体课堂,能够有效地利用图形、文字、声音甚至影像,这样不仅能够提升学生的学习兴趣和积极性,而且大大提高了教学质量和效率。多媒体教学能够充实教学内容,提高教学效果,顺利完成教学目标。将电子测量技术以图像、声音、影像的形式呈现于课堂,通过视觉和听觉向学生传递最新的电子测量信息,以图像向学生展示测量仪器的每一个结构组成,以声音的形式向学生介绍其工作原理及其作用,让学生更深入、更便捷的掌握电子测量知识。

4结语

随着信息技术的飞速发展,电子测量多角度教学的改革挣脱了传统教学模式的束缚,增加了课堂教学的多样性和丰富性,这不仅加深了学生对于电子测量知识的重视,也调动了学生学习的积极性和主动性。通过多角度教学改革,学生的思考能力、创新能力、动手能力得到大大提升。而教学改革要立足于学科本身,能够做到与时俱进,才能达到教学改革的成效。

参考文献

[1]台德艳,晏菁,张勤.基于电子信息专业的电子测量技术课程教学改革研究[J].电脑知识与技术,2015,18(11):131-133.

[2]徐杰,王娟,王安华.《电子测量技术》课程多角度教学改革的研究[J].《齐齐哈尔大学学报》(哲学社会科学版),2013,5(10):179-180.

第2篇

关键词:电子测量仪器;教学方法;教学效果

中图分类号:G423.07 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)24-0021-01

“电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的学科。“电子测量技术”这门课程的内容包括测量误差的性质、特点、分类和测量结果的处理,常见元件(电阻、电容、电感)标注方法和测量方法,电参量(电流、电压、功率)的测量,常用的测量仪器的原理、使用方法,时域测量频域测量和数据域测量的基本特点。学习本课程的目的是使大学生初步学会选择合适的测量仪器、制定合理的测试方法,学会设计一个最佳的测试方案,并且学会对测量结果进行误差分析和处理。开设“电子测量技术”课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。该课程涉及知识点多,数学公式推导复杂,学习难度大,容易造成大学生学习疲劳,致使学习效率下降。因此,我们不仅要加强大学生理论知识的学习,还要注重大学生创新和动手能力的实践培养。我们可将实验分为基础验证实验和综合设计实验。在基础验证实验中要求大学生能够识别常用元件,并能对简单的电路进行测量。在综合设计实验中,要根据大学生电子协会和电子设计大赛比赛要求事先拟定题目,使课堂教学和实践教学相融合,加强大学生的设计和创新能力。通过改革,我校大学生近几年的参赛均取得了可喜的成绩。本文从理论教学、实践教学和考核方式几个方面进行了改革,目的是为了激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力,通过一系列的改革取得良好的效果。

一、课程内容的改革

当前的“电子测量技术”课程体系陈旧,过多的介绍一些繁杂的公式,对于专科大学生来说难度过大,因此我们联合黄河水利职业技术学院的教师编写了适合大学生使用的“电子测量技术”“电子测量技术教学大纲”和“电子测量技术实验实训指导书”。该套教材介绍常见电参量的测量方法、常用元器件的特点以及测量方法和测量常用仪器的工作原理、使用方法和测试技能,并且介绍了误差理论和误差分析,时域测量、频域测量和数据域测量的基本方法。该套教材的特点是突出应用性和实践性,在课程内容上能够将知识点与能力点有机结合起来,注重培养大学生解决现场实际问题的能力。在内容安排上,力求广度和深度的统一,对电子测量的主要方面做了全面、系统的介绍,对于具体测量问题,选择典型的具有代表性的例题,使大学生既能够建立基本测量理论和基本概念的学习,又能加强基本操作技能的培养和提高。在课程内容上增加了现代测量新技术如无线通信测试、蓝牙测试、光通信测试等,每一部分均附有例题和习题,供大学生练习,以加深理解。在每章的开始部分增加实训项目,在选择实训内容时,应结合现场工作需要和我校实验室的设备条件,所选择的仪器都是全国各大高校普遍使用的测量仪器。

二、课堂讲授

在课堂讲授中,不再采取满堂灌的“填鸭式”的方式,而是将大学生进行分组,选择具有代表性的例子引导大学生自己去讨论、自己制订测量方案,使每个大学生都能够全身心地投入到课堂的学习中来。授课过程中,对于基本公式、基本定理的推导采用传统的板书形式,既能使大学生加深理解,又方便大学生记录。对于电路的测试技术和方案,利用多媒体技术、动画演示等手段,通过形象直观的演示,增加了传授的信息量。在教学过程中以大学生为主体,使大学生参与到课堂中来,改变了以往在课堂上教师乏味的讲解方式,教师在课堂上起引导作用,大学生才是主体。对于难点、抽象的知识点,教师要给大学生讲解清楚。同时,教师要在课堂上设置训练项目,让大学生先对项目进行分析,然后到网上和图书馆查阅资料,通过自己搜集信息,了解每种测量仪器的优缺点、适用范围和测量精度,从而学会建立一个优化的切实可行的测量方案。

三、加强实践技能训练

在实验环节的安排上,增加实验台、实验课时和实验数目。我们把整个实验内容分为基础验证型实验和综合设计型实验,在基础验证型实验中使大学生学会常用元器件的识别方法,学会常用测量仪器的使用方法,会对简单的电路进行测量;在综合设计性实验中,强化大学生创新能力的培养和综合设计能力的提高。同时,布置一些难度适中的题目和一些高难度的题目,难度适中的题目能使大部分的大学生经过自己的努力就可以完成,高难度的题目可以使少部分有探索精神和创新能力的大学生脱颖而出,从而带动其他的大学生,营造一个优良的学习氛围。

四、考试方式的改革

为了杜绝考前突击几天就能过关的现象,对大学生的考核方式也进行了改革。以前的测试就是笔试,以至出现了大学生眼高手低、只会纸上谈兵的现象。为了彻底杜绝这种情况的发生,我们更注重大学生平时的课堂表现、出勤率、作业情况以及在实验操作中的具体表现,这样给出的成绩更加客观公正,能大大提高了大学生的学习积极性,使大学生在平时的课堂上能更好地参与到课堂讨论中来。

五、结束语

通过这几方面的改革,激发了高校大学生的学习的兴趣,充分调动了大学生的主观能动性。近年来,我校的大学生参加河南省电子技能大赛、全国电子大赛还有电工证的等级考试,取得了良好的成绩,促进了他们的成长成才。

参考文献:

[1]王槐生.虚拟仪器在“电子测量技术”教学中的改革与应用[J].中国电力教育,2011(04).

[2]熊秋红.浅谈电子技术与技能训练的教学[J].都市家教月刊,2011(04).

第3篇

【关键词】电子测量 虚拟仪器 互动 开放

杰出科学家门捷列夫曾说“没有测量,就没有科学”。电子信息科学是现代科学技术的象征,它的三大支柱是:信息获取(测试/测量技术)、信息的传输技术(通信技术)、信息的处理技术(计算机技术),三者中信息的获取是首要的,因为测量是获取信息的重要手段,因此,国内外许多高校的许多工科专业,尤其是电子信息类专业,都把“电子测量”作为一门十分重要的技术基础课程。

电子测量是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,也是培养学生实践动手能力的重要标志性课程。其特点是综合性强、实践性突出、应用面广泛、更新迅速。

电子测量包括测量仪器和测量理论两部分。当前电子测量仪器已经经历了由模拟仪器发展到数字仪器,又由数字仪器发展到智能仪器阶段;现在电子测量仪器的发展,主要呈现以下几个趋势:

1)量限扩大化趋势

2)集成化、模块化趋势

便携式仪器越来越多,使用者要求集成化、微型化,例如简单的数字温度计、湿度计等,成本低,可靠性高;仪器模块化,可以方便安装选件,可以方便升级,可以方便故障诊断和维修。

3)智能化趋势

具有很强的自校准、自诊断、自补偿功能;很强的存储、计算、报表输出功能;很好的用户界面,使用户很方便使用。

4)数字化趋势

无论高档还是低档仪器,数字化越来越普及。随着微电子技术的发展,数字电路的成本越来越低;随着各类仪器装上了CPU,实现了数字化后,软件上投入了巨大的人力、财力。今后的仪器归纳成一个简单的公式:“仪器=AD/DA+CPU+软件”,AD芯片将模拟信号变成数字信号,再经过软件处理变换后用DA输出。

5)虚拟化趋势

虚拟仪器的构成:计算机+软件+硬件(用于解决信号的输入输出)

