多传感器信息技术管理论文范文第1篇
【关键词】传感器;汽车工业;电子技术;微电子机械系统;信息
一、传感器的定义
国家标准GB7665—87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转，换元件组成”。传感器是一种检测检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
二、传感器的发展
据文献报道，2000年汽车传感器的市场为61.7亿美元(9.04亿件产品)，到2005年将达到84.5亿美元(12.68亿件)，增长率为6.5%(按美元计)和7%(按产品件数计)。2000年北美所占汽车传感器市场份额最大，为47%，接下来分别是欧洲(26%)，日本(22%)，韩国(5%)。
三、常见传感器的结构分析
微型传感器的主流工艺是硅基微机械加工工艺，它来源于已经成熟的半导体工艺，可以同时加工出大量几乎完全相同的机械结构。因此，除了具有体积小、重量轻、能耗低等优点外，微型传感器的可靠性较高，其供货价格也可以远远低于采用传统机电技术和工艺的传感器。MEMS技术势必将成为汽车传感器的主流技术。目前这种传感器的敏感元件和信号处理电路已经可以集成在同一芯片上，从而大大缩小了体积，并可以提高可靠和减小干扰。在其它压力敏感应用，特别是恶劣环境中(如置于发动机油和散热器冷却剂中的)，一般采用分立元件构成的陶瓷电容式压力开关，它们现在将逐步被用键合方法制作的硅应变计(一般固定在成本低而坚固的坚固的封装中)或压敏电阻芯片(装在带不锈钢膜片端盖的充满硅油的硅制外壳中)所替代。质量流量传感器通常是用分立的热线构成的。而且，Bosch公司利用表面微机械方法制作的微型化的传感器已经显示出其显著优势。
四、微传感器的运用
对微型传感器在汽车中的主要应用方向进行分析，它们包括安全系统，提高舒适性/方便性/防盗，发动机/驱动键以及车辆监控和自诊断等四个方面。安全气囊目前是而且将来已是MEMS的一个主要应用。所用的硅基加速度计的量程，一般为50g。从1995年s级MERCede轿车开始，硅基压力传感器已用于检测主制动器气缸的压力。除角速率传感器外，加速度传感器、方向盘角度和车轮速度传感器，正逐步应用于车辆动力学控制中。但是，大部分车辆仅使用车轮速度传感器(ABS牵引力控制)。目前，Bosch公司的表面微机械陀罗盘结合起来。但目前此类系统的价格很高，只能作为待选的配件。在这方面的应用中MEMS传感器将发挥越来越重要作用，它们的应用将使这类系统在不远的将来价格实现大幅度下降。汽车空调压缩机中压力测量为MEMS技术提供了很好机会。目标所使用的是其他技术(如TI的陶瓷电容压力传感器)。但很多MEMS技术公司正极积开发相应的微型传感器，以争夺这一很大市场。Bosch公司1995年引入了一种基于薄膜技术的新型质量流量传感器。现在许多组织正在对已经微型化的这种传感器进行评估。除了多路压力和质量流量参数外，发动机控制器还需获取大气压力参数，以便根据推算出的海拔高度信息，确定合理空燃比。气缸压力测量对于优化发动机性能来说十分关键。由于气缸内温度很高，压电和光纤技术较为实用，不过它们昂贵的价格限制了其应用。目前Ford和Chrysler公司的汽车中采用了废气循环(EGR)系统。在这些系统中陶瓷电容式压力传感器为微型硅压阻式传感器所取代。无级可调传动系统需要测量液压油压力。基于MEMS技术的微型压力传感器是理想的敏感器件。发动机油的监测也为MEMS技术提供了一个重要的应用机会。这些系统应用的最大障碍是其价格。这类微型压力传感器必须能够在温度很高的发动机油中正常工作，其硅制敏感芯片部分必须与工作介质隔离开。
车用传感器发展很快，在不久的将来，汽车方面的应用将继续构成MEMS技术的一个重要市场。在轮速测量，冷却系统压力，发动机油压力和刹车压力测量方面，人们正在考虑或已经开始用基于MEMS技术的传感器来取代已经开始用基于MEMS技术的传感器来取代已有的产品。此外，人们还在考虑在许多新开发的系统中采用微型传感器。随着微电子技术的发展和电子控制系统在汽车上的应用迅速增加，汽车传感器市场需求将保持高速增长，以MEMS技术为基础制作的传感器必将成为世界各国汽车用传感器的主流。
参 考 文 献
[1]司利增.汽车计算机控制[M].北京：人民交通出版社
[2]司利增.汽车防滑控制系统[M].北京：人民交通出版社
