传感技术论文范文第1篇
摘 要：无线传感网络技术是具有交叉学科性质的高科技技术，可以被广泛的应用在医疗卫生、国防军事、交通管理、灾害预测、桥梁检测、制造业、环境科学、城市信息化建设等领域。结合现代农业实际要求，将无线传感网络与现代农业结合，提出了基于无线传感网络的智能监控系统方案，用基ZigBee协议的CC2530芯片作为传感器节点和网关/汇聚节点，进行参数的采集、传输、汇聚和融合，结合数据库技术和专家决策系统，以实现农业生产的自动化和精细化。
关键词：智能农业；监控系统；无线传感网络
一、背景分析
传统的农业需要花费大量的劳动力进入到田间地头劳作，浇水施肥，耕地等等。不能更合理化的利用有限的资源创造更大的财富，很多时候反而浪费了资源。智能农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等一系列环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户的需求，随时进行处理，为农业综合生态信息的自动监测、对环境进行自动控制和智能化的管理提供了科学依据。方便人们对农田里的作物进行科学化管理，在第一时间了解它们的需求，极大的提高了资源利用率。传感技术为传统农业带来了革新与飞跃发展，成为了未来新型农业发展的必然趋势。
二、智能农业监控平台功能需求
为了方便管理人员对传感器传输过来的数据进行实时的监控，分析。具体功能：
（1）实现对农田里温度、湿度、光照、主要生长营养素等的数据采集。
（2）实现对传感器传来的数据进行实时采集、监测、查看。
（3）对超过设定阀值的异常数据进行报警，并能将数据发送到手机，方便远程管理。
（4）对所有采集的数据进行存储，生成曲线图，方便管理和分析。
（5）可以随意调用查看历史数据，并进行分析，根据分析结果实现自动灌溉。
三、无线网络的组成及其实现的核心技术
传感器网络系统通常包括传感器节点、网关/汇聚节点Router和管理节点。
（一）网关节点。负责对各节点传感器数据的采集、处理以及和外网通信，作为数据采集的传感器节点响应相应的网关请求，搜集周围信息，如温度、湿度，光照等；同时还要兼具有路由功能，依据一定的路由协议直接或者通过作为多跳中转的节点中传输到sink节点，再借助临时建立的sink链路把整个区域内所监控的数据传输到远程中心。
（二）传感器节点。采集的监测数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输的过程中监测数据被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，最后通过互联网到达管理节点。传感器节点之间通信采用的是基于Zigbee技术的CC2530芯片实现。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的一种短距离的无线通信技术，具有低功耗、低速率、低成本、低复杂度等一系列特点。Zigbee遵循开放系统互连参考模型，协议栈包括物理层、媒质访问控制层、网络层和应用层，支持自组织网络技术。CC2530是TI公司生产的一款基于具有SOC，支持IEEE802.15.4、ZigBee、ZigBee PRO和ZigBeeRF4CE标准，具有较高的无线接收灵敏度以及抗干扰性能，其传输的距离大于75m，最高传输速率可达250Kbps。
（三）管理节点。用于动态的管理整个无线传感器网络。传感器网络的所有者通过管理节点访问无线传感器网络的资源。
（四）监控系统软件。采用模块化设计，VC++6.0软件编写，采用数据库方式实现数据存储以及读取，并相应的对参数进行控制。系统可分为登陆模块、通信模块、数据显示模块、数据库修改及管理及查询模块、专家决策系统和控制模块（主要用于控制自动灌溉等技术的实现）。
四、参数设置
农业中检测的参数主要有土壤温度、土壤湿度、光照度、CO2、土壤水分、土壤养分以及各种被控对象的开关量等。不同情况下不同，具体如下所示：
（一）温、湿度节点：用于温、湿度监测，温度传感器选用DS18B20，测温范围为-55℃～+125℃，分辨力最高达±0.0625℃，精度±0.5℃，响应时间<1s。湿度传感器的选择频率输出湿度模块HF3226（用湿敏电容HS1101制造），宽量程：10～95%RH，体积小，性能稳定，工作温度范围–40～80℃，精度±5%RH，比例线性的频率输出。
（二）光照度、CO2节点：传感器采用PD-LL，精度：±2%，测量范围0-20000lux。CO2传感器选择TGS4160（固态电化学型气体敏感元件），测量范围：0～5000ppm；加热器电流：250mA；加热器电压：5.0±0.2VDC；加热器功耗：1.25W；温度：-10～+50℃。
（三）土壤温度、养分、水分节点：土壤水分传感器选择AQUA-TEL，测量各种土壤的单位体积含水量，测量范围：0-100%，误差<3%，重复性误差<1%；土壤养分测定包括土壤有机质、pH值、氮、磷、钾pH值以及交换性钙、镁的检测，可采用离子、生物传感器。
五、结束语
无线传感器网络技术融合了传感器技术、计算机技术和网络通信技术。各传感器分工合作，自主组网，网络拓扑动态变化。具有随机部署、分布式结构、自组织、智能型、成本低、环境适应性强等等特点。将无线传感网络技术应用于农业经过近几年的研究已经接近成熟，并且将在以后的飞速发展下为世界带来更多好处。如果对传感器节点加以修改，按照自己的需求重新配置，可将其应用于更多方面，如环境监测、医疗事业、工业自动化等领域。
参考文献：
[1]李慧，刘毅.温室控制技术的发展方向[J].林业机械与木工设备，2004（05）：78-80.
[2]陆志平，秦会斌，王春芳.基于多传感器数据融合的智能火災预警系统[J].杭州电子科技大学学报，2006（05）：123-125.
[3]于海斌，曾鹏.智能无线传感器网络系统[M].北京：科学出版社.2006.