虚拟仪器的特点:性价比高,传统仪器贵,虚拟仪器便宜。传统仪器功能固定,虚拟仪器改变软件即改变了仪器,可根据使用的需求随心所欲地组成仪器。

6)网络化趋势

通过局域网或INTERNET来控制和使用电子仪器,使工程师远在千里之外仍能遥控仪器和获取结果。

7)跨专业多功能化趋势

一台仪器,可测量多种参数,具有多种用途,而且这些参数是跨越传统上我们认为是不同的计量专业的。好处是节约投资,节省空间,携带使用方便。

而测量理论也由经典测量理论发展到经典测量理论与现代测量方法相结合、传统的测量技术与最新的信息科学技术相结合的新时期下的新的测量理论:如误差理论与测试信息论的结合、测试与控制工程结合的测控技术、测试与计算机技术结合的自动测试系统技术、测试与软件和信息处理相结合的虚拟仪器、测试与通信和计算机网络结合的网络化测试技术等。同时,与其他相关课程内容(如模拟数字电路、信号和系统、微机原理和接口技术、通信与控制等)的处理上,充分体现出了本课程与其他课程内容的有机联系和综合应用。

然而现状却是:

1、测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。

2、学时数日渐减少,与其在电信专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术在非电信专业大概就是30―40学时之间,在电信专业为30―60学时之间(还包括实践教学),实验学时就更少的可怜了,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。

3、随着高校教学改革的深入,虽然每个院校都购入了一些测量仪器,但跟扩招的学生数相比,却还是不够,当然这也与每个学校办学经费紧张有关,但毕竟对于提高学生动手能力和将隐性知识变为显性知识颇为不利。

4、实验孤立,与实际应用之间的联系好象不大。现有的测试技术的实验不外乎是一些测试仪器的使用,非常片面。其实测试技术应该贯穿于整个电信专业的实践当中。在电路实践中反应的是实验仪器的使用;在低频电路、高频电路的实践中反应的是实验电路;在信号、电子测量、传感器中反应的是实验原理;在大学生课外科技活动、电子设计大赛、数学建模、毕业设计中反应的是其综合应用。即其实验的体系结构应以实验仪器为基础、以测量方法为线索、以误差分析来提升、以实际应用为归宿。

故而要优化电子测量的实验教学,必须从现有的这些问题入手,提出相应的改革与整合方法,提高学生的学习兴趣,培养学生的综合能力。可以从以下几个方面入手:

1、研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。

测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。

2、提高学生的学习兴趣。

第4篇

论文摘 要:电气测量技术课程教学模式对学生掌握电力测量的各种方式有着重要的作用,为使学生熟悉电力测量仪表的工作原理以及使用,在实际的教学过程中应将传统的仪表测量与先进的仪表测量并行,将学生所学应用到实际,并在实际教学中选择合理的教学内容,根据具体的教学实践,学生在合理的教学观念的指导下更好地完成了教学的任务。

1 电子测量技术课程教学改革的必要性

1.1 教材难而陈旧,难以适应电气测量行业发展

当前电气测量的理论教材普遍内容陈旧,更新速度慢,教材中的理论知识深较难。例如示波器工作原理的介绍,其中所涉及的具体电路较为复杂,学生难以理解,由此对教学效果造成了严重影响,而电子测量仪器的发展较为迅速,电子测量仪器发展十分迅速,电气仪器的技术含量持续提高,尤其的电子测量仪器与微型计算机结合的自动测试系统在行业中获得了较为广泛的应用。

1.2 教学内容缺乏实用性,难以培养学生的实践动手能力

电气测量技术课程的综合性、实践性较强,实际的教学过程中应注重课程的实用性、新颖性和可操作性,持续培养学生的实践动手能力、综合运用所学知识能力以及岗位适应能力。

1.3 教学方法落后,缺乏科学的课程考核体系

电气测量技术的教学中,传统教学法所采用的灌输教学方法以及过分偏重讲解的教学方式,随着电气测量技术教学的发展以及高职教育的发展,已经越来越难以适应实际的发展需要。当前,高等职业教育改革的逐渐深入,要求实际教学与高职学生的实际状况相结合,同时还要与相应专业发展对人才的需要相一致。

2 电气测量技术课程教学模式改革应遵循的原则

2.1 职业性原则

电气测量技术课程教学模式的改革应遵循高等职业教育的发展需要以及对人才的培养需要,将实际的教学改革与学生的培养模式结合起来,高职教育定位于特定的职业岗位,由此高职的课程教学应将职业岗位的要求与教学改革相结合,实现课程体系和教学内容的改革,建立重视职业能力培养的课程标准。通过电气测量行业的标准制定教学大纲和教学技术,及职业能力分析为基础,确定教学知识点,突出课程教学的主要内容。

2.2 开放性原则

开放性原则也就是高等的职业教育具有明显的行业以及企业背景,由此在电气测量技术课程教学模式改革中,应尽量实现高职教育与行业的合作课程开发,实施课程教学,实现学校的实际教学内容与实际工作保持一致,将校内专业成绩的考核与实际企业实践考核相结合,将课程与岗位实习地点相结合的教学模式和体制。

2.3 实践性

电气测量技术课程的综合性和实践性较强,实践性原则是课程改革的基本要求,也是高等职业教育人才培养的目标,电气测量技术课程的设计以及实践实验中应注重学生职业实践能力的培养,注重理论知识的实际运用与社会实践的结合教学。

3 多媒体技术的应用

3.1 有效激发学生学习兴趣

电气测量技术课程中的部分概念较为抽象,难以理解,教师难以用语言描述和表达,若是采取多媒体的教学方式,则可直接将抽象概念展现在学生面前,形象直观,让学生形成深刻印象,由此也容易理解,使教学由难到易,化繁为简,有效激发学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学的效果。

3.2 实现教学实验的模拟

电气测量技术课程受到课时的限制,一般并不安排教学实验,但课程中的部分知识必须通过实验演示才能达到较好的教学效果,此时可利用多媒体技术实现教学实验的模拟。

3.3 制作多媒体课件

多媒体的教学是一种教学艺术,要扮演好教师在实际教学中的主导角色,多媒体课件的制作有着重要的作用,同时教师对学生的引导也有着十分重要的作用。多媒体课件的制作时应遵循相应的原则:首先,应选择合理的教学材料,避免简单将书本上的内容搬到多屏幕上;其次,应明确教学的中心和重点,注重教学难点的突破;再次,巧妙组织课程内容,创新安排教学进程;最后,不必一味追求学科体系的系统性,课程安排应短小精炼。同时课程教学中还应将多媒体教学与传统教学方法的结合,做到有需要时有效中断,及时离开多媒体教学平台,结合板书,加强和学生之间的沟通交流,为学生的学习创造一种良好的教学范围和环境。

4 电气测量技术课程教学模式改革探索

4.1 构建电子测量技术课程体系

电气测量技术课程涉及的学科以及领域十分广泛,包括电路、模电、数电以及计算机等多学科的知识和内容,要实现电气测量技术课程的教学模式改革,教师在实际的教学过程中还应重新构建电气测量技术课程的教学体系,使用综合化的方法,将电气测量技术课程所涉及到的内容进行重新整合。根据高职教育人才培养的要求,将电气测量技术所涉及到的专业知识,将理论教学分为基础理论、仪器设备的使用和新技术以及新仪器的介绍三个部分。

4.2 加强实践技能训练,结合教学与生产

高等职业教育以培养技术应用型人才为根本的目标,从而应加强学生的专业技能,由此在电气测量技术的教学中,应建立与各理论模块内容相适应的实验实训项目,实际又可分为基本的实验和自拟实验。

4.3 建立完善的课程考核体系

电气测量技术的课程教学改革不仅应建立科学的课程教学体系,改善课程的教学模式,还应注重学生分析问题、解决问题等实践能力和职业技能的培养,注重学生的学习过程评价。由此,传统的考核评价体制已难以满足现代教学的实际需要,应建立完善的、科学合理的课程考核体系,将学生的实践能力、学习态度渗透到课程考核和评价体系中,形成综合的专业考评体系。通过加强实验的实训环节,强化对学生实际能力的考核,促进学生注重专业知识的理解和实际动手能力的培养。例如学生成绩评定由平时成绩、课堂表现、实验实训成绩和期末成绩四部分组成,其构成比例为20∶10∶30∶40。这样的评价标准,不仅能检查学生学习状况,促进在课堂教学中的纪律性,实现了对学生平时学习的监督;同时也为电气测量技术的课程增加了新的考核项目,并实现了灵活多样的考核方式,加强了学生能力的培养,突出了高职学生的知识应用。

参考文献

第5篇

关键词:电子测量;教学改革;实践

作者简介:张东明(1977-),男,河南新乡人,河南大学物理与电子学院,讲师;贺明(1954-),男,河南开封人,河南大学物理与电子学院,副教授。(河南 开封 475001)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0070-02