[3]董輝.汽车电子控制技术与传感器[M].北京：北京理工大学出版社
多传感器信息技术管理论文范文第2篇
摘 要：汽车修理作为一门极其强调实操技能的专业，在各中职学校的专业中得到更多关注和重视。然而，传统教学方式并不能真正满足汽车修理市场对修理人才的需求。主要分析了传统汽车修理教学中存在的不足，讨论了汽车修理理实一体化拓展性教学的重要性，并探讨了汽车修理理实一体化拓展性教学的途径。
关键词：汽车修理；理实一体化；教学；探索
汽车修理专业包括的主要专业课程有汽车构造、汽车修理工艺、汽车维护与故障排除等，且这三门课程涉及的理论知识与实践技能在传统教学中往往是分开开展的。一般是先进行理论课的传授，并且理论课的教材引用的汽车案例普遍是老旧过时的汽车款式，加上之后的技能实习因教育模式的缘故也没能扎扎实实完成。因此，传统的汽车修理教学适应不了现代汽车技术发展的步伐。
一、传统汽车修理教学存在的问题
传统汽车修理教学存在诸多问题，比如，理论知识的讲解方式过于抽象、汽车修理专业理论课程教学安排跨度较大、理论与实践教学分离等，这些问题阻碍了汽车修理教学实现其教学目标。
1.理论知识教学过于抽象
传统汽车修理教学中，对汽车零件的空间形体、零件之间的位置关系、装配关系及传动关系、工作原理等的教学展示通常较抽象，且对理论的排故知识主要是通过死记硬背来记忆。这种理论知识的教学习惯导致学生认知较片面、局限，学生学起来往往感觉枯燥乏味，且理论知识的记忆不牢固很容易忘记，甚至产生厌学情绪。
2.理论教学安排跨度大
汽车修理专业以传统方式教学时，其主要专业是技术理论课程，比如，汽车构造、汽车修理工艺、汽车维护与故障排除等的教学安排通常时间跨度较大。据统计，大多数学校对汽车修理专业技术理论课程的安排多达几个学期，造成学生对理论知识框架缺乏整体认识，从而对理论知识理解不透彻，未能更深入地学习。
3.理论与实践教学分离
在理实一体化教学被重视之前，汽车修理的理论与实践教学安排的教师一般非同一人，每个教师在教学上各有差异，这影响了学生获取更完整的理论知识与实践技能。而专业技术理论教学和实习教学一般又是在不同时段开展的，使得教材上的理论知识和实操技能不能有效融合，抑制了教学目标的实现。
二、汽车修理理实一体化教学的重要性
鉴于传统汽车修理教学存在的诸多问题，汽车修理理实一体化教学因其在促进学校教育模式的改革和发展、满足学生的素质现状、为学生打造研究性的学习平台等方面有重要意义而得到重视。
1.促进学校教育模式的改革和发展
对于传统的教学模式，会有理论所讲与实习所练不一致，导致理论与实践联系不大的情况发生，完全颠覆了发挥理论指导实践的初衷。理实一体化教学可以有效地解决这个问题，促进理论知识与实践教学融合，让学生在学中操作、在操作中感悟，通过理论知识指导实践操作，并在操作中加深理论知识的记忆，使教学收到事半功倍的效果。
2.满足学生的素质现状
传统的教学方式讲授专业课，习惯用一整堂课的课时讲授理论知识，其教学效果往往不理想。而理实一体化教学从学生的素质现状和心态出发，注重形象思维教学，让学生不再觉得理论知识枯燥乏味。通过一体化教学，教师可以一边讲授基本理论，一边通过实验手段演示工作原理，然后让学生动手操作，从中获取他们需要的就业技能，使学生在轻松快乐的氛围中吸纳知识。
3.为学生打造研究性的学习平台
理实一体化教学过程中以问题为引子，创造一种类似科学研究的情境，让学生通过对信息的收集、分析和处理来亲自感受知识的具体存在，能够培养学生对问题的分析和解决能力。这样的教学应用了科学研究的模式，以学生质疑为切入点，把学生合作解决问题贯穿于整个教学过程中，能够更好地激发学生的学习情趣，为学生创造研究性的学习平台。
三、汽车修理理实一体化教学实践与探索
理实一体化教学是在教学实践中逐渐形成的，需要汽车修理教师着重从以下四个主要方面着手，在实际教学过程中逐渐形成规律，以便使汽车修理教学达到更好的教学效果。
1.培养学生规范性操作
现代轿车需要良好的汽车保养和维修服务，这就必须有科学而规范的保养和维修工作流程。一方面要求学生熟悉常见车系的工艺流程和技术参数，正确规范拆装、合理维护；另一方面要求学生在操作的熟练程度和速度上达到一定水平。通过规范性操作的培养，让学生一开始就知道和养成规范的操作，并努力使之形成习惯，防止不规范操作导致交通悲剧的产生。这也是在激烈竞争中，汽车修理能够吸引并留住客户的重中之重。