[4]ZigBee Alliance.ZigBee specification[Z].ZigBee Alliance，2006.
传感技术论文范文第2篇
本次实验我们进行的是无线传感器网络综合实验。在实验中，我们小组成员学习了无线传输的基本原理，合作完成实验系统的安装、调试与数据分析，在这一过程中我受益良多。
无线传感器网络系统是基于ZigBee技术。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
现在无线传感网络技术广泛用于很多方面，如农业物联网、工业自动化以及智能家居等。无线传感的使用使传感器和自动化技术得到了空前的发展，并给人们的生活带来了很大的便利。
我们平时的实验课更多注重对理论的验证，但是没有创新性和自主研发性，虽然这次的实验我们大部分也是照着实验说明书进行连接、烧录程序、演示等，但是此次的实验增加了我对电子设计的浓厚兴趣。只要有兴趣，我相信化兴趣为动力，我肯定能更加努力加强电子专业的学习，努力提高专业素养。
当然实验中还有注重团队的协作，我们分工明确，合作愉快，因此更快、更好地完成了实验。现在的项目工程，凭一己之力几乎不可能完成，所以企业也十分注重员工的团队意识，我们想要进入好的企业，对这块不能等闲视之，必须加以重视。
传感技术论文范文第3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.
传感技术论文范文第4篇
关键词：无线传感器;船载环境;能量回收;电磁感应
0 引言
无线传感器结合了微型传感器技术、通信技术和集成电路技术等，能对环境或对象进行实时监测、感知和信息采集，并具有远程无线传输功能，无需器件的连接，能降低整个监测系统搭建的复杂程度和维护成本[1]。无线传感器节点通常采用便携式电源供电，电能耗尽后，无线传感器也将失效，电池的寿命往往限制着无线传感器的寿命。因此，无线传感器的设计通常要求降低其功耗[2]。这种设计可以在一定程度上延长无线传感器的使用时间，可是无法补充电池能量这一根本问题仍然没有解决，这仍是限制无线传感器发展和应用的重要因素。
在很多无线传感器的应用场合，存在着许多可转化、可利用的能量，回收这些能量并给无线传感器供能是一种切实有效的方法，例如利用压电效应回收环境中的振动能量[3]等等。当无线传感器应用在舰船上时，在海上航行的舰船必然会因受到海浪的冲击或推动而发生一系列复杂的船体摇摆运动[4]，这种摇摆能量在舰载环境中几乎无处不在，并且具有较高的能量密度。因此，研究一种装置将船载环境中的摇摆能量回收并转化为电能供应给无线传感器节点是一种切实有效可行的方法。
本文将对采集摇摆能量的器件进行设计，并将设计的器件和无线传感器结合起来，同时对无线传感器进行低功耗设计，以进一步延长其使用寿命。
1 总体设计
无线传感器节点中的器件和微机电系统在工作时必须有稳定的电流，但由于船体的摇摆运动是无规律、不规则的，所以收集到的电能也是不稳定的，无法直接供给设备使用，必须将其转换为稳定的电能之后才能正常使用。本设计的总体构思如下：将船舶的摇摆动能进行回收，稳压处理后向蓄电池充电，再由蓄电池向设备供电，同时对无线传感器做低功耗设计，进一步延长其使用寿命。本文提出的无线传感器系统框架如图1所示。
2 能量收集装置设计
环境中能量回收技术按照原理划分主要有三种类型：电磁式[5]、静电式[6]和压电式[7]。它们通过特定的机械结构将环境中的机械动能收集转化为电能，能有效改善传统无线传感器不能长期供能的缺点。船载环境中摇摆动能普遍存在，频率低且幅度较大，因此本设计拟采用基于电磁感应的电磁式能量回收技术来回收摇摆能量。
电磁式摇摆能量收集装置的结构模型如图2所示，该结构包括顶盖、外壳、磁珠、弧面支架和线圈。线圈固定在弧面支架下，磁珠能在弧面支架上自由滚动，当船舶摇摆时，磁珠在弧面支架上滚动，线圈感应到磁场变化产生感应电流。
目前，凌力尔特公司的芯片LTC3588集成了一个低损失全波桥式整流器和一个高效率降压型转换器，能实现对电能的整流、稳压和控制，并且可以对蓄电池进行充电。电路结构如图3所示。
3 传感器模块(传感+处理)设计
传感器模块负责检测舰船船舱中的温度数据，采用定制的低功耗温度变送器。拟选用热电偶探头温度传感器WZPT-01，Pt100进行冷端温度补偿。温度变送器电路如图4所示。
AD7124-8是低功耗、低噪声、24位模数转换器(ADC)，系统的典型无噪码声分辨率约为15位，片内集成了系统需要的大部分构建模块，因而能够简化热电偶系统设计。
4 无线传输模块设计
无线传感器网络组网常用的技术有Zigbee、LoRa、NB-IOT等。其中NB-IOT基于现有蜂窝组网，在舰船环境无法使用。而LoRa是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，在同样的覆盖距离下，其相比Zigbee更加节能，而且信号经过扩频调制后频谱特征接近噪声，在信号安全和抗干扰方面有优势。LoRa模块低功耗通信距离远，通信距离可达十几千米，解决了低功耗和远距离不能兼得的难题。所以，无线传输模块选用国内某公司的RHF76-052 LoRaWAN模块，其采用SX1276系列LoRa专用基带芯片，MCU采用ST公司超低功耗STM32L052 ARM芯片。其中SX1276负责LoRa的物理层基带部分(信号接收发送、调制解调)，STM32L052负责LoRa通信协议的MAC层部分(数据成帧、帧检查、介质访问、差错控制)、传感器模块控制与数据采集以及电源管理，框图如图5所示。
变送器输出电压通过RHF76-052模块的MCU转换为数字信号，再根据传输协议数据打包后送SX1276发送。
无线传感器节点中，无线通信模块的功耗占整个节点功耗的大部分，降低无线通信模块的功耗是实现无线传感器低功耗的一个重要环节。在保证数据正常传输的情况下，应尽可能降低或简化不必要的控制信息，通过减少传输数据量来降低能耗;同时，通过节点“侦听—休眠”状态的改变来降低空闲侦听所带来的能量消耗。具体流程如图6所示。
5 结语
本文首先分析了船载环境的特点，确定摇摆动能是船舶在航行中分布广泛的一种能量;然后设计了能量回收装置，将装置通过LTC3588芯片与无线传感器结合起来，并且对传感器模块和无线传输模块进行了设计分析;最后通过对无线通信模块进行低功耗设计，进一步延长无线传感器的使用寿命。
[参考文献]
[1] 张超，徐姣.振动能量回收功能的无线传感器[C]//第十届全国振动理论及应用学术会议论文集，2011：995-1002.