电子测量是高等院校电子信息科学技术类学科的重要专业基础课,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。其内容包括电子测量工作中常用和基础的测量原理与方法、测量和测试分析领域的介绍、测量误差与不确定度、测量数据处理知识以及自动测试系统与电子测量技术的发展介绍等。该课程作为河南大学(以下简称“我院”)电子、测控、通信工程的重要专业课,其内容具有很强的实践性、技术性和综合性。该课程作为各类高等院校电子信息类教学的基础环节,其教学改革具有十分重要的意义。通过几年来的教学实践,在课堂教学、实践教学和考核方式等环节进行了课程教学改革的探索和尝试。

一、课堂教学

1.精选教材

电子测量发展速度很快,各种仪器的更新更是日新月异。就“示波器”而言,其通带宽度、实时采样率、存储深度、图像刷新速率都在快速提升,其功能也从单一的时域仪器,通过组成混合信号示波器和添加适当软件,就可以成为带有数据域分析和FFT频域分析功能的多功能仪器。因此,传统的以典型仪器为主线的教材已无法满足仪器快速发展变化的要求。笔者选择的是蒋焕文、孙续主编的教材。[1]该教材以电子测量基础知识、基本原理和方法为主线,注意理论联系实际、提高能力,适应测量理论、技术和仪器迅速发展与更新换代的要求。

2.突出教学重点,传统和现代兼顾

电子测量涉及的内容比较广泛,包括示波测试技术、信号源、时频测量和调制域分析、电压测量、频域测试、数据域测试和自动测试系统等,但是只有54个理论学时,所以在讲授过程中必须突出重点章节,其他内容适当缩减。笔者把“示波器”和“电压测量”这两章作为重点进行讲解。把“示波器”作为重点,一方面是因为示波器是目前使用最广泛的时域分析仪器,具有分析信号直观的特点;另一方面,“示波器”的显示原理也是后继其他图示分析仪器的基础。电压是电路和信号最基本、最重要的参数,是在电子或电路系统普遍使用的电子测量仪器;同时大量非电量的测量也多是通过传感器转变为电压信号再进行测量。因此笔者把“电压测量”作为本课的另一个重点章节。对于各种测量仪器电路方面的阐述则侧重于原理、功能,而不把过多教学时间放在具体电路上。

在对新旧内容选择上采取以现代测量原理和技术为重点,同时适当照顾目前仍有较多使用的传统内容,以新为主、新旧兼顾,使课程在总体上保持一定的先进性、新颖性。这样可以在限定的课时内把电子测量的基本原理阐述清楚。

3.采用多媒体教学方式,通过仿真实例改善教学效果

充分利用多媒体资源(图像、音频、视频、动画)可以使抽象的知识内容形象化、具体化,加深了学生对所学知识的理解。比如在讲示波器的时候,可以通过使用LabView软件虚拟一个双踪示波器,动态地显示电压的波形以及测量的过程:包括触发方式、扫速调节等,使学生对示波器有一个感性的认识。[2]在讲解调制域分析与应用时,根据跳频通信系统的基本工作原理,使用Simulink设计和实现跳频系统仿真模型,[3]对跳频信号进行仿真,并在此基础上构建了跳频技术在蓝牙通信中的应用仿真模型,使学生对抽象的跳频概念和原理理解起来更加容易。如图1所示,在通信及数据传输测试中广泛使用的眼图功能可以通过Matlab进行仿真。[4]通过这些仿真实例很好地调动了学生的学习兴趣,改善了课堂教学效果。

4.加强章节之间的联系,提高分析问题的能力

电子测量内容比较繁杂,各章节的内容相对比较独立,容易造成学生学习比较单调。在教学中,如果能够加强学习内容之间的纵向联系则可以加强学生对知识的理解,同时还能培养学生的分析总结能力。比如测量相位差可以把采用李沙育图形法和采用计数器测周期这两种方法进行对比讲解。在讲调制信号测试时,可以把用示波测试的梯形法和频谱仪分析法进行分析对比。这样能够让学生加深理解测量方法的本质,使学生养成以测量需求出发选取仪器,针对具体问题选择合适的测量方案,提高分析解决实际问题能力。

二、实践教学

作为一门实践性很强的课程,电子测量的实验教学是一个十分重要的环节。通过实验一方面可以加深学生对理论知识的理解;另一方面,可以使学生对课堂上讲授的理论知识和生产实际进行联系,从而提高学生的动手能力、工程素质,激发学生的学习兴趣,培养创新能力。

1.设置实用性实验,激发学生的学习兴趣

电子测量是实用性很强的学科,实践教学环节在整个课程体系中有举足轻重的地位。因此在设置实验项目时应该尽量选取一些在和实际生产生活紧密联系的实验项目。[5]比如在电路的设计或产品的生产、调试中经常需要了解某个网络的幅频特性。笔者在幅频特性的扫频测量实验中,采用BT3-D扫频仪对电视机的VHF高频调谐器作幅频特性方面的测试。通过测试,一方面可以了解扫频仪测量幅频特性的性能;另一方面通过双峰幅频特性曲线可以了解电视机的图像和声音超外差机接收原理。

2.反映学科发展方向,加强实验的时效性

电子测量学科发展十分迅速,因此在安排实验时,除了安排一些基础的实验外,结合现在电子测量仪器的一个发展方向即虚拟仪器发展方向,设置虚拟仪器及其应用研究的实验,使学生了解虚拟仪器的基本概念,熟悉虚拟数字双踪示波器及任意波形发生器的操作,学会编辑和创建波形文件,并对几种典型电压波形进行参数测量以及观察双踪波形的显示。实践教学的部分实验项目如表1所示。

表1 实验项目及内容(部分)

序号 实验项目 实验内容

一 相位差的测量 用双踪示波器采用示波法测量两个正弦信号之间的相位差;利用示波器的X-Y方式,采用李萨如图形法测量两正弦信号的相位差;分析双踪示波器法测量相位差时误差的主要来源

二 调幅系数的

测量 采用直接测量包络法测量调幅波的调幅系数;采用梯形法测量调幅系数

三 失真度测量 用滤波法测量失真系数。首先将被测信号中的基波分量滤除,测出其总谐波分量的有效值,然后与被测信号的总有效值V相比,计算出失真度

四 幅频特性的扫频测量 使用宽带扫频仪测量VHF高频调谐器的幅频特性曲线;把扫频信号加到高频调谐器的输入端,由“峰值检波器”检出的输出信号的包络曲线

五 虚拟仪器及其应用研究 熟悉虚拟数字双踪示波器及任意波形发生器的操作,学会编辑和创建波形文件,观察双踪示波器的波形的显示并对几种典型电压波形进行参数测量

六 逻辑分析仪原理及应用 了解逻辑分析仪的基本工作原理;用逻辑分析仪LA2116对数字电路进行测试分析

三、考核方式

1.将平时的课堂表现计入理论成绩

在理论成绩中,除了期末考试的卷面成绩外,笔者还把平时的作业情况和课堂回答问题情况按一定比例加入到总的成绩里面。这样可以调动学生的积极性,使学生在上课时集中精力,积极思考。同时,也杜绝了个别学生平时学习不用功,临考抱佛脚的现象。

2.在期末总成绩中加入实验成绩

在电子测量课程的培养目标中,学生的实践能力显得尤为重要。根据电子测量兼有科学理论和工程实践的特点,传统的教学方式中主要以卷面考试成绩来评判学生是否掌握课程要求的方法不完全适合本课程。通过教学实践,对考核方法进行了改革,加大了动手实践能力在总成绩中的比重。笔者采取理论和实验分别计算成绩与学分的方法,实验和理论成绩的分值比例是1∶3,这样就避免了学生只重理论不重实践的倾向。在实验课中,除了要求学生完成具体的测量任务以外,还要求学生解答和实验内容相关的思考题,用以考查学生对实验过程和实验结果的分析能力。

四、结束语

通过上述电子测量课程的教学改革,在重视理论学习的同时,注重实践教学与课外科技活动相结合,引导学生参与科技创新活动,培养学生的创新意识。鼓励学生积极参与大学生创新性实验计划、“飞思卡尔杯”大学生智能车竞赛、“挑战杯”、全国大学生电子设计竞赛等课外科技竞赛活动,并安排具有丰富实践经验的教师为学生提供技术指导。学生的参与积极性很高,参赛学生人数比例占测控专业总人数的30%以上。近年来参加各类科技竞赛活动获得了多项不同级别的奖励。在第七届“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛西部赛区比赛中,我院参赛队共获得西部赛区二等奖2项、三等奖2项和优胜奖1项。

电子测量教学改革是在教学实践中不断探索和创新的课题。为了适应快速、求新、求变的电子测量领域的发展要求,对课堂教学、实践教学和考核方式的改革应该以培养学生的能力为中心,激发学生的学习兴趣,培养出具有扎实理论基础又具备较强的实践动手能力、满足用人单位需要的专业人才。

参考文献:

[1]蒋焕文,孙续.电子测量[M].第二版.北京:中国计量出版社,

2008.