2.引导学生注重知识向能力的转化
教师要引导学生将输入吸纳的知识转化为能力与素质。首先，让学生主动加入认知过程，指导学生总结自己的学习过程，着重总结从认识到实践的转化过程。其次，强化转化环节，知识向实践能力转化的每一个环节都要抓住关键，有针对性地下功夫，教师要提供足够的问题实物，让学生在动手中提高能力。最后，最大限度地发挥教育情境的作用，激发学生兴趣，调动学生的情绪，利用一切机会激发学生的好奇心和求知欲。
3.实行以问题为主线的教学
理论一体化教学中重点要培养学生提出问题、思考问题、研究问题和解决问题的能力，形成以研究问题为主线的教学形式。例如，在对各车系电喷发动机中氧传感器失效实验来分析判断故障现象的教学时，首先向学生提出问题：氧传感器失效后会出现什么现象？然后让学生思考讨论。在此基础上引导学生对几款车亲自动手实验，观察氧传感器性能变差后具体出现的故障及其发现，并查阅相关资料求证，为将来在各车系修理中打下坚实的基础。
4.鼓励学生勇于探究新技术
现阶段汽车技术的飞速发展，大量新器件和新技术的应用，让很多看似不可能的事情变为事实。若教学仍局限于之前编写的内容落后的课本，那么培养出来的学生必然适应不了新社会对汽车修理人才的要求。因此，教师要主动去学习，掌握最新汽车发展技术，与时俱进，并在教学中应用。在教学中引入相关先进技术内容，鼓励学生在汽车最新技术方面学习、探究，敢于提出新的想法，并敢于尝试。这样，培养的学生才有较新的知识结构面对就业，才具有较强的社会竞争力。
综上所述，在现如今这个日新月异的社会中，传统的汽车修理教学很显然应当被逐渐淘汰，而能够更好地适应社会快速发展需要的汽车修理理实一体化教学应当被大力提倡和开展。汽车修理的授课教师要在教学实践中依据教育规律，科学地培养学生规范性操作，引导学生将知识向能力转化，实行以问题为主线的教学，鼓励学生勇于探究新技术，抓住社会需求，培养出更能适应社会需求的汽车修理人才。
参考文献：
[1]陈妍.汽车修理理实一体化拓展性教学实践与探索[J].汽车维修与保养，2010（03）：78-79.
[2]郭斌峰.理实一体化教学在汽车运用技术专业中的实践与探索[J].魅力中国，2009（20）：27-28.
多传感器信息技术管理论文范文第3篇
摘要:传感器技术是实现测试和自动控制的重要环节。它的主要特征是能准确地传递和检测出某一形态的信息,并将它转换成另一形态的信息。随着科学技术的迅猛发展,其越来越广泛的应用于科学技术的各个领域。文章将传感器技术的研究现状与发展以及传感器在机电一体化系统中的应用等问题进行探讨,并分析了我国传感器技术发展的若干问题和未来发展的方向。
关键词:传感器技术;机电一体化;应用
传感器是一种检测装置,是实现自动检测和自动控制的首要环节。它能感受到被测量的信息,将检测感受到的信息,并按照一定的规律转换成可用输出信号,来满足信息的传输、处理、存储、显示、记录以及控制等的要求。在机电一体化的系统中,传感器处系统之首,是机电一体化系统达到高水平的有效保证。随着人类探知领域的不断深入,各种信息的传递速度将越来越快, 处理信息的能力也将越来越强,因此,就要求相对应的信息采集传感技术也要跟上发展的步伐,这也就决定了传感器将越来越被广泛运用、无处不在。
1传感器的研究现状与发展
随着现代科技的发展,传感器和检测仪表是工业设备中不可缺少的一部分,工业设备作为自动化系统的控制对象或其中的一部分,必须能与自动化系统的检测、控制和执行相兼容或能提供接口,从而使之集成为一个有机的整体,使该工业设备的用途扩大,是传统设备更新换代的必要条件。因此,从20世纪80年代开始,在世界各国掀起一股传感器热潮,各发达工业国家都十分重视传感技术的相关研究工作。传感技术已成为现代重要的科技领域之一,传感器及其系统的生产也成为了重要的新兴产业。传感器产品的品种较多,采用的科学原理也比较多,技术较密集,具有边缘性、多样性、综合性以及技艺性的特点,需要多种高新技术和多学科的相互配合。所以要推动传感器产业的进一步发展,也是有难度的。近些年来,由于传感器越来越多的应用于各行各业,加之汽车家电行业和信息产业等方面的飞速发展,对传感器需求量大增,以此推动了传感器制造业的快速发展,并形成独立的产业,也促进传感器由传统型向新型传感器的转型和发展。新型的传感器具有智能化、数字化、微型化、系统化和网络化的特点,而且功能更加广泛,它的研制和发展必将促进传统产业的发展和改造,在此基础上还可促进建立新型工业,这必将成为当代经济的新的增长点。当前,mems的发展,推动了传感器向智能化、微型化和多功能化的进一步发展。 除mems外,未来新型传感器的进一步发展还有待于新型的敏感材料、纳米技术和敏感元件,例如新一代超导传感器、焦平面陈列红外探测器、光纤传感器、生物传感器、新型量子传感器、纳米传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、以及多功能传感器等。