[2] 张永梅，杨冲，马礼，等.一种低功耗的无线传感器网络节点设计方法[J].计算机工程，2012，38(3)：71-73.
[3] 汪泽浩.一种基于压电陶瓷晶体的振动能量回收装置的研究[D].杭州：浙江大学，2015.
[4] 程家军，李春枝，陈颖.舰载环境振动摇摆特性测试分析[J].装备环境工程，2015，12(1)：114-119.
[5] 王满州.电磁式振动能量收集装置研究[D].杭州：浙江工业大学，2017.
[6] CHIU Y，KUO C T，CHU Y S.MEMS design and fabrication of an electrostatic vibration-to-electricity energy converter[J].Microsystem Technologies，2007，13(11)：1663-1669.
[7] 任朝阳，曹自平，朱洪波.振动能量采集供电的无线传感器设计和制作[J].功能材料与器件学报，2015，21(4)：51-55.
收稿日期：2020-02-19
作者简介：李振扬(1995—)，男，湖南湘乡人，在读硕士研究生，研究方向：机械电子。
通信作者：赵立宏(1967—)，男，湖南衡阳人，硕士，教授，主要从事机械电子、测控技术的教学与研究工作。
传感技术论文范文第5篇
摘要：针对快速捕捉赛场中裁判员手势判决跟踪问题，依靠图像的动态手势跟踪虚拟现实交互技术，研制了一种基于惯性传感技术的裁判员手势控制器，并进行了相关实验验证。该手势控制器由安装在手部、小臂和大臂的13个传感器节点组成，可用于计算机快速捕捉到裁判员对赛事的判罚，进而与虚拟空间中的物体进行交互。实验结果表明，该手势控制器能够准确地跟踪裁判员手姿势，进而控制虚拟手完成虚拟各类手势等交互操作。
关键词：虚拟交互;裁判员手势;惯性传感
文献标识码：A
0 引言
裁判员作为体育比赛中负责赛场只需的任务，其主要依靠手势行使规则赋予的职权[1]。针对裁判员手势的跟踪研究是快速判断比赛结果的重要依据。虚拟现实（Virtual Reality，VR）作为目前虚拟空间并与之交互的三维环境模拟系统，是视觉表达最为完美的艺术表现形式，具有很强的沉浸感[2]，且已经在军事航天、康复医疗训练、游戏、室内设计、工业仿真、教学等从军事到民用等诸多领域得到了广泛应用[3]。裁判员手势输入具有迅速、直观的特点，主要分为基于数据手套的静态手势识别[4]和基于图像的动态手势跟踪[5]两类。数据手套能够准确地识别出手势信息，但是手势被限制在固定点，属于静态手势，而且柔性传感器成本昂贵、容易损坏[6]。基于图像的动态手势跟踪是基于实时图像处理技术实现的，該方法能有效快速跟踪裁判员手部的运动，但是算法实现难度大[7]，而且容易受到赛场摄像机视场以及光照条件的限制。
近年来，随着微惯性传感技术（MEMS）的不断发展，惯性式动作捕捉技术逐渐成为研究热点[8]。国内外对惯性传感技术在手势跟踪方面的研究主要集中在主从控制[9]、人机交互[10]、康复医疗[11]等领域，而且这些研究大多针对静态手势识别。从交互的角度来看，静态手势识别适用于指令式操作，属于单向输入，一般用于流程控制;动态手势跟踪适用于交互式操作，可用于操作虚拟空间中的手势。
从虚拟现实输入的角度出发，针对裁判员动态手势跟踪，提出了一种基于惯性传感技术的手势控制器，并加入了振动反馈。该控制器不仅可以为虚拟现实提供手势跟踪，而且可以提供触觉反馈，使得虚拟交互变得更加真实自然，且快速获取裁判员对赛事判决。
1 整体方案设计
1.1 功能需求
在体育赛事中，裁判员通过手势去表达比赛结果的判决，手势表达在赛事中具有非常重要的意义。在人机交互中，手势输入作为一种新型交互手段，具有生动、形象和直观的特点，可以为研究裁判员手势提供非常自然的交互体验。
针对虚拟交互的动态手势跟踪方法主要有两类，一是基于图像的动态手势跟踪方法[12]，该方法对摄像机视场中的图像进行实时处理，但是当赛场中众多运动员同时交互发生遮挡或受到空间中其他物体的遮挡时，动态手势跟踪会失去效果。另一类是基于惯性传感技术的动态手势跟踪方法[13]该方法不受光照、背景、空间等外部环境的限制，不存在遮挡问题，而且具有实时性好、灵敏度高、动态性能好等优点，非常适合应用在多人互动的虚拟交互环境中。
针对虚拟交互设计的裁判员手势控制器应该具备以下功能：（1）适用于虚拟交互，具有可拓展性，未来可用于现实赛场;（2）具有触觉反馈功能，可用来感知操作对象;（3）穿戴方便，且性能要稳定可靠。手势控制器中增加的触觉反馈功能可以增强互动感，考虑到舒适性、体积限制等因素，拟采用振动触觉反馈方式。
1.2 传感器布局方案设计
图1所示为人手骨骼解剖结构图。手掌骨骼主要由掌骨、近节指骨、中节指骨和远节指骨构成。其中除大拇指外，其他四指均由远节指骨、中节指骨和近节指骨构成。手指的弯曲由三节指骨的旋转运动来实现，其中除大拇指外其余四指主要依赖近节指骨和中节指骨的主动运动。由于远节指骨的自主运动范围极小，而且它与中节指骨在运动上有一定的附属关系，因此在手势跟踪中，远节指骨的数据常常根据中节指骨来计算出，而不需要在远节指骨上安装传感器。大拇指的运动是由远节指骨和近节指骨的运动来共同完成的。因此，在手掌部分，每根手指需要安装两个传感器，同时手背处也需安装传感器来检测手的空间翻转、俯仰运动，则手掌部分共需11个传感器。