[2]鲍玉军.LabVIEW在电子测量技术课程教学中的应用[J].常州工学院学报,2009,22(6):36-38.

[3]李永军,徐晓蓉,张彦波,等.适用于教学的跳频通信系统仿真设计[J].通信技术,2011,44(4):62-64.

第6篇

关键词:基础知识; 产品制作

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)07-115-001

随着科学技术的飞速发展,近年来电子技术也迅速发展,电子技术应用是发展最为迅猛的领域之一,电子技术的发达与否决定一个国家综合实力的强弱,电子技术已经渗透到各个行业中。可以说,没有电子技术就没有今天的文明。因此,对电子技术应用专业的毕业生需求量越来越大。近年来,针对该专业领域内,我在这方面做了一些探索与实践,培养一批又一批面向生产、管理、服务第一线,适应现在飞速发展条件下合格的中、高级技术人才。下面是本人的几个教学案例:

一、电子产品制作

电子制作是应用电子专业一门重要的以实践能力培养为主要目的的专业课,是学生在完成了模拟电路、数字电路、仿真和其他专业课的学习后对所学知识的进一步巩固与深化,是培养学生动手能力的重要环节,具有较强的实践性和实用性。

通过本课程的学习,要求学生能够运用所学知识完成简单电子产品的设计与制作,掌握电子产品的设计方法、制作工艺、调试技巧和故障排除,培养创新意识和实践能力,为今后走向工作岗位奠定良好的基础。

根据本课程的特点,宜采用理论教学与实践教学相结合的方法。理论教学应着重强调电子设计与制作的基本原则、基本方法和制作工艺,介绍一些常用的电路模块并进行有选择的制作,最终完成一个稍复杂的电子产品的设计与制作。考核主要侧重对基本概念、基本技能和动手能力方面的考查,理论考核与实践考核的比重以3:7为宜。实践考核主要参照平时的制作情况和课程设计的结果。

在课程教学中,我分为掌握、理解和了解三个层次去执教。

掌握:对于本课程的重点内容要求学生达到掌握的程度。即能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容,并能够用其分析、初步设计和解答与应用相关的问题,能够举一反三。要求学生掌握的内容也就是考试的主要内容。

理解:对于本课程的一般内容要求学生能够理解。即要求学生能够较好地理解所学内容,并且对所涉及的内容能够进行简单分析和判断。要求学生理解的内容也是考试的内容。

了解:对于本课程的次要内容要求学生能够了解。要求学生了解的内容,一般是指在眼下不必进一步深入和扩展,有些也许需要学生自己今后在工作中进行深入研究。要求学生了解的内容占考试内容不足5%。

一种单一的模式学生会觉得很枯燥,在教学中我会引用多种媒体教材:

1.文字教材为主要教学媒体 。

2.录像教材为辅助媒体。按专题讲授课程的重点、难点和期末复习指导。

3.条件许可时,可考虑部分或全部采用CAI课件教学,以改善教学环境。

三、模拟电子技术基础

《模拟电子技术基础》是电气、自动化、电子、机电等各专业入门性质的课程,是实践性很强的学科基础课。课程的任务是使学生获得电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。

通过本课程的学习,要求学生掌握模拟电子技术的基本概念、基本原理、放大电路的基本分析方法、基本实验操作技能和实际电路的组装;使学生具备应用电子技术的能力。为学习后续课程和电子技术在专业中的应用打好基础。

由于本课程是电气工程系各专业主干课程之一,所以应利用尽可能多的教学手段提高教学质量。理论教学和实验实践教学相结合。在教学方法上,采取课堂讲授、课后自学、课堂讨论等形式。在实验实践教学方面,随着学科的建设和发展,逐渐增加实践内容,相应减少一些理论验证方面的实验。

成绩考核应以笔试闭卷为主,结合平时实验实训、作业成绩、提问情况、出勤率进行综合评定。

二、电子测量技术

本课程是应用电子专业的专业基础课。通过本课程的学习,能使学生掌握常用的电子测量原理和方法,常用的典型电子测量仪器的原理、性能和使用,电子测量中误差分析和处理的方法,以及电子测量仪器的发展动态,并培养学生分析与解决实际问题的能力,为深入学习后续课程和从事实际工作打下一定的基础。

本课程应在学完“高等数学”、“普通物理”、“电路”、“模电”及“数电”课程之后进行。

作为本课程的深化与扩展,还可继续学习“智能仪表”、“自动测试系统”等专业课程。

本课程的特点是以电子测量原理和方法为重点,兼顾典型电子测量仪器的原理、性能和使用;以讲授实践知识为主,兼顾理论知识的阐述。

第7篇

【关键词】电子测量,发展,走向

前言

科技改变生活,随着改革开放的成功,我国人民的生活水平不断提高,越来越多的新技术新设备应用于我们的日常生活中,电子测量技术作为一种新兴技术,越来越广泛的应用到了我们的生活中,它的出现,能够精确测量许多之前很难检测的数据,为我们的各种工作,提供了安全保障,方便人民工作,现在,就让我们一同来认识一下电子测量技术的发展。

1电子测量技术发展

随着电子测量技术的发展和成熟,电子测量技术慢慢从一种理念技术,逐渐走入生产实际中,在人类的生产生活中,具有越来越重要的地位和作用,它广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。

这是一门新兴产业,具有高知识密集性、高技术性的特质。无论是国内还是国际,都具有广泛的市场,特别是随着市场的不断成熟,电子测量技术可挖掘的空间将会越来越多。电子测量技术并非是一项独立的科技,它包括了很多领域,比如微电子技术,光学,计算机技术等。电子测量技术是一门综合性学科,随着各种技术的成熟和发展,它的通用性和可实际操作性越来越得到广大公司和用户的认可,数据的可信度越来越高。

随着材料,仪器等的不断提升,随着新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。

2电子测量技术的走向

2.1电子测量技术的优势

相对于传统的测量技术来说,随着电子测量技术的成熟与发展,它的优势是毋庸置疑的。电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大、精度高等优势。特别是在一些特殊环境下,比如深海压力大,温度高,环境险峻等因素,传统的测量方式是无法与其竞争的。现代的电子测量技术不仅降低了测量人员的工作量,也大大增强了他们的竞争力和工作效率。

比如现在的房地产项目中,现代企业开发了很多简单实用的测量工具,比如激光电子测量。我们的测量人员在墙上定一个基准点,就能测出到对面墙壁的直线距离。从屋顶上打出激光,便能直接射到楼底,测量到我们需要的精确数据。这种工作效率和工作方式在传统测量方式下是无法想象的,它既大大增加了工作效率,缩短工作时间,又得到了传统测量无法实现的数据精确。而且,在特殊环境中,传统测量的方式更是无法实现我们想要的数据参数。

随着科技的发展,人们对数据要求的精确度越来越高,数量级越来越小,有些数据甚至要求到了纳米级甚至更小。这个时候,传统测量更是无法实现其要求,人类的肉眼是无法实现此数量级的。因此,电子测量的走向和发展必将越来越宽广,也是将来发展的必然方向。

科技让人类可适应的环境越来越宽广,人们从陆地走向河流,海洋,深海之底,甚至太空。在这样的复杂环境下,传统测量更是失去了可供施展的空间。在这样的情况下,电子测量彻底成为主力,在广度、精度、长度、复杂环境等方面全面占优。

2.2与信息技术的契合

计算机信息技术和电子测量技术是高度契合,不可分离的。在现代,是一个信息爆炸的时代,电子测量的发展前景是离不开计算机技术的发展的。随着材料技术的发展,电子计算机的成本越来越低,在不久的将来,当光子计算机技术和量子计算机技术成熟之后,电子计算机更将会向小型化,节约化发展,计算速度也将是一日千里。而且在方式方法上也呈现了多样性。

随着计算机技术的发展和动漫技术的兴起,很多电子测量的方式方法也出现了变化。在恶劣环境中或者人类无法达到的环境中,比如火星,月球等表面的情况和数据的采集,渐渐通过动画虚拟的技术具象在人们的眼前。

现在,经常通过电子测量的方式收集具体数据,再通过动画呈现的方式,模拟出具体的地形。再通过对虚拟地形的研究来得到很多我们想要的参数,分析出人们想要的结果。比如火星,比如其他星球,是否适合人类生存,这是个永恒的话题。

随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。

3电子测量技术的未来

科技发展是第一生产力,科技的领先进步与否成为了衡量一个国家现代化水平和综合国力的最重要标志。电子测量技术便是其中的重要一环。电子测量技术复合在多项技术之中,成为其支点或者重要一环,很多技术的发展都必须依托科学的数据。而电子测量技术的发展跟仪器、材料和多种科技密切相关。