2传感器在机电一体化系统中的应用
传感器广泛应用于机电一体化系统和机电一体化产品之中,是推动其快速发展的重要技术之一。没有这些传感器对系统状态和信息精确可靠的自动检测,系统的信息处理以及控制决策等功能就无法实现。
2.1机器人用传感技术
机器人传感技术是一类专门用于机器人的新型传感器,发展于20世纪70年代,这种传感器与普通传感器的工作原理基本大致相同,但其对智能化处理以及传感信息种类的要求相对较高。 为了能检测作业对象和环境或机器人与它们的关系,在机器人上安装了触觉传感器、视觉传感器、力觉传感器、接近觉传感器、超声波传感器和听觉传感器等,这样就为机器人控制提供了准确及时的反馈信息,也大大改善了机器人的工作状况,使机器人能够更充分更完美的完成复杂的工作任务。
2.2汽车自动控制系统中的传感技术
现代化汽车工业随着传感器技术等新技术的不断应用,已经进入了全新发展时期。用自动控制系统代替纯机械式控制部件,这是汽车的机电一体化要求, 先进的检测和控制技术不仅体现在发动机上,也体现在全面的彻底的改善汽车的性能上,增加了人性化服务的功能, 减少排气污染、降低油耗、操作方便和舒适,同时也提高了行驶过程中安全性和可靠性。使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、气敏传感器、压力传感器等,这些是在其所有重点控制系统中必不可少的。
2.3机械加工过程中的传感检测技术
①切削过程与机床运行过程中的传感技术。切削过程的传感检测是为了优化切削过程的生产率和制造成本或材料的切除率等。切削力探测、颤震探测传感、切削过程探测传感、刀具与工件的碰撞传感、切削过程识别的传感等是切削过程传感检测的目标所在。其中最重要的传感参数有、切削过程振动、切削力、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。另外对于机床的运行来说,轴承与回转系统、驱动系统、温度的全性等是其传感检测目标,其传感参数有被加工件的表面粗糙度和加工精度、机床的故障停机时间、功率、机床状态和冷却润滑液的流量等。
②工件的过程传感。研究和应用最早和最多的是工件的过程监视,这是与刀具和机床的过程监视技术相比较而言的。其目标是是工件加工的质量控制。从20世纪80年代开始, 工件的过程传感加入了工件的识别与工件安装位姿的监视的相关要求。大致而言, 所谓的工件识别是辨识送入机床等待加工的毛坯或工件是否是要求加工的毛坯或工件,而工序识别是为辨识所执行的加工工序是否为零件加工要求的工序等,并且同时还要求辨识工件安装的位姿是否为工艺规程所要求的位姿。为了完成这些识别和监视就必须使用或者开发许多种传感器,例如激光表面粗糙度传感系统、基于CCD的机器视觉或TV传感器等。
③刀具(砂轮)的检测传感。在切削过程中,刀具的失效与砂轮的过程工况,对切磨削过程的正常进行有着重要影响。刀具与砂轮磨损到一定限度或出现破损,将使它们失去了切磨削的能力或无法保证其加工精度与加工表面的完整性时等,这被称为刀具或砂轮失效。工业统计证明,刀具失效可能引发设备或人身安全事故,甚至引起重大事故。从80年代开始,刀具与砂轮的过程监视与控制技术和装置的研究与开发受到世界各国的普遍关注。
3我国传感器技术发展的问题与发展方向
传感器技术水平的高低在一定程度上影响和决定了系统的功能,作为实现自动控制和自动调节的重要环节和机电一体化系统必不可少的一部分,如不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行准确及时的检测并转换成容易传送处理的信号,那么所需的用于系统控制的信息就不能获得,也影响了整个系统的正常有效的工作。我国传感器的研究开始于20世纪的80年代,研究地点主要是在专业的研究所和大学里, 当前我国在这一方面的研究和国外先进技术相比还有比较大的差距,体现在许多方面,首先是先进的微机械加工技术与设备;其次是先进的模拟、计算与设计方法;然后是先进的封装技术和设备;最后是可靠性的技术研究等。