人手在空间中的运动范围可以抽象为：以肩关节为原点，臂长为半径的球形空间（在不考虑关节运动限制的情况下）。当前设计出的包含11个传感器节点的手势控制器所控制的虚拟手被限定在固定位置，属于静态手势识别。因此，参照人手的运动特点，在大臂和小臂处增设传感器节点，以肩关节为原点，大臂、小臂和手掌共同作为运动捕捉对象，通过关节间的旋转构造出人手的空间运动姿态。在单手手势控制器中，共需13个传感器，最终的传感器布局方案如图2所示.
2 姿态解算原理
2.1 捷联惯导系统
在捷联惯导系统中[14]，导航坐标系为n，即地理坐标系，一般采用东北天坐标系。由运载体的机体轴确定的坐标系为6，一般称为载体坐标系。根据欧拉旋转定理可知，载体坐标系相对于导航坐标系的转动可通过三次独立的旋转来实现。初始时载体坐标系与导航坐标系重合，设旋转轴依次为：-Zn→Xn→Yn，得到的旋转角依次为：偏航角ψ，俯仰角θ，横滚角φ。初始时载体坐标系b与导航坐标系n重
2.2 空间旋转四元数法
表征空间旋转的方法主要有欧拉角法[15]、方向余弦法[16]和规范化四元数法[17]。其中欧拉角法仅用三个旋转角参数（ψ、θ、φ）进行描述，计算简单，但是会出现奇异值，造成万向节死锁，不能用于全姿态的解算。方向余弦法可用于全姿态解算，但是需对九个方程求解，计算量大，不适合实时解算系统。规范化四元数法相对于方向余弦法而言，计算量小，动态响应快，对处理器性能要求低，且不会出现欧拉角法涉及到的万向节锁，是空间全姿态解算方法，因此在惯导系统中应用较为广泛。四元数的复数形式表示为：
2.4 基于互补滤波器的四元数姿态解算方法
在姿态解算中，利用加速度计和磁力计可以直接解算出姿态信息，静态时准确性较好，但是容易受到外界加速度及磁场的影响，动态性能较差。陀螺仪动态响应特性良好，但是直接用于积分会累积误差，精度也不高。为了获得较准确的运动信息，同时兼顾动态性能，拟采用滤波算法融合这三个传感器的数据，以提高解算精度和系统的动态性能。最常用的滤波算法有卡尔曼滤波和互补滤波两类。卡尔曼滤波是一种最优估计方法，计算过程中涉及到大量代数运算和矩阵求逆，运算量很大，对处理器性能要求较高。相比之下，互补滤波具有计算量小、实时性好、对处理器性能要求不高等特点，而且在载体变化率较小的情况下，互补滤波的效果比卡尔曼滤波更好。综合考虑，选择采用互补滤波算法来进行数据融合。姿态解算流程如图3所示：
3 硬件设计
3.1 传感器节点设计
传感器节点的硬件电路架构如图4所示，包括微处理器及外围电路、三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁强计。
传感器节点的功能是采集当前传感器原始数据，进行数据融合处理得到姿态数据[19]（四元数），最后将姿态数据输出到数据采集板。由于该节点要安装在手指上，因此其尺寸必须满足微型化要求，且不能影响手指的正常生理活动。
微处理器采用ARM Cortex -M3内核的STM32F103系列微处理器，该处理器内部集成了IIC接口、USART接口以及CAN控制器等，提供了多种数据传输方式。处理器外围电路主要包括供电（3.3V）、复位、晶振以及通讯相关接口部分。姿态传感器采用MPU6050芯片，该芯片是集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪的6轴运动处理组件，消除了加速度计与陀螺仪安装轴误差带来的影响，减小了封装空间，且该芯片内部集成了nc接口以及辅助nc接口，能够挂载额外的传感器，如磁强计或气压计。三轴磁强计采用HMC5883L芯片，该芯片体积小集成度高，具备nc接口，航向精度能精确到10至20，使用简单且成本较低，充分满足了设计需求。
3.2 触觉反馈设计
由于手部体积限制，考虑采用振动来提供反馈，即在传感器绑带的内侧（手心一侧）增加微型振动马达（如图6所示），连接到微控制器10处，通过PWM输出来调节振动强度。当虚拟手与虚拟物体接触时，将接触信号反馈到对应的微控制器，微控制器进而驱动微型马达振动，为操作者提供一个触觉上的接触反馈。
3.3 节点实物图
3.4 数据采集模块设计
数据采集模块的硬件电路架构如图7所示，包括微处理器、串口芯片、WIFI模块、CAN收发器。
数据采集模块的功能是接收各传感器节点的姿态数据并打包处理[20]，然后通过有线（串口传输）或无线（WIFI）传输的方式发送到上位机中。传感器节点内已经集成了CAN控制器，每一个CAN控制器都对应一个CAN收发器，二者配合实现CAN总线的数据传输，即实现了各传感器数据的采集。数据采集模块内主要包括处理器、CAN收发器、WIFI模块、USB转串口芯片及外围电路，其中处理器采用STM32F103系列微处理器;WIFI模块采用正点原子[21]的HLK-RM04模块，CAN收发器采用SN65HVD230芯片，该芯片采用3.3V供电;USB转串口芯片采用CH340G芯片。