由于电子测量技术的发展,材料参数的数量级越来越小,由于材料和其他技术的发展,电子测量技术的发展也越来越快。从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。

4结束语

通过本文的研究,我们了解到电子测量技术对人类社会发展的重要性,也了解到它相对于传统测量来说,不可替代的优势,电子测量技术的发展,可以让人类得到更宽、更广、更精确数据,也可以在更在复杂,人类无法长期活动的地方进行作业。我们相信,电子测量技术的发展前景必定是广阔的。

参考文献:

第8篇

论文摘要:在武警初级指挥院校《电子技术基础》的教学中引入网络课程,并利用网络课程的资源及技术优势提高该课程的教学质量。

《电子技术基础》是武警初级指挥院校武警指挥本科专业开设的一门重要必修课。通过本课程的学习,使学员较系统地掌握电路和电子技术的基础理论、主要电路和电子器件的技术特性与应用,具有对一般电路进行分析和应用的能力,具有严谨科学的思维方式和分析方法,为相关课程的学习以及新装备的正确使用与维护奠定必要的技术基础。我院于2003年在本科学员队首次开设《电子技术基础》课程,并于2007年完成了《电子技术基础》网络课程的建设。该网络课程主要由网络教材、仿真实验、在线测验三部分组成。通过近年来在教学中引入网络课程的实践经验,我们总结出一些运用网络课程提高《电子技术基础》教学质量的做法。

一、发挥网络课程资源优势,促进相关课程知识前后连接

《电子技术基础》在武警指挥专业的教学体系中并不是一门孤立的课程,它需要《高等数学》和《大学物理》的相关内容作为预备知识,并为《军事高科技》和《武警基层常用技术装备器材》等后续课程提供理论支持。为了提高《电子技术基础》及其后续课程的教学质量,可利用网络课程教学资源共享方便、配置灵活的优势,加强前后相关课程的知识连接。

二、利用网络课程加强教学内容与实际的结合,调动学员的学习兴趣

武警指挥专业开设《电子技术基础》这门课程,要求学员除了掌握各种电路与器件工作原理以及简单的定量分析外,还应具有将理论知识与部队装备中典型电路相结合的能力,这与地方工科院校开设该课程主要强调理论知识和定量计算有一定差别。学员在学习中也普遍表现出对电路实际应用更感兴趣的现象。为了使学员学有所用,教员平时可以注意收集与教学内容有关联的部队装备的相关案例,然后将它们融入网络课程中,增强课堂讲授与部队实际的联系。电子技术在部队的应用日益广泛,教员应随时注意对教学内容进行增删修补,吐故纳新。

三、运用多媒体制作软件将抽象的理论转化成学员易于接受的具体现象

网络课程区别于其他教学方式的最大特点是可以将教学信息通过多种媒体进行加载。其中常用的媒体有:文本、图形/图像、声音、视频、动画)。相对于传统教材的文字与静止图像,网络课程拓宽了教师对教学素材的选择,能有效加大教学过程中的信息量。特别是针对一些比较抽象的授课内容,多媒体网络教学的优势十分明显。例如第5章《半导体器件》中的二极管及三极管工作原理这个知识点,学员若只通过书本上的文字和几幅简单的原理图进行学习,要深刻理解和掌握其原理就显得比较困难。而网络教材内容如果只做书本的翻版,这也将丧失网络课程在技术上的先天优势。因此在这个知识点网络教材的设计中,我们利用动画制作软件Flash制作了相关演示动画,详细地描绘出电子器件内部载流子的运动过程。通过动画的演示,学员普遍反映比书本教材理解更为直观形象。

四、使用电路仿真软件进行实验演示

实验作为理论知识的实践过程,可以使学员加深对课堂理论讲授的印象,提高学习效果。由于学时限制,我们只选取了6个实验内容:常用电子仪器的使用、动态电路RC充放电、单管放大电路分析、集成运算放大器的应用、组合逻辑电路的测试与设计、集成触发器逻辑功能测试。传统实验所需器材的价格较为昂贵,并且部分实验效果也不直观明显。基于这两个缺点,我们改革了实验课教学方式,通过利用电子设计自动化软件ElectronicsWorkbench在计算机上进行仿真实验替代了传统实物实验。EWB软件界面形象直观、操作方便。运用图形界面可以很方便创建电路,并且还提供了多种虚拟仪器。使用该软件进行电路仿真,既解决了购置高档仪器以及大量元器件之难,又避免了仪器被损坏等不利因数,还使得实验结果形象直观,学员易于接受。超级秘书网

五、运用在线测验适时反馈教学效果

第9篇

1 课程基本情况

汽车电子控制系统属于一门交叉学科课程,集动力工程、车辆工程、计算机工程、自动化工程于一体的工程应用性技术课程[1]。将应用到发动机构造、发动机修理、内燃机学、汽车电子、微机原理、传感器技术和自动控制等课程技术知识。集理论性和工程实践性于一体,应用性与广泛性也同时存在;既是挑战,也是机遇。汽车电子控制系统课程教学大纲要求知道原理、会检测、会修理(不要求设计)。故要分清主次,把握重点。因而,在学兵已经熟悉发动机构造基础上,重点讲解(掌握)传感器技术,灌输(知道)内燃机学,介绍引进(了解)微机原理与自动控制。

2 课程教学对象分析

这门课程的训练对象是汽车新训技工电工班的学兵。其文化基础偏低,平均在初中毕业的水平;对传统教育(小学、初中、高中),学习兴趣低;年龄普遍偏小,平均在20岁左右,自律能力差,生活学习迷茫,没有目的性和方向性。有利因素:学兵年龄小,涉世浅,易接受新事物、新技术,对新鲜事物兴趣高。可塑性好,易被引导,激发学习兴趣。基于这样的现状,要正确有效引导,激发学兵的学习兴趣,课堂要多样化、动态化,教员个人技术魅力要提高,知识要形象化,实践要现场化;精心设计课程内容与实施方法,化整为零,防止课程包太大太难,产生畏难情绪;长期持续进行思想教育和行业激发,让学兵保持高度的学习热情;走进学兵生活,与学兵交朋友,多了解,多互动。因此,单利用传统的教学模式来训练学兵,是不可能达到预期的效果,必须采用多样的、直观的、形象的教学手段。

3 教学内容设计

3.1 课程内容知识与能力、素质结构

如图1所示,课程由电控概述、汽车用传感器、汽油发动机电子控制系统、柴油发动机电子控制燃油喷射系统和汽车电控防抱死系统组成,通过行业认知、部件知识和系统知识的学习,转化为行业认知能力、部件分析能力、部件检测能力、综合分析能力、综合检测能力和综合排除能力,最终形成运用汽车电子基本知识与汽车相关知识进行故障分析检测排除的能力的综合素质[2]。

3.2 教学重点与难点

1)教学重点。

①从整个课程而言,汽车用传感器(功用,使用,工作原理和检测方法)是本门课程的核心重点,也是学好汽车电工的基本技能和必须技能。

②汽车用传感器的重点是:热膜式空气流量传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;磁感应式曲轴位置传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;霍尔式凸轮轴位置传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;进气歧管绝对压力传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;氧化锆式氧传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;磁电式爆震传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;磁感应式车速传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;热敏电阻式温度传感器的原理、检测方法、故障判断与排除。

③系统分析与排除的重点是:汽油机喷油控制分系统;汽油机点火控制分系统;柴油机喷油量控制和喷油正时控制系统;ABS防抱死系统控制理论基础与工作过程。

2)教学难点。

①基础内容:基本电工理论(电感、电容、二极管和三极管的基本性质及应用);发动机原理(点火正时与喷油量等对发动机工作的影响)。

②系统性的内容:电控系统硬件ECU的工作过程;汽油机控制逻辑;柴油机控制逻辑;ABS控制逻辑。

4 教学策略设计

4.1 教学思想

面向汽车电子控制系统故障诊断与排除,以发动机及制动系统工作需求为引导,以汽车用传感器和执行器原理知识、检测方法、故障分析、判断与排除为核心,通过技能牵引式教学模式使学兵掌握电控系统部件级故障的诊断与排除和系统级故障分析与排除。

4.2 教学内容组织

随着汽车技术和计算机控制技术的发展,汽车电子控制系统从数量和质量上都在进行着突飞猛进的革命性发展。而本教学课程学习的内容只是汽车电子控制系统里最主要最基础的3个分系统,而且这三个系统也在不断的升级和发展。因此,实时地跟进当前技术主流和找准未来发展方向也是提高教学效果的非常重要的一环。故本课程的教学内容组织时必须抓住经典车型、主要系统、主流部件为主要内容和教学重点,适当的扩展新系统和新技术,以提高知识的实效性,提高学兵学习的积极性,有助于学兵未来的再学习。因此,教学内容组织在依据课程标准的前提下,需要把握:

1)总体结构:总—分—总的形式。以课程标准为依据,将教学内容分为5大块:电控概述(总);汽车用传感器(分);汽油机电控、柴油机电控和ABS防抱死系统(总)。

2)将汽油机电控与柴油机电控比较讲解。一是汽油机是发动机电控的主体,对后期的柴油机学习有非常重要的基础和模板作用;二是在汽油机电控的基础上直接讲解柴油机有助于提高教学效率和学习效率,有利于知识的牢固性;三是进一步的复习和巩固汽油机与柴油机的构造与原理知识,对发动机的整体故障诊断与排除非常的有益。

3)重点讲解演示与自主实习相结合。汽车用传感器的原理、检测方法、故障判断与排除要重点讲解演示。如热膜式空气流量传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;磁感应式曲轴位置传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;霍尔式凸轮轴位置传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;进气歧管绝对压力传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;氧化锆式氧传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;磁电式爆震传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;磁感应式车速传感器的原理、检测方法、故障判断与排除;热敏电阻式温度传感器的原理、检测方法、故障判断与排除。其它类型的传感器进行自学了解和讲座形式进行学习了解。再结合其中的重点传感器进行相应的原理和检测的实习操作。

4)教学内容要面向世界面向未来。汽车电子控制系统发展非常的快,新系统、新器件、新技术等出现非常之快,必须要进行相应的跟进。因此,本课程安排不少于12学时(新能源汽车、节能技术、混合动力和纯电动汽车等)的课外讲座,具体根据情况安排在晚自习期间,邀请相应的专家或者教员进行讲授和交流,以扩大学兵的知识面,提高其学习兴趣,提高其对行业对专业的认同感和自信心。

4.3 教学模式、方法与手段

技能牵引式教学模式,即以锻炼提高学兵技能为牵引、为终极目标的任职教育教学模式。任何教学工作都以培养学兵任职技能为核心。基于这样的思想,立足汽车电子控制系统这门课程的课程特点和学兵的特点,考虑怎样将文字形式的知识转化为学兵的任职技能。在此,利用多媒体技术、计算机技术、信息技术、检测控制技术等先进技术手段将文字性知识图形化、图形性知识立体化、立体性知识动画化、动画性知识模型化、模型性知识实物化、实物性实践现场化、现场性实践技能化,再将技能理论化。易于教学,易于理解,易于学习记忆,加深理解,让学兵真正掌握属于自己的知识和技能。总体通过理论形象化、实践现场化和理实一体化这三条途径来实施这一教学模式。以提高教学质量、缩短教学时间;提高任职教育的针对性和有效性;降低入学门槛,减轻教员教学难度。

1)理论形象化。常规的汽车电子控制系统教学模式,主要采用文字与图片两种表达元素进行教学,存在抽象、难于理解、理论性过强等弊端。技能牵引式教学模式中一个最核心的教学方法手段就是理论形象化,尽量多的采用变换表达元素,采用文字、图形、动画、模型、实物、故障再现等现代高科技元素,提高教学的多样性与激励性。

2)实践现场化。改变以往的实验性实践,而要进行现场化的实践,尽量趋近工作现场,营造现场氛围。比如电控故障波形分析,采用OBDII技术,通过串口通信将信号波形采集到PC机,实现波形显示与分析,与实际中解码器检测波形完全一样。通过控制技术,将发动机故障设计成一个个可控的故障元素,随时再现故障现场,进行故障演示与现场的故障诊断。同时实现全教室同时进行检测同一发动机的同一故障。利用网络技术及远程桌面,还可多教室共享实验系统。

3)理实一体化。将本课程内容分成如下29个专题,进行专题式教学。对每个专题都是理论与实践的小组合,每项专题的组合达到“一次性记忆”的效果,防止“炒冷饭现象” [3]。这样符合大脑记忆规律,也遵循了遗忘曲线规律。

4)技能牵引式教学模式的效果分析。通过理论形象化、实践现场化和理实一体化这三条途径来实施这一教学模式。提高了教学质量、缩短了教学时间;提高了任职教育的针对性和有效性;降低了入学门槛,减轻了教员教学难度;提高了教研水平,推动了教学软硬件建设。通过近三年的统计数据显示,理论教学效果提高了11.11%,实践教学效果提高了26.98%。而且,减少了理论课上对具体实践知识的抽象分析,减少了实践课前对理论知识的重复回顾。教学时间减少了约33%。

5 课程教学评价与考核

5.1 教学活动信息反馈形式与渠道

信息反馈形式与渠道主要有:开课前下队和召开教学联席会,全面了解学兵的基本情况及前期课程学习情况;课程教学中期召开教学联系会,及时把握调整教学方法手段;课程结束后召开总结性教学联席会,全面掌握本课程的教学效果,进行必要的总结经验教训;课间休息期间与学兵交流,与课代表实时贪心交流反馈;通过完成平时作业、随堂测验实时了解学兵对知识点的把握情况;通过辅导答疑个别了解;实习课上提问交流;与队干交流等。

5.2 课程评价策略

课程教学评价以课程标准知识、能力、素质标准为依据。课程教学期间,课内以随堂作业,课堂提问,平时测验,实习测评等形式作为形成性评价;课程结束考试作为总结性评价;课外以大作业和日常表现等形式作为参考性评价。

5.3 课程考核方式

理论测试40%;实习测评30%(实习操作20%和实习报告10%);表现评价(随堂测试10%、平时作业10%、大作业5%和日常表现5%)。

参考文献

[1]刘子荣.电控发动机构造与维修课程教学探讨[J].广西教育,2009(11):107-108.

[2]董辉.汽车电子技术与传感器[M].北京:北京理工大学出版社,1995.

第10篇

【关键词】电子工程;故障检测;传统模块;智能模块

随着科学技术水平的不断提高,高科技电子设备的不断发展,对电子工程故障的检测技术和检测模块方案也在不断的创新和完善,加强对电子工程故障检测模块组合式方案的探究是保证电子设备安全、稳定、可靠、运行的基础。

(1)电子工程故障检测。

电子工程又称信息技术,可分为电子技术、电测量技术和调整技术三部分。电子工程的研究对象一般为电子系统和电路。电子系统的故障往往发生在早期阶段,此时系统还没有出现严重问题或失效,因而此类故障的不确定性极大。尤其是大型复杂电子系统,由于组成系统的模块之间和模块内部相对复杂的关系,导致故障的表现形式也随之复杂。当系统外部的可及测点达不到足够数量时,故障特征通常表现为不确定性和不完备。近年来,越来越多电路的模块化设计以及更广泛地应用集成技术,使得电子系统的模块级故障诊断也因之越来越重要。目前,电子系统故障诊断领域的研究基本集中在两方面,即状态评价和故障诊断、电子系统当前的运行状态是研究人员关注的主要问题,具体地说,就是系统是否已发生故障、故障的具置和故障的严重程度等方面。而想要深入了解系统运行的具体情况,仅仅依靠单一的故障检测模块是远远不够的,因而,本文提出了由传统和智能故障检测模块组成的电子工程故障检测方案。

(2)电子工程故障检测模块研究。

1.传统模块与智能模块

1.1传统故障检测技术模块结构传统故障检测技术模块由传统电子测量仪器和电子设备经典检测方法构成

(1)传统电子测量仪器传统电子测量仪器是指为测量某一个或几个电参数而设计的、能用于多种电子测量的通用电子仪器,主要可归纳为以下7类:信号发生器,信号分析仪器,频率和相位测量仪器,网络特性测量仪器,电子元器件测试仪器,电波特性测试仪器,其它辅助仪器。

(2)电子设备经典检测方法电子设备经典检测方法是指经过时间验证最具有效性、实用性、规律性、通用性的故障检测方法,主要可归为以下7种:参数测量法,信号寻迹法,短路旁路法,分割测试法,干扰法,整机对比法,等效取代法。

1.2智能故障检测技术模块结构

智能故障检测技术模块分为单机模式检测系统和智能故障检测方法两个方面。

(1)单机模式检测系统现代智能检测技术是将计算机和人工智能相结合,以计算机为主体的智能检测系统。目前在智能故障检测系统中占主导地位的是单机模式。单机模式由一台计算机和相关接口以及必要的设备组成来完成系统的全部功能,具有结构简单、功能单一、实用性强等优点,因此应用较为普遍。

(2)智能故障检测方法智能故障检测方法是指不需要被测对象的精确数学模型,且具有智能特性的故障检测方法。已经过实践验证为比较成熟的有以下几种方法:基于粗糙集的检测法,信息融合故障检测法,神经网络故障检测法,故障树检测法,模糊故障检测法,专家系统故障检测法。