所以,当前我国应进一步加强相关的技术研究工作,并及时引进国外先进的设备,以此提高整体的技术水平。基于此传感器技术未来的发展主要展现于以下几个方面。
①加速研发新型的敏感材料。致力于研制出精确度和灵敏度高、响应速度快以及互换性好的新型传感器,使其向高精度方向发展,以确保生产自动化的安全可靠性。
②研制出一批基于新型敏感材料的新型传感器。这主要是通过光电子、微电子、生物化学和信息处理等各种学科和各种新技术的相互渗透与综合来成就完成的。
③研发微型化传感器。未来一段时间研究的热点问题将是针对传感器微型化来进行,这主要要通过发展新材料和加工技术来实现。
④向智能化数字化迈进,随着科技的快速发展,传感器的功能也日新月异,其输出的将是经过微电脑处理好后的数字信号,而不是一个单一的模拟信号,这将是带有控制功能的智能传感器。
总之,传感器技术作为实现测试和自动控制的重要环节。在科技迅猛发展的今天,已被广泛地应用于社会和科学技术的各个领域。我国应加紧对传感器技术的研究和发展,为工业发展服务。
参考文献:
[1] 汪国平.浅谈传感器技术在机电一体化中的应用[J].硅谷,2009,(15).
多传感器信息技术管理论文范文第4篇
在日常科学实验教学中，常常会出现数据混乱。如五上光单元探究阳光直射、斜射与吸热关系的实验，由于风吹等环境的影响，用传统的温度计根本无法得到准确的数据。四年级声音单元让孩子通过听来判断尺子等物体音高的变化，孩子时常会判断错误，看似热闹的实验探究实际上却是非常的低效，浪费了大量的探究实践，也达不到预设的教学目标。
基于传感技术的探究实验仪器包括数据采集器、各种传感器和计算机等。学生借助数字化传感器对周围的事物进行探究，能获得丰富的信息，更准确地感知科学世界。针对前面的实验，用光学传感器可以降低实验的操作难度，并得到准确的数据，从而减少了不必要的操作时间，让孩子有充分交流与分析论证机会。利用声音传感器采集不同声音，借助数字化探究系统即可得到对应的声音波形图像。孩子们能清楚地“看见”每个声音，帮助孩子对声音的认识从感性层面上升到理性层面。
一、基于传感技术探究实验设计
在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。
课堂实验探究的高效，传感技术仪器的有效使用，不仅需要分析教材，合理选材，还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作，以学生为主体性，讓学生配合教师来完成实验，学生便于理解，又可增加学习兴趣，才能使实验变得简单易行，达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先，连接手握心率传感器、界面和计算机。其次，启动Logger Pro或LoggerLite软件，最后，程序将自动识别手握心率传感器，这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动，例如做跳跃运动前、之间和之后的心率；测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中，注重体验和感悟，又便于学生对知识的接受和理解，从而也激发学生的兴趣。
二、传感技术探究实验室的组建
为了提高实验探究效率，保证实验教学的有效开展，创建探究实验室，合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备，主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购，我们采购到探究实验室套材，主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器，还可以根据需求来自行选择；同时，这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时，传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据，并通过数据采集器传到计算机中，计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现，并进行分析处理。