4 软件设计
4.1 软件处理流程
（1）传感器节点内处理好传感器数据，经由CAN收发器与CAN总线连接，将姿态信息发送到CAN总线上;
（2）数据采集模块内的处理器STM32F1系列经CAN收发器从CAN总线接收姿态信息;
（3）当处理器接收到全部13个节点数据后，将数据进行打包处理，然后经由有线（串口）或无线（WIFD的方式发送至控制主机（即计算机）。
（4）控制主机对姿态数据进行解包，并将数据与骨骼相对应，操作虚拟手运动，当虚拟手与虚拟物体发生交互作用时，触发反馈信息，同时将该信息发回到处理器，进而驱动振子振动，为使用者提供振动反馈。
4.2 虚拟平台设计
采用PC机作为控制主机，选择Unity 3D软件作为虚拟平台。Unity 3D是由Unity Technologies开发的一个专业游戏引擎，其具备跨平台发布、高性能优化、高性价比、高级游戏渲染效果等特点，应用范围非常广泛，也是目前主流的一款VR开发平台。
在场景建模方面中，本文采用了从外部直接导入模型的方式，将在3DS MAX软件中建立的模型.max文件直接导入到Unity中使用，被导入的信息包括物体的空间位置、材质、关节信息等。
4.2.1 虚拟手模型驱动
在裁判员手势活动中，以手臂运动为例来说明，手指可以独立运动而不影响手背、小臂、大臂的运动;但是，当大臂、小臂、手背运动时，手指必然会随之运动而改变手指的空间位置。因此，在运动捕捉的过程中，我们以大臂终点肩关节为基本根关节，小臂肘关节为子关节，手部腕关节为次子关节，各手指关节同一指节的地位相同，依照图9所示的次序驱动各个关节运动。
Unity 3D中支持脚本语言C#和JavaScript，通过选择合適的脚本，可以完成数据通信、模型控制、场景变换等不同的功能。本方案中，选择C#脚本语言作为开发语言，Unity中封装了大量的API函数供开发者调用。通过GameObject.Find O函数获得指定游戏对象，进而用Quatemion（四元数）类下的API函数去处理由串口或WIFI读入的姿态数据（四元数），从而驱动指定游戏对象做相应的运动。
4.2.2 坐标系转换
由串口读入的数据是在地理坐标系n下的载体姿态数据，由于Unity中有世界坐标系和局部坐标系的概念，世界坐标系是固定在Unity中一切其他坐标系的总参考，因此经串口读入的数据需要进行坐标转换，转换步骤如下：
（1）首先通过Quatemion类下的旋转函数将虚拟手臂的坐标系旋转到与世界坐标系重合;
（2）真实手臂相对于东北天坐标系的初始姿态与虚拟手臂相对于Unity中的世界坐标系的初始姿态重合，进行初始化;
（3）通过配置运动函数及参数，使得真实手臂运动来驱动虚拟手臂同步运动。
4.2.3 弯曲检测
弯曲检测可以模拟出现实环境中物体碰撞到障碍物时产生的反应。在Unity3D中，要产生弯曲的效果，必须为操作对象添加刚体属性（Rigidbody）和碰撞器（Collider）。当为虚拟手臂添加组合碰撞器和刚体属性后，手臂可以在虚拟空间中与其他物体产生联系，进而可以设计弯曲、抓取等交互实验。在Unity3D中，通过MonoBehaviour.OnTriggerEnter和Mono Behaviour.OnCollisionEnter可以设计出各类弯曲情形的组合。
5 实验设计
5.1 初始化
裁判员穿戴好传感器设备后，上电进行初始化。待初始化完成后，手部运动可以控制虚拟手同步运动，如图10、图11所示。图10为手掌展开状态，图12为握拳状态。
5.2 弯曲实验
在虚拟空间中创建立方体，并增加碰撞体表面。在手臂皮肤表面创建组合弯曲体，当手臂皮肤与立方体接触时，会触发弯曲，弯曲实验如图13、图14所示。图12表示手指在移动过程中即将与立方体接触但还未接触到时的状态;图13表示手指拨动立方体后的状态，接触的瞬间振动马达会振动产生反馈，立方体受到碰撞后旋转向上运动（此状态下未增加重力约束）。如果没有在立方体表面和手臂皮肤表面增加碰撞体表面，则手指在触碰到立方体后会穿透立方体表面，而没有相对运动的产生，也不会产生碰撞效应。
5.3 抓取实验
在虚拟空间中创建虚拟小球，并增加弯曲体表面。实验者操作虚拟手来完成小球的抓取，抓取实验如图14、图15所示。图14表示手指在移动过程中靠近小球但还未接触到时的状态，此时小球颜色为白色。图15表示手指抓取到小球时的状态，此时小球颜色变为红色，表示手指抓取到小球，且手指内侧的振动马达开始振动从而为用户提供一定的触觉反馈。在抓取状态下，小球可随手指在空间中移动。
6 结论
针对虚拟交互设计的裁判员手势控制器立意较新颖，能够流畅地完成动态手势跟踪及虚拟交互。在比赛场地中且不需要苛刻的实验环境条件下，该控制器稳定可靠，佩戴舒适，能够较好地满足裁判员手势跟踪的操作需求，并且还可用于快速获取裁判员对赛事判决，具有广阔的现实应用前景。
参考文献
[1]张文，牟艳，高振兴，等.基于移动终端的壁球裁判评分系统设计[J].微处理机，2017，38 （03）：46-51.
