基于“土木專業(yè)”傳感器技術(shù)及應(yīng)用課程模塊的探討

1、1建筑類高校中傳感器技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)的改革和探討閆衛(wèi)國1羅春麗2（1天津城建大學(xué)，理學(xué)院物理系，3003842天津城建大學(xué)，控制與機械學(xué)院自動化系，300384）摘要：摘要：由于不同專業(yè)對傳感器技術(shù)及應(yīng)用課程的設(shè)置選擇具有很強的針對性，作為城建院校，本課程以橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)變檢測方法為主線，通過優(yōu)化課程的內(nèi)容體系，選擇合適的課程配置，以三大常用的傳感器：應(yīng)變片式傳感器、溫度傳感器和光電傳感器的基本原理為核心，結(jié)合這些傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)變形中

2、的檢測方法，讓學(xué)生更加靈活的掌握這些傳感器在工程建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：傳感器；工程應(yīng)用；課程改革；檢測技術(shù)。引言：引言：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，以橋梁結(jié)構(gòu)為主的高速公路、鐵路成為連接各個城市的交通樞紐，對推動經(jīng)濟的繁榮起到至關(guān)重要的作用。近些年來，橋梁垮塌事故不斷發(fā)生給人們敲響警鐘，同時意識到對橋梁結(jié)構(gòu)進行風(fēng)險評估和預(yù)警是關(guān)系到國計民生的要事。以應(yīng)變片傳感器和光纖傳感器為主導(dǎo)的功能型傳感器是檢測橋梁結(jié)構(gòu)形變的主要檢測方法，能夠

3、方便、快速、準確地測試出橋梁結(jié)構(gòu)的形變情況，當達到其所承受的極限時，可起到及時地預(yù)警作用。本課程針對土木工程、道橋及應(yīng)用物理專業(yè)開設(shè)傳感器技術(shù)及應(yīng)用這門課，主要圍繞應(yīng)變片傳感器、溫度傳感器、光電傳感器及光纖傳感器這幾種基本且實用的傳感器開展工作，通過了解這些傳感器的基本原理，熟悉他們在橋梁結(jié)構(gòu)變形中的檢測過程，掌握傳感器的安裝及測試方法，使學(xué)生通過實踐環(huán)節(jié)掌握不同類型的傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)的變形檢測中的應(yīng)用。現(xiàn)狀分析現(xiàn)狀分析:傳感器課程通常

4、是自動化、電子信息、通訊及電氣工程等專業(yè)的專業(yè)核心課，結(jié)合我校發(fā)展的方向和目標應(yīng)用型大學(xué)，針對土木工程、道橋工程及應(yīng)用物理專業(yè)開設(shè)傳感器技術(shù)及應(yīng)用這門課程，讓學(xué)生更多了解目前新型的檢測技作者簡介：閆衛(wèi)國，1979年9月，男，籍貫：山西省太原市，現(xiàn)在天津城建大學(xué)理學(xué)院工作，副教授，博士學(xué)位，主要從事表面等離子金屬納米結(jié)構(gòu)光增強特性研究，本文由天津城建大學(xué)2016年校級教改項目資助，項目號（JGYBZ1528）。3力傳感器的變形檢測為出發(fā)點

5、以實際問題橋梁結(jié)構(gòu)溫度傳感器光電傳感器光纖傳感器安裝、測試（實驗）工作原理和特性（講解）掌握四種類型傳感器的基本原理和使用方法，進而激發(fā)學(xué)生解決實際問題的能力圖1傳感器課程體系的模塊設(shè)置2.2課程的實踐環(huán)節(jié)課程的實踐環(huán)節(jié)2.2.1實驗課環(huán)節(jié)以金屬應(yīng)變片傳感器為例，根據(jù)課程體系的內(nèi)容，利用DHSJ2型系列傳感器實驗裝置分別開設(shè)金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋檢測懸臂梁受到應(yīng)變的實驗，讓學(xué)生通過實踐環(huán)節(jié)加深金屬箔式應(yīng)變片傳感器的工作原理的認識

6、，掌握其構(gòu)造及靜、動態(tài)特性，學(xué)會應(yīng)變片的選用、貼片方法、測試原理和溫度補償方法，圖2為金屬鉑片應(yīng)變片傳感器的實驗流程圖。通過實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生將課堂理論知識和實踐操作相互結(jié)合在一起，不僅可以加深對理論知識的認識，而且能鍛煉學(xué)生動手能力，解決實際問題的能力。應(yīng)變箔式應(yīng)變片?R測量電路?U放大電路m?U顯示數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析對比反饋圖2金屬箔式應(yīng)變片傳感器實驗環(huán)節(jié)示意圖2.2.2課程設(shè)計環(huán)節(jié)為加強學(xué)生探索能力，創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，通過前面課程理論的講解