三、传感技术实验器材在拓展课程中的应用
科学课堂实验的时间和空间是有限的，而学生对科学世界的探索是无止境的。因为孩子对科学实验的喜欢，我们将开放实验室，让学生快速了解掌握新器材的特点：以其丰富的传感器，准确、快速的测量，以及多功能的软件支持，为孩子们提供了一个科学探索的技术平台，丰富了创新实验的内容。如水果电池、蜡烛的燃烧、金鱼存活的秘密、探究植物的光合作用等。孩子们充分利用这些器材，想办法解决难题的过程中，自主建立起正确的科学精神和态度，逐步理解科学探究的本质。通过由扶到放，通过学生的亲身参与，基于传感技术的实验仪器才能真正成为学生科学探究的乐园。
【作者单位：杭州市转塘小学 浙江】
多传感器信息技术管理论文范文第5篇
关键词：光纤光栅 传感 应用技术 应用前景
光纤光栅传感技术主要是以光信号的形式进行传输，光纤光栅传感技术从本质上来说不受电磁干扰，抗干扰能力强;光纤光栅传感器可以做到较小的体积，并可实现对轨道交通结构在无任何损伤的情况下进行安全合理的布设;采用波长编码的形式，可以实现准分布式实时监测;同时光纤光栅传感技术还具有精度高、可靠性高等优点，可以进行应力、应变、位移、加速度、温度等多种参量的实时监测[1]。光纤光栅传感器的反射光波长对温度、应变等外界环境因素敏感性高，因此能以高分辨率测量许多物理参数[2]。通过飞秒激光等技术，就可以实现低成本、大批量化的生产光纤光栅传感器。通过激光扫描等技术，就可以实时高精度的监测相关信息。光纤光栅传感技术可以利用一根光纤，通过串联的方式，实现多点位实时测量，在石油化工、电子信息、地质勘探等众多领域被广泛应用。
1光纤光栅传感的特点
光纤光栅传感器作为一种新型的传感器，其主要特点是可靠性强、精度高、受外界环境影响小、易于组建传感网络等，在石油化工、电子信息、地质勘探等领域应用广泛[3]。目前已有研究学者将光纤传感器技术应用于地震实时监测系统当中，并且取得了比较理想的效果。近几年来光纤光栅传感器应用越来越广泛，并逐步在目前市场上对现有的传统的电传感器进行了更新替代，与传统的电传感器相比较，光纤光栅传感器主要优点有以下几点。
(1)光纤自身纤细，具有经久耐用、安全可靠、性能十分稳定的特点。与其相对应的光纤光栅传感器具有非传导性、质量轻、可靠性强、精度高、受外界环境影响小、易于组建传感网络等特点，并对布置部位数和被测对象影响较小，易于埋设并对埋设对象基本无任何损伤。基于这些特点使光纤光栅传感器其更适合在煤炭勘测、电力设施监测、油库油站监测、矿下井下安全作业、气罐和油罐监测、隧道和桥梁冲击、振动阻尼、形状控制检测等恶劣、高风险的环境中进行实时监测工作。
(2)光纤光栅传感器具有故障率低、维护性强、性价比高、可靠性好、敏度高、寿命长等特点，并能在建筑物内部进行多位置的布设，并可以进行多参数的独立监测，对外提供实时监测信息。
(3)光纤光栅传感器的传感探头外形简洁、质量轻盈、材质柔软、安装便捷，可装设于各种复杂的环境和场所，埋设于隧道、桥梁等建筑物内部，对隧道、桥梁等建筑物内部进行冲击和形状控制进行连续实时监测，发现问题实时进行预警提示，及时进行人为干预，从而消除安全隐患，确保建筑物结构的完整性、安全性。光纤光栅传感器的传感探头性能稳定，重复性强。由于光纤光栅传感器的传感探头监测信息是通过波长进行编码，因此其不受光纤连接器耦合损耗和光源的光强波动等因素的干扰，光纤光栅传感器的传感探头抗干扰能力比较强。
2光纤光栅传感器的工作原理
通过光诱导作用下，在掺加锗材料的光纤中产生出了光栅效应，1978年，Hill等研究人员在进行实验时偶然发现了这一现象，世界上第一根光纤光栅从此被成功地制作出来[4]。大量的研究人员开始深入研究探索光纤光栅的基本原理、制作方法和光纤光栅技术的实际应用，并且进行了大量的技术改进和完善工作。石英是构成光纤的主要材料，主要是由芯层和包层组成，外层通过涂覆层进行保护。光纤光栅的种类比较繁多，其中最为典型的也是发展最早的光纤光栅就是光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)，FBG也是应用最广泛的光纤光栅之一。