[2]林一，陈靖，刘越，等.基于心智模型的虚拟现实与增强现实混合式移动导览系统的用户体验设计[J].计算机学报，2015，38 （02）.408-422.
[3]孔丽文，薛召军，陈龙，等，基于虚拟现实环境的脑机接口技术研究进展[J].电子测量与仪器学报，2015，29 （03）：317- 327.
[4] 张立志，黄菊，孙华东，等.局部特征与全局特征结合的HMM静态手势识别[J].计算机科学，2016，43 （2）：247-251.
[5]张毅，姚圆圆，罗元，等，一种改进的TLD动态手势跟踪算法[J].机器人，2015，37 （06）：754-759.
[6]余超，关胜晓.基于TLD和DTW的动态手势跟踪识别[J].计算机系统应用，2015，24 （10）：148-154.
[7] 覃文军，杨金柱，王力，等.基于Kalman滤波器与肤色模型的手势跟踪方法[J].东北大学学报：自然科学版，2013，34 （04）： 474-477.
[8]孙伟，初婧，丁伟，等，基于IMU旋转的MEMS器件误差调制技术研究[J]，电子测量与仪器学报，2015，29 （02）：240-246.
[9]王少阳，张瑞峰，孙晓伟，等.基于FPCA的MEMS测量控制系统的设计[J].电子测量技术，2014，37 （12）：58-61.
[10]孙凯，严潇然，谢荣平.基于手势识别的智能家居人机交互系统设计[J].工业控制计算机，2014，27 （04）：54-56.
[11]陈俊江，李华，汤呈祥，等.基于MEMS传感器的肢体康复程度检测系统[J].沿海企业与科技，2015，（04）：28-32+20.
[12]林伟强，庄宝山，动态手势轨迹跟踪与HMM模式识别[J].电脑知识与技术，2014，10 （32）：7714-7718 +7733.
[13]李华兴.MEMS惯性传感技术专利分类对比研究[J].中国科技信息，2016，（16）：106-107.
[14]张小跃，杨功流，张春熹.捷联惯导，里程计组合导航方法[J].北京航空航天大学学报，2013，39 （07）：922-926.
[15]赵晓颖，温立书，么彩莲，欧拉角参数表示下姿态的二阶运动奇异性[J].科学技术与工程，2012，12 （03）：634-637.
[16]吴能伟，基于方向余弦的交会方法[J].光电子·激光，2017，28（O1）：87-90.
[17]乔相伟，周卫东，吉宇人.用四元数状态切换无迹卡尔曼曼滤滤波器估计的飛行器姿态[J].控制理论与应用，2012，29（01）：97-103.
[18]庞鸿锋，潘孟春，王伟，等.基于高斯牛顿迭代算法的三轴磁强计校正[J].仪器仪表学报，2013，34 （07）：67-72.
[19]江杰，朱君，岂伟楠.四旋翼无人飞行器姿态数据采集处理系统[J].计算机测量与控制，2012，20 （06）：1703-1706.
[20]王利华，胡志东.基于乒乓结构的数据打包技术[J].信息通信，2014，（03）：20-21.
[21]周青春，狄尊燕，周昱.量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学[J].广东工业大学学报，2014，31 （02）：7-13.