2.传统和智能故障检测模块组合方案的设计理念

传统的故障检测技术存在着虚假告警率较高、故障分辨能力偏低、信息来源不够广泛、缺乏推理机制和可扩展性等诸多缺陷,但由于这种检测技术已经使用了较长的时间,因而理论基础较为成熟,同时也形成了经典的检测方法,且检测装置也比较齐备,主要利用人工对电子设备的故障进行诊断和检测;而智能故障检测技术则是通过用计算机对人类思维方式的模拟以取得故障信息,全程自动化是其有别于传统技术的重要特点。而理论基础不够成熟、配套仪器价格昂贵等不足之处,使智能检测技术的使用范围有一定的局限性。基于两种故障检测技术各自的优势,可将两种检测技术进行结合,根据实际的检测目的和不同的被检测对象,有针对性地选择检测模块,形成模块组合式方案,从而优化故障检测过程。这样可以通过不同检测模块之间优势的互补,将电子工程故障检测技术的作用充分发挥出来。

3.传统和智能故障检测模块组合方案的设计原则

3.1加大对现代高科技电子技术的推广和使用力度

为符合当前电子工程故障检测标准的要求,进一步推广先进的模块组合式检测方案,要对以往工程的检测理念和技术进行吸收借鉴,从失败的案例中总结经验吸取教训,结合当代最新电子工程具体实施的实际情况,进一步优化方案设计,创新标准检测模式。

3.2以传统检测技术为基础,发展智能化检测技术

随着科学技术的不断发展和更新,电子工程检测方案也要与时俱进,追随科技前进的步伐,不断进行更新与优化,适时地引进最新的设备和,采用新技术,进行故障检测设备的更新,改进或更新专用通信室、通讯设备、故障控制室等方面,同时结合当代网络监控等新技术,以传统检测技术为基础和借鉴,实现通过智能化、网络自动化操作进行故障检测,使人为事故少发生甚至不发生,使尽可能多的应用科技创新成为电子设备智能化检测模式发展的大势所趋。

3.3做到“规范操作、巩固设施、提高质量、完善方案”

这十六个字体现了电子工程故障检测的总体要求,“规范操作”即是在操作中遵循工程检测的规范,“巩固设施”即是巩固电子故障检测的基础设施建设,加大基础建设的施工力度,“提高质量”是要提高电子工程检测的质量,同时保证理论建设的科学可持续性发展,“完善方案”是要逐步地完善检测技术方案并不断对方案进行优化和改进,以提高电子工程检测技术的合理性和对复杂环境的适应性。

4.模块组合式方案的实际操作

本方案的实际操作可分为3种情况进行:

(1)对于故障难度小,复杂程度低、维修时间充裕的中小型普通电子设备,可采用传统故障检测技术模块进行故障检测,具体程序为:①确定故障症状,区分故障症状和非故障症状。②确定故障区域,定位故障功能块。③缩小区域范围,找出故障电路。

(2)对于故障难度大、维修时间紧迫、故障设备数量多的中小型普通设备,高、精、尖专用设备,大型复杂设备等应采用智能故障检测技术模块进行故障检测。

(3)当设备处于以上两种情况混合存在或更复杂的状态时,应根据实际需要灵活地交叉使用、联合使用不同的检测方法以达到快、准、稳地消除设备所有故障的目的。

5.结束语

随着科技水平的不断提高,高科技电子设备的不断发展,今的对电子工程故障检测中,各种检测技术要求标准也必然会越来越高,在充分利用电子高科技的基础上,与容错控制、冗余控制、自治控制和余度管理等可靠性系统设计相结合,在传统故障检测技术的基础上,构造高效而智能化的故障检测平台,利用智能化电子工程故障检测技术的发展技术,电子工程故障检测系统正朝着模块化、系列化、标准化方向迈进。

【参考文献】

[1]高泽涵.电子电路故障诊断技[M].西安电子科技大学出版社,2000.

[2]朱大奇.电子设备故障诊断原理与实践[M].电子工业出版社,2004.

第11篇

土地利用管理、工业企业生产管理,社会各方面的地理信息工程等,都离不开工程测量。因此,对工程测量工作的现状和未来的发展方向必须有清醒的认知和清晰的研究。本文根据工程测量的主要研究成果,分析出其发展的阻碍因素,并对今后工程测量的发展方向做进一步的展望。

关键词:工程测量;现状;发展;对策

中图分类号:[P258]文献标识码: A 文章编号:

1 引言

工程测量是与建设工程密切联系的应用型学科,为国民经济的建设和发展提供重要的技术服务。而随着当代科学技术的进步,尤其是微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术、网络和通信技术的飞速发展和应用,也极大地推动了整个测绘科学技术的发展,从理论体系到应用范围都发生了巨大的变化和进步,亦为工程测量学科的理论和技术的发展提供了坚实的基础。但工程测量所受的重视程度却逐渐减弱,原因是大部分的测绘工程研究人员把目光投向了GIS、遥感等高新技术研究领域,致使传统的工程测量研究领域研究人员缺少,发展缓慢。如何改变目前的这种不利状况,加快前进步伐,提高研究水平和学术地位,是当前广大工程测量研究技术人员面对的一个重要问题。

2主要研究成果

工程测量学科在近半个多世纪的发展中,取得了显著的成果。该学科依托大地测量、摄影测量等相关学科的理论和技术,在大量的工程建设实践中,总结成功的经验,逐步形成和发展成为具有完整理论体系和鲜明工程应用特色的学科,其主要成就有如下几个方面:

1) 基础理论研究。目前,人工智能技术、专家系统方法,以及神经网络、遗传算法等新的数学方法也在不断地提高和完善安全监测的理论体系。精密工程测量作为工程测量的一个研究方向也取得了不少的成就,如用于大型粒子加速器施工测量的控制网建立理论,由于其不但精度要求高,而且有特殊的计算要求,从而形成了独特的计算方法; 另外,由于大型天线、大型船舶等工业产品建造的需要,形成了适合于小范围高精度测量的工业测量理论体系,其主要特点是范围小、精度高、测量点密集,对测量数据后续处理有特殊要求,从而形成了一整套的工业测量理论和方法。其中,数字建模和造型技术以及三维可视化分析技术是其重要的应用技术。

2) 仪器设备的发展。工程测量仪器改进的典型代表当属全站仪、电子水准仪和GPS,这些仪器的应用不但降低了劳动强度,提高了生产效率,而且改变了生产作业方法,提高了测绘产品的质量,同时对作业人员的操作技能要求也有所降低。近年来,测量机器人在变形监测和精密工程测量中得到广泛的应用,三维激光扫描仪在工程测量中的应用研究得到一定的进展,该设备可用于变形监测、地形测量和古建筑修复测绘等。在大亚湾核电站、秦山核电站的建设与设备安装中,精密工程测量发挥了重要作用。大亚湾核电站施工控制网的精度为土2mm,秦山核电站主厂房是一个直径36m、高73m,内部结构相当复杂的密封圆柱体,其内环形控制网的实测精度为士0.1mm.。

3) 生产技术的改进。生产技术的改进与仪器设备的发展密不可分。传统的白纸测图技术被全站仪数字化测图技术所代替;控制网的建立由原来的经纬仪三角网技术转变为全站仪或 GPS 观测的建网技术;施工放样由原来的经纬仪加钢尺改进为全站仪坐标法放样和 GPS、RTK实时放样;变形监测也由原来的经纬仪交会和水准测量改进为测量机器人、GPS 以及各种传感器的自动化测量模式,在测量实时性、精确性、同步性等方面都得到了明显的提高。

3 存在的主要问题

尽管工程测量学在理论和技术层面得到了较快和较良好的发展,但是与西方先进国家的测量学技术及应用还存在较大的差异,主要表现在以下几个方面:

1) 数据获取方法没有优势。虽然GPS和全站仪等仪器设备在一定程度上减低了劳动强度,提高了生产效率,但这只是部分的改进,并没有从根本上将测绘工作者从繁重的野外工作中解放出来,为了获取数据,测绘工作者必须亲临现场采集数据。相对于工程测量领域,其他专业(如GIS、遥感等) 在数据采集技术方面有明显的优势,它们大多采用卫星、雷达等高科技的传感技术,自动获取所需要的数据资料,大大降低了研究人员的劳动强度,其信息的内容也更加丰富和全面。