与其他传统的传感设备相比，光纤光栅传感器主要是基于光纤传输的特性，它最早起源于光纤通信技术，通过多年的探索实践和应用研究，目前已经被广泛使用。 例如在石油化工、电子信息、地质勘探、土木和道路桥梁工程的检测中经常使用。光纤传感器中的光纤和一般通信中的光纤结构十分相似，分为3个部分：纤芯、包层和涂覆层。光纤纤芯以二氧化硅为主，基于全内反射物理原理，特定的光波会在纤芯中传输[5]。由于纤芯存在着光敏感这一特性，根据光源的不同，光纤折射率进而会随之进行相应的改变，因此温度、湿度、变形、张力发生变化的量测，可以通过光纤光栅中波长的变化，从而进行精准的量测。光纤光栅传感器结构非常简单，光纤光栅传感器可以做到较小的体积，光纤光栅传感器还具有可靠性强、精度高、防水性强、灵敏度高的特点，并且相比较其他类型的传感设备，光纤光栅传感器的稳定性好、可靠度高、受外界环境因素影响小、易于组建传感网络，在实际应用中可在建筑物内部进行多位置的布设，并可以进行多参数的独立实时监测，从而在复杂的建筑物结构中充分发挥其能力。
3光纤光栅传感技术的应用
20世纪末期，光纤光栅传感技术出现以后，并逐步进行了实践应用。由于光纤光栅传感技术具有可靠性强、精度高、防水性强、灵敏度高、受外界环境影响小、易于组建传感网络等特点，光纤光栅传感技术大规模地应用在洞室、隧道安全性、稳定性方面的监测，对洞室、隧道周围岩(土)体有影响的岩(土)体进行实时变形监测[6]。国内的北京品傲光电科技有限公司、武汉理工光科股份有限公司、上海波汇科技有限公司、国外的美国MOI、SmartFiber、加拿大FISO等科研机构和研发企业主要从事光纤光栅传感器的生产和应用研究。
3.1在土木工程中的应用
利用光纤光栅传感器对隧道、桥梁、建筑物等进行多点位实时监测，可以获取相关建筑物的载荷及健康状况信息。在土木工程建设过程中可以提前将光纤光栅传感器埋入相关建筑物的结构中，也可以等项目竣工后把光纤光栅传感器贴附于相关建筑物表面进行实时监测。通过串联组建传感网络的方式，可实现利用计算机对建筑物结构进行分布式的监测及远程数据信息的实时监控。
3.2在电力设施中的应用
在电力行业中，最典型的应用就是利用光纤光栅传感器测量高压变压器绕阻热点的温度，从而进行故障的诊断和预警，实时对电力设施的安全运行进行监测，保持电力设施在最佳功率状态下进行工作。
3.3在钢铁冶炼中的应用
在钢铁冶炼企业的钢液浇铸生产作业过程中，通过光纤光栅传感应用技术，研制出光纤漏渣检测装置对相关参数信息进行实时监测，可以有效防止钢液被氧化、提高生产加工产品的品质，防止在生产作业过程中铸坯出现质量问题及误判漏渣的问题。
3.4在生产过程中对设备安全性进行监测的应用
光纤光栅传感器是具有防火防爆特点的器件，性能安全、稳定、可靠。在企业生产过程中，利用光纤光栅传感器防火防爆特点和性能安全、稳定、可靠这一特性，可以对反应罐等高温高压状态的设备表面进行感温网格多点位的铺设，对反应罐等高温高压状态的设备的表面温度等特性进行实时监测，可相对精准地发现安全问题，及时进行预警，消除安全隐患，保证反应罐等高温高压状态的设备的正常工作。
3.5在河道湖泊遥感中的应用
通过光纤光栅水位传感器，对河道、湖泊及城市污水管网进行实时监测，监测数据相对传统传感器精度要更高，当水位发生变化时会引起FBG的拉伸或压缩，对水位进行实时的遥感遥测。
3.6在航空航海中的应用
光纤光栅传感器在航空、航海中应用比较广泛。在航空中，利用光纤光栅传感器对飞行装置的升空及降落、运行幅度、运行速度、加速情况、温度、湿度等信息进行实时监测。根据对飞行装置的监测参数要求，一般需要近百个传感器，因光纤光栅传感器质量轻盈、材质柔软、安装便捷，所以是最好的选择;光纤光栅传感器在航海中多用对船只的性能、运行速度、海浪对船只的冲击情况等进行实时监测。
4 光纤光栅技术应用前景
目前我国要求在石油勘探、电力设施、隧道、桥梁、轨道交通等消防方面配备消防安全预警信息化应用系统，光纤光栅传感技术作为新一代的传感技术具有可靠性强、精度高、防水性强、灵敏度高、受外界环境影响小、易于组建传感网絡等特点，而且光纤光栅传感技术应用的领域更广，潜力更大，光纤光栅传感技术也迅速在这些行业的领域奠定了应用基础，光纤光栅传感技术的应用正在快速发展。
5结语