传感技术论文范文第6篇
摘要：通过分析现代信息技术教学与传统教学手段的优缺点，以传感器与检测技术教学教学为例，讨论如何有效整合现代信息技术与传统教学手段的优势，发挥两者之合力，提高教学质量。
关键词：现代信息技术；传统教学手段；整合；传感器与检测技术
作者简介：周丹（1984-），女，重庆人，塔里木大学机械电气化工程学院，助教。（新疆?阿拉尔?843300）
“传感器与检测技术”是塔里木大学农业电气化与自动化专业一门专业必修课，是以电路、模电、电力电子技术为基础，综合仪表检测，信号处理课程的一门专业课。具有实践性强，应用广泛等特点。以培养学生作为科研、工业领域技术人员所必须掌握的传感器、现代检测系统等方面的基本理论和应用技术。因此，在传感器与检测技术的教学中，有些传感器基本原理比较抽象，学生接受理解起来有些困难。碰到这种情况，一般情况下教师会花费大量时间反复讲解，并在黑板上用画图方法来解决。但是这样还不能使学生快速直观的理解吸收，需要用新手段来解决知识抽象的问题。随着计算机技术的发展，现代信息教学这一新兴的教育模式走入了教学领域。
现代信息技术是以计算机为核心硬件，包括投影仪、照相机、摄像机、音响等，具有集成性、实时性和交互性的综合处理声音、文字、图像的多种媒体综合的信息技术。现代信息技术具有声、文、图以及视频影象等直观性的特点。自从现代信息技术引进教学领域，受到了广大教师的好评，但是在具体的教学运用中，也出现了一些新的问题。比如，有一些教师不分课程性质、不分教学目标全部运用现代信息技术完成整个教学活动，将传统的教学手段完全抛弃放弃。应该把现代信息技术与传统教学手段有机整合，使二者优势互补，充分发挥两者之合力，扬长避短。本文试以传感器与检测技术课程教学为例，研讨怎样将现代信息技术与传统教学手段在该课程教学中实现有机整合，从而提高该门课程的教学效率和教学效果。
一、现代信息技术在传感器与检测技术课程教学中的优势
1.现代信息技术有助于学生理解抽象复杂的知识点
在传感器与检测技术教学中，对于抽象的知识点，教师可以利用各种现代信息课件来帮助教师讲解。例如：光电式传感器，产生光电效应原理，如何产生光电子，载流子数目如何变化。这些都是微观量，肉眼无法观察到，比较抽象。在传统教学中，学生要理解这些知识点需要很强的逻辑思维能力。在现代信息教学中，引用媒体演示及课件的制作采用Flash MX进行动画演示，使抽象问题具体化，从而加强理解、增强记忆效果，促进了教学内容、教学方法、教学过程的全面优化。而且，利用现代信息课件具有很强的视听效果，有利于辅助教学讲解。
2.现代信息技术能够提高课堂教学效率和效果
传感器与检测技术课程的特点是内容繁多并且零散。涉及到许多器件结构图，测量转换电路图，传感器产品的外观展示图等。在传统教学中，老师只能靠粉笔在把书上的图搬到黑板上，这是一件很简单复制的过程，但是会花费一部分上课时间在画图上，这样会导致教学任务难以完成。但是。现代信息技术可以帮助教师课前提前将板书，重点知识点，图表流程等事先设计好放在PPT上，上课时只要用电脑和投影仪将知识点显示出来，而且利用现代信息技术，可以在短时间内完成传统教学无法完成的黑板板书，不易演示的实验过程，在传统教学中教师通过肢体、语言反复讲解，耗费大量的时间和精力，效率较低。[2]然而，现代信息技术运用到传感器与检测技术课程的课堂教学中具有直观、形象、快捷和生动的展示效果，有效改善了传统课程教学的学习环境，使学生对知识点的理解和掌握效果大幅度提高。比如在讲光敏三极管内部结构，直接投影仪显示出来，这样就可以轻松地讲解NPN空穴，自由电子载流子数目变化。在讲传感器的结构示意图时可以用AUTOCAD画出三维立体结构示意图学生看了之后一目了然，空间结构立刻显示在眼前。理解起来快了，也就提高上课效率。
3.利用现代信息技术可增进课堂教学中师生间的互动
利用数字化学习方式来解决师生间交互方式单一的问题，最大限度地调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣需要改善了老式教学媒体的表现力和交互性，在课件的制作或是使用课件，都融入老师对课程的教学方法设计的理念，在传统教学中老师与学生之间通过黑板和粉笔很单一的教具来讲解知识。而在现代信息技术课堂教学中电脑、投影仪、音响、扩音器加入使我们的教学更有成效。在传感器与检测技术课程课堂教学中根据学生接受知识学习情况和使用现代信息技术而产生的效果，教师对原有的教学思路、PPT的播放速度、顺序等，以及方法进行必要的调整和改进，较好地处理教与学之间存在的问题，使教学更有成效。[2]如图2所示。
4.利用现代信息技术有助于发挥学生的能动性
利用现代信息技术教学资源的丰富性和便捷性，对于传感器的原理、测量转换电路，结构与组成等教学内容把传感结构，以图片或视频的形式编排在课件教学中，较好地发挥了现代信息技术教学方式的动静结合、快捷直观等优点。传感器与检测技术是实践性很强的课程，在讲到传感器的应用部分时，学生可以自己收集日常生活中所用到的传感器，把它的检测原理，外观图片制作成PPT，学生上课时可以自己讲解。这样不但增加学习兴趣，而且加大了对课本知识点的理解。例如讲压电式传感器时，学生举例讲到玻璃打碎报警装置，在银行、珠宝店、博物馆等处广泛使用。激发了他们的学习兴趣，提高了学生的主体参与意识。
5.利用现代信息技术能够扩展知识面，加大信息量
传感器与检测技术是一门发展迅速的课程，在日常生活和工业领域普遍使用，教师可以将书本上没提到，但是日常生活和工业领域中使用的传感器用现代信息显示出来，这样不仅加大了信息量而且大大增加学生的学习兴趣。有些些教材更新相对较慢，选用的教材跟不上当前传感器的发展趋势，所以一些新的传感技术没有涉及，在这种情况下。教师可以在网上及时地获取、充实和更新课程授课内容，改变了传统教学中，教学内容主要来源于课本和教师的口授与板书，实现了多种教学信息资源的有效整合和利用，从而丰富和增大了课堂教学信息量。