2) 生产技术传统单一。在生产技术方面,传统的工程测量技术和方法并没有得到革命性的改进,如大比例尺地形图由于测量精度要求高,其测绘主要采用全站仪全野外数字化测图,而在其他领域,可采用遥感图像、卫星像片、航空摄影像片和三维点云等自动生成各种比例的专题地图; 在施工放样中,仍需采用全站仪或GPS逐点在现场测设点位;在变形监测中,监测点的位移大多采用传统方法获得,且基本是按点测量,分辨率较低,在其他领域,可采用合成孔径雷达等技术进行监测,自动获取数据,且分辨率高。

3) 理论方法发展缓慢。最小二乘法是工程测量领域传统的数据处理理论和方法,虽然近年来有一些新的理论方法得到研究和应用,但生产实践中最小二乘法仍然是最主要的实用方法,新的理论方法在实践中的应用并没有得到普及应用,这一方面说明新的理论方法较少,同时也说明了新理论和技术不够完善,还有待提高。

4 工程测量的发展对策

根据我国当今建设现状与测绘科技的发展水平,考虑测绘市场需要,工测单位应该采取相应的措施,在传统测绘技术的基础上,形成现代测绘技术的生产力,创造提高自身水平与扩大服务范围的条件,赢得更多的测绘工程,提高经济效益。

(l)根据自身条件,建立和形成数字化测绘生产能力,适应测绘市场需要,争取更多的测绘生产任务。其核心是培养数字化测绘技术人才,选择功能齐全、操作方便和运行可靠的数字化测绘软件系统。最好是选择以数字化测图为主,并具有道路、线路工程的勘测、设计、施工一体化的软件,形成勘测、设计、施工一条龙服务能力,创造更好的经济效益。

(2)培养掌握GIS的队伍,研制适应我国情况的专用数据库系统软件,为用户提供建立各种专用数据库的服务能力。培养地图扫描数字化技术人员,选择优秀的地图扫描数字化软件,形成扫描数字化生产能力。培养一支有地下管线探测能力的作业队伍,把数字化测绘技术、GIS建库技术与扫描数字化技术结合起来,承担建立城市建设、土地管理与工业企业总图管理数据库的全部任务,即承担专用信息工程服务项目,将会取得可观的社会效益和经济效益。

(3)改善仪器设备,形成较高的工程控制网与监测网、精密施工测量、特种精密工程测量生产能力;建立适应自身条件的三维工业测量系统,向工程建设和工业建设的深度、广度进军,开拓高科技、高附加值的测量生产任务,提高工程测量自身社会价值,创造较好的经济效益。

参考书目:

[1] 教育部考试中心.高等教育学[M].北京:高等教育出版社.2009.

第12篇

关键词:输电线路;在线检测技术;在线检测系统

Brief Analysis and Diagnosis on the Online Detections of the Transmission Lines

Zheng Shuguang, Liu Guanqi

(North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei, China)

ABSTRACT: This article describes the importance of on-line monitoring of transmission lines, a brief introduction and online monitoring of transmission lines, described the transmission lines and brief analysis of on-line monitoring techniques, and concludes with a discussion of the concept of online detection system of transmission lines, if applied in engineering practice also requires constant improvement and perfection.

KEYWORDS: the transmission lines, on-line monitoring techniques, online detection systems of transmission lines

0 引言

输电线路作为电网中的重要组成部分,它的正常工作与否直接影响着电网的安全稳定运行。我国当前对高压输电线路运行状态的检测大多采用依靠传统的人工巡视的计划式定期检修体制,这种体制存在着严重的缺陷。

输电线路运行状态的在线实时监测和管理,可使监控中心运行人员及时掌握相关信息,可为开展状态检修提供重要的数据依据,并对预防和减少事故发生,提高输电系统的安全性、可靠性、稳定性可起到十分重要的作用,还具有显著的社会效益和经济效益。因此,对输电线路的在线检测的研究意义重大。

1. 输电线路在线检测简介

1.1输电线路在线检测概念

输电线路分布地方直接受到风、雨、雪、雾、冰、雷等自然环境的影响。输电线路状态参数,主要有实时数据、离线检测数据和试验数据三种,具体为以下几类[3]:

1)电线类:包括导线、地线、OPGW (Optical power Grounded Waveguide的英文缩写,即架空地线复合光缆),主要的状态量有导线温度、张力、微风振动、舞动、覆冰、弧垂、风偏等。

2)金具类:包括连接金具、接续金具、防护金具,主要的状态量有金具温度、微风振动等。

3)绝缘子串类:主要的状态量有盐密、灰密、泄漏电流、风偏角等。

4)杆塔类:包括钢管塔、组合角钢塔,主要的状态量有杆塔倾斜、杆塔应力、杆塔振动等。

5)基础类:主要的状态量有基础滑移、不均匀沉降、接地电阻及接地网腐蚀等。

2 输电线路在线检测技术

2.1 输电线路导线温度在线监测技术

导线运行时的温度除了与其载流量有关外,与气象条件、环境温度、日照、风速等紧密相关。现行技术规程规定的导线额定载流量是设定在很差的气象条件下、很高的环境温度、很强的日照、较低的风速等同时出现的条件下,根据导线最大的允许温度(如70℃)计算出的一个理论值,其结果是非常保守的,实际的气象条件大多要好于上述的设定,同时出现这种恶劣气象条件的时机概率则更少。

2.2 绝缘子污秽在线监测技术

目前针对绝缘子在线监测方法主要分为两类,1)非电量测量法:文献[21]提出了一中超声波监测方法,其原理为当绝缘子存在裂隙,超声波进入或穿过绝缘子时,会在裂隙处发生反、折射和模式变换。通过对接收到的超声波进行处理可检测出劣质绝缘子对未开裂的劣值绝缘子检测无效。而且存在着祸合和衰减及超声波换能器的性能问题,并且不能运用于在线监测中。

2)电量检测法,通过无线传输与有线传输相结合,将数据传输到数据总站,运用专家知识和自学习算法对各种统计值进行综合分析,对绝缘子的积污状况作出评估和预测。

系统采用低功耗设计,可以在阴雨天气下连续工作30天;在数据采集模块,采用先进的集流环从绝缘子串的最后一片绝缘子上采集电流,使用模拟滤波和数字滤波后分两路分别采集泄漏电流和脉冲频次,采样速率可达100kHz,分辨率达到10pA;在中央处理模块,使用了TI公司的高速DSP-TMS32OF2812作为系统的CPU,选用了SM的Flash-AT45DB081B来存储系统参数和数据,可以保证在通讯中断时,保存30天的数据不丢失。在监控中心,接收数据后,通过友好的人机界面展示数据,在数据库中保存数据,通过专家分析系统作出历史数据曲线用以分析绝缘子状态,同时还设定了为筹备浙江省以及全国绝缘子在线污秽监测信息中心预留接口。

2.3输电线路电晕损耗在线检测技术

对线路电晕损耗的测量方法,有高压电桥法、低功率因数表法、首段电阻法和耦合天线法等,但都比较不方便或者误差比较大或实用性不太强。该方法既适用于空载和有载输电线路,又实用于交流和直流输电线路;对于测量电晕损耗有一定的可行性和实用性;但是方法比较复杂,且检测误差还需要不断完善与改进。

2.4输电线路带电检测技术

输电线路带电检测技术包括:紫外检测技术、红外检测技术、超生波检测技术和电场法等技术。

3 输电线路在线检测系统

输电线路在线检测系统可由输电线路绝缘子污秽在线监测系统、输电线路氧化锌避雷器在线监测系统、输电线路覆冰预警检测系统、输电线路等子系统组成,然后经数据采集系统、后台监控系统、诊断分析和系统预测以及控制中心处理系统等操作实现对输电线路状态参数的实时检测。

覆盖冰雪在线监测的技术主要有两个:一是根据线路导线覆冰后的重量变化以及绝缘子的倾斜、风偏角进行覆冰荷载(覆冰厚度、杆塔受力、导线应力等)计算,直接与线路设计参数比较给出报警信息;二是采用现场图像对线路覆冰雪进行定性观测和分析。建议可将覆冰荷载计算和图像结合起来,这样可提高覆冰雪的监测精度。

4 总结

架空输电线路发展迅速,使用设备的数量也急剧增加,造成巡视、检修工作量增加,而现有的运行维护策略已经不能满足这一需求,因此对其实施科学的运行维护策略一在线监测势在必行。

参考文献

[1] 关根志,贺景亮. 电气设备的绝缘在线监测与状态维护[D]. 湖北:武汉水利电力大学,2002.

[2] 王昌长,李福祺,高胜友. 电气设备的在线检测与故障诊断[M]. 北京清华大学出版社. 2006.

[3] 于钦刚. 数字化线路研究与应用仁[Z]. 院士论坛中国电力发展和技术创新,2008.

[4] 刘畅. 输电线路在线检测技术研究[D]. 保定:华北电力大学,2010.

[5] 杨勐i. 高压输电线路在线监测系统的设计与研究[D]. 北京:北京交通大学,2011.