光纤光栅传感器虽然有很多的优点，但是目前光纤光栅传感器相关的一些应用技术不太完善，光纤光栅传感器进行推广应用受到了一定的局限。光纤光栅传感器的价格也相对比较高，这对光纤光栅传感器的推广应用市场也有一定影响，这就需要下一步从光纤光栅传感器基应用原理、应用材料和研发制作工艺等方面严格把控其成本，研发制造出适合光纤光栅传感器应用市场的性能优、价格低的光纤光栅传感器。随着现代科学技术水平的不断提高，光纤光栅传感应用的新技术、新工艺、新成果的进一步涌现，将来光纤光栅传感器会在更多领域进行应用推广，从而替代传统的传感器，光纤光栅传感器应用在土木工程、健康医疗、石油勘探、电力电气设备、电子信息、生物医药等众多领域的市场份额将会进一步大幅增长，与其相对应的技术成果转化也将进一步加快。
参考文献
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多传感器信息技术管理论文范文第6篇
中央民族大学附属中学是全国各地少数民族中学生向往的求知殿堂。所以，一个班里，一般会汇集来自边疆和内地的几十个少数民族学生，来自四面八方的少数民族同学在宗教信仰、民族文化、生活习惯以及人际交往等方面都带有鲜明的民族烙印，同时，在家庭经济情况、学习基础等方面也存在一定的差异。这些差异，决定了班主任工作的复杂性。
笔者接触的附中少数民族中学生普遍存在以下特点：
具有强烈的本民族意识。虽然年龄较小，并且外在的一些特点，包括语言习俗等在内的习惯都和汉族同学比较接近，但是各民族同学的内心都具有强烈的民族情感，对于本民族的宗教信仰、民族习惯有强烈的维护意识，希望这些信仰和习俗得到汉族老师和同学的理解和尊重。对于无意识的冒犯十分敏感，往往成为一些不良事件的导火索。
思想情感波动幅度较大。目前附中采用寄宿制管理，学生一般都是初次离开家庭，由于远离家乡，远离父母，身处陌生的环境，并且学生年龄较小、阅历尚浅，在思想上情感上很容易受到外部环境的影响，往往微小的事件就会造成情绪的巨大波动，影响学习和生活。
学习基础差异较大。总体来说，附中学生学习基础相对于过去已经大大提高，但是，不同区域之间的少数民族同学学习基础依然相差较大，这就导致了一部分学生的知识基础和学习能力相对比较薄弱，这一方面让部分学生产生巨大的心理负担，滋生畏难、厌学的情绪；另一方面也对教师的教育教学工作提出了因材施教、差异化教学的新问题。
家庭经济差异比较大。同一班级中，来自不同区域的少数民族学生家庭经济情况差别较大，一些来自西部或经济欠发达地区的同学家庭经济比较困难，这使得他们来到北京以后，因为生活成本的提高面临更多的压力和困难。另外，部分同学由于家庭条件优越而表现出的奢侈消费习惯，也会给其他学生的心理造成较大的冲击。这些都将影响少数民族学生思想的稳定性、学习主动性和参与活动的积极性。
在分析了解民族学生特点，明确班主任工作定位之后，笔者总结出在班主任工作中促进民族团结，做好教育教学管理工作的几点体会。
第一，做足功课，了解每一位同学的背景及经历。班主任除了要了解每一位同学的民族成分、家庭背景、学习成绩、成长经历等，还要对各民族的历史沿革、宗教信仰、地域特征、生活习惯、风土人情等有所了解，从而有针对性地开展教育工作。
第二，倾心关注，把对学生的热爱之情融入学生生活。一方面要通过经常性的谈心等方式化解学生的生活压力，另一方面对于家庭困难的学生要给予适当的照顾，要帮助学生建立正确的消费观念，避免攀比之风的形成。另外，对于学习基础薄弱的同学，要帮助他们树立信心，必要时给予他们学习上的帮助。
第三，差异教学，让每一个同学都发挥出所长。在班级管理中，班主任要善于发掘各民族学生的特质，使得大家乐于为集体奉献自己的所长。在教学中，班主任要有意识地用少数民族学生的长处去激发他们的学习热情，增强他们的自信心，促进学习。
第四，宽严有度，绝不降低对每一个同学的要求。班主任工作要全方面融入学生的生活和学习之中，在生活上要包容不同的民族之间的差异。但是，在纪律、思想品德、学习等方面仍然应当秉持所有民族同学同一标准，一视同仁，才能避免标准不一带来的“优待性歧视”对于学生造成的二次伤害。
第五，团结协作，积极发挥骨干分子的力量。在尊重个体、照顾差异的基础上，班主任要积极引导全体同学共同营造和谐上进的班级文化。要依靠班干部，通过严格要求、树立威信，使得他们成为各民族同学信赖的班级管理骨干；要在班级内培养一批各项活动与工作的积极分子，发挥各民族同学所长，营造共同参与的班级氛围；要通过班干部和积极分子的带动作用，齐心协力，构建出和谐、温馨的多民族班级文化。
■ 编辑江泓 ■