二、现代信息教学的局限性
现代信息技术把该课程教学内容和要点以声音、图像、视频等形式形象地表现出来，而且做了一个课件可以重复反复的使用，确实是一个进步。但有些老师整节课通篇放PPT，教学的信息量增加了，但是学生容易产生视觉疲劳，教学重点难点不突出，学生不好把握重点。课堂教学过程中其实是教师对课本知识的自我消化、吸收、加工与再创造的过程。但是有的教师却直接将课本内容完全照搬到屏幕上，上课就对着电脑念。这和照本宣科有什么区别。更有甚者连课件也不亲自动手制作，直接从网上下载，上课时对着电脑念幻灯片。从这一点来看现代信息技术在教学中的运用也在一定程度上助长了教师的惰性，阻碍了教师专业素养水平的提高。[3]
三、传统教学方法的优缺点
1.传统教学的优点
传统教学手段灵活性比较大，教师与学生间的接触比较多，眼神和情感的交流比较丰富，并且教师在讲授的过程中可以根据学生的反馈情况及时对教学内容和教学方法做出调整。传统教学手法对语言的表达和交流重视程度高，师生思维同步共进，互动性较强。此外，传统教学手段中的黑板板书最大的优点在于重点和难点突出，学生看了一目了然，更符合学生学习和记忆的心理特点，教师的板书过程不仅只是教师整理教学思路的过程，同时也是学生记笔记和思考的过程。课后学生可以看板书笔录条理书清晰的记住这节课的重点和难点内容。而现代信息技术中的多媒体教学使用的幻灯片放完了，没有教学痕迹，学生很难把握重点。
传感器与检测技术教学中有很多知识点需要公式推导计算，用黑板板书一步一步计算的过程，可以给学生充足的思考和消化的时间，这样学生理解更清楚。现代信息教学事先把公式打好在上面，学生在这种情况下理解起来比较费劲，这是现代信息技术无法取代传统教学手段的一大优点。
2.传统教学手段的局限性
在传感器与检测技术课程课堂教学中，传统教学手段和方法的短肋是无法把抽象的、具有动态变化的知识和流程等用粉笔板书出来。该门课程课堂教学中涉及的图例、图标特别多，板书起来很费时间不说，而且效果很不好。这样课堂教学的内容和效率就受到了限制。
四、传感器与检测技术课程教学中现代信息技术与传统教学手段的有效整合对策
基于上述有关现代信息技术和传统教学手段优缺点的详细分析，笔者认为传感器与检测技术课程教学要实现现代信息技术与传统教学手段的有效整合应采取以下两点对策。
1.以传统教学手段为基础、以现代信息技术为辅助
因为传统的教学法是千年传统的精粹，有着现代信息技术无法取代的巨大优势，笔者认为在传感器与检测技术课程教学中应在传统教学手段方法的根基上适时适境引入现代信息技术。现代信息技术应该是传统教学手段的有效补充，而不是取而代之的舍本逐末。教学中要实时掌握学生思路进度，呈现给学生的内容要逐步深入和展开，特别是在讲解传感器的工作原理、测量电路及公式推导时，利用板书这种传统教学方式，让学生有充分的理解过程和思维想象的空间。比如在讲光电式传感器，用PPT将光电元件图显示到屏幕上，然后再根据图片提问。边讲解、边示范、边板书，最后共同讨论得出结论。这样既将知识形象化和动态化，引起学生的注意力，又通过板书将重难点列举出来，这样比只使用一种教学手段收到的教学效果要好很多。在教学过程中，如果有比较复杂抽象的知识时就应该考虑适当选用现代信息技术来辅助教学，如果遇到推导公式，计算就因采用板书。这时候要处理好现代信息和粉笔、黑板、普通教具、语言表达之间的合理分配。
2.以教学内容为中心，以教学目标为导向
任何课程的教学都是针对具体的教学内容实现一定的教学目标，教学手段和方法的选择应该以深入了解教学内容的性质、特点、重点和难点并明确具体的教学目标为前提。无论是选用传统教学手段还是采用现代信息技术都要以教学内容为中心，以教学目标为导向。传感器与检测技术课程当然也不会例外。例如：在讲授“传感器在现代检测系统中的应用”时可以放有关的图片，如图3。
先用Flash演示发光二级管发出的光经过手的漫反射，把光反射到光敏三极管，光敏三极管接受到一定频率的光信号。再和学生一起讨论并板书，测量转换电路，驱动执行器动作。这样就把原本很难学的一个知识点轻而易举地击破了，课后学生的反响也很好。
3.优势互补，避免单一教学手段的一刀切
传统教学手段互动性较强，但学生单纯地靠教师的讲解来获取知识，教师的知识来源渠道单一，更新滞后，导致学生只知其一不知其二，往往跟不上时代的需要。利用现代信息技术可以使课堂信息渠道多源化，大量增加给学生相关的听、看和动手的机会。教师可以通过互联网突破教材的局限、时地的限制，搜索到世界各地的相关课程的教育教学资源，拓展学习内容，弥补教材的不足。
现代信息技术可以快捷地提供大量可借鉴的资料，有些教师不分教学内容和教学目标下载过多、过滥的信息资料，整个课程全部以PPT课件的形式流水展示，分不清主次侧重，教师成了操作现代信息技术的机器人。这样的一刀切让学生茫然不知所措，反而会影响课堂教学质量。
五、结语
总之，在传统教学手段中植入现代信息技术已是现代教学发展的必然趋势。把传统教学手段与现代信息技术进行有效的整合不但能够增进学生学习兴趣、提高课堂教学效果，而且可以促进教师的知识更新，提高执教者的技能水平。在传感器与检测技术课程教学中，应该充分发挥传统教学手段的优势，针对不同章节知识的特点和教学目标适时、适量、适当地融入一些多媒体等现代信息技术，使两者在该门课程课堂教学中能够优势互补，相得益彰，获得事半功倍的效果。
参考文献：
[1]龚丽娇,李江全.试析《测试技术与传感器》课程的多媒体教学[J].石河子大学学报:哲学社会科学版,2009,(6).
[2]吴艳,韩雨薇.地理教学中多媒体教学与传统教学的有效整合[J].才智,2012,(1).
[3]杨林.模拟电子技术网上教学中的动画制作[J].机械管理开发,2012,(2).
[4]http://www.sensor-measurement.net/.
（责任编辑：刘丽娜）