下面是小编精心推荐的《传感器应用中的污水处理论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。摘要：传感器及应用是高等职业院校电气自动化专业的一门重要技术基础课。文章主要从转变教育理论、运用先进教学方法、培养学习兴趣、采用先进教学手段、完善考核机制等几个方面探讨了如何提高传感器技术课程的教学质量，创新教学。
传感器应用中的污水处理论文 篇1：
中职“传感器及应用”课程教学策略初探
【摘要】传感器及应用是中职学校一门重要技术基础课。文章主要从运用先进教学方法、培养学习兴趣、采用先进教学手段等方面对如何提高传感器技术课程的教学质量、提高课堂教学效率、创新课堂教学等进行了探讨。
【关键词】中职 传感器及应用 课程教学 策略
笔者根据自己的教学实践与体会，对传感器及应用的课堂教学进行如下探讨。
一、运用先进的教学方法
传感器技术属于高技术交叉学科，学生掌握起来确实有一定难度，专业教师要学习运用新的教学方法，好的教学方法能调动学生学习的积极性和主动性。任务驱动教学法是基于建构主义学习理论的一种教学方法。要求在教学过程中，以完成一个个具体的任务为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中。让学生自己提出问题，并经过思考和教师的点拨，自己解决问题。这样学生不仅能学到知识、提高技能，而且能培养动手实践能力和探索创新精神。学生在完成任务的过程中始终处于主体地位，教师的角色是学习任务的设计者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。任务驱动教学法给了学生充分的自由，成为学习的主体，任务驱动教学法中的任务就是让学生去做一件具体的事、完成具体的操作，完成任务就是“任务驱动”，选择的任务要具有典型性、实用性、吸引力。以汽车安全气囊系统工作过程作为任务导入，然后介绍该传感器的优点、工作原理及接口电路，最后讲解任务实施，作为一种重要的力学量传感器，微硅加速度传感器将敏感、传感和测量转换电路都集成在一块芯片上.有着较高的可靠性、较低的体积和功耗。此外，在传感器技术实施任务驱动教学的过程中，应注意培养学生科学严谨的分析问题、解决问题的能力。
二、培养学生学习的兴趣
兴趣是求知的先导，是学习的动力，教学时，专业教师一定要注意引趣。例如我在讲授液位传感器原理前，先讲述了液位变送器和智能仪表相结合实现城市污水处理的实例。向学生们展示了T83-B液位变送器和C903智能仪表的实物。告诉学生这就是将要学习的内容，淹城公园污水泵站核心部分就由它们构成从而实现自动排污控制的，课后自己也能动手安装。这样学生的注意力集中了，感受到了学习的乐趣。可以使学生在掌握课程相关理论的基础上，通过实验进一步巩固所学知识。在实验中，让学生对有关传感器技术问题提出合理的解决方案，对各类传感器能进行合理的选择，对基本传感器进行正确的使用，提高学生的实际动手能力和设计能力，并在以后的应用中做到举一反三，能进一步提升对专业的兴趣。
三、增强课堂教学效果
由于条件有限，教学内容局限于课本，教学空间局限于教室，思维空间和能力狭隘，学生分析问题和处理问题能力得到限制。我们运用多媒体技术、网络技术和信息技术教育等手段改革传统的教学思想观念、教学方法和教学手段，教学资料网上开放。实现优质教学资源网络共享，使得教学内容的广度和深度得到了明显增加，为学生自主学习、个性化学习提供了广阔平台。针对多媒体教学具有形象性、多样性、新颖性、趣味性、直观性、丰富性的特点，教师可在教学中辅之以多媒体课件、模拟实验及各类传感器、测试仪器、实验装置等实物，满足课堂教学的需要。教师还可充分利用现有网络资源进行网上教学，这样教师讲起课来就相对轻松。多媒体的应用，起到事半功倍的效果，学生在较少的学时内将获取更多的信息。学生视觉、听觉等多个通道全都集中到课堂上。可以加强记忆，有助于增强教学效果。
四、实施课堂教学创新
传感器技术所涉及的领域广泛，知识更新迅猛，在这过程中学生的自适应能力和创新能力的培养就显得尤其重要，所以教师必须摒弃传统的以传授知识为主的灌输式教学方法。应采用各种形式的启发式教学方式， 由被动接受式教育向创造性教育转变，为学生今后从事职业技术工作奠定牢固的基础。启发式教学提倡学生多提问，开动学生思维。激发其创造性，灵活应用所学专业知识提高其处理实际问题的能力。在组织教学时，应当多讲传感器的应用，少讲复杂的原理。例如：测量温度的原理和方法有多种，要适时引导学生思考各种温度范围和环境分别选用何种温度传感器是最合适的。这样能培养学生的思维分析能力，即根据不同场合、不同条件对同一问题应有相应较优的解决方案，今后在碰到新情况时不至于茫然无措。
总之，中职业技术教育任重道远，中职教育工作者要勇于创新、敢于争先。在教学改革上寻求突破，研究学情，提高课堂教学效率，以不断适应新形势下的要求，为社会培养更多地合格技术技能人才。
参考文献：
[1]翟月英.“传感器原理与应用”教学方法探讨[J].科教文汇（下旬刊）.2013（02）
[2]刘旭梅.传感器原理及应用课程教学的改革与实践[J].电子制作.2014（04）
作者：王英
传感器应用中的污水处理论文 篇2：
传感器及应用课程教学探讨
摘 要： 传感器及应用是高等职业院校电气自动化专业的一门重要技术基础课。文章主要从转变教育理论、运用先进教学方法、培养学习兴趣、采用先进教学手段、完善考核机制等几个方面探讨了如何提高传感器技术课程的教学质量，创新教学。
关键词： 职业院校 电气专业 传感器及应用课程 创新教学
随着电气和自动化技术的迅猛发展，知识更新换代的速度加快，人才竞争日趋激烈，对电气自动化专业教学提出了更高的要求。传感器技术是当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的重要标志之一。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。传感器技术作为高等职业院校电气自动化专业的一门重要技术基础课，实践性很强，在国防、航空、航天、交通运输、能源、机械、石油化工、轻工、纺织、环境保护、家电等方面得到广泛应用。
传感器原理及应用课程主要任务是使电气专业学生在传感技术方面具有较广的知识，掌握传感器的基本物理效应、工作原理、主要性能、结构特点、测量电路和应用方法，能合理选择、安装、校验、使用各类传感器，了解新型传感器的发展状况。本人根据近几年的教学实践与体会，对传感器的课堂教学进行了探讨性研究，在教学中实施创新教育，激发学生求知欲，使学生学有所获，教学相长。
1.转变教育理念，运用先进的教学方法
1.1教师要不断学习先进的教育教学理论，更新教育理念，树立起现代教育思想。专业教师要强调以人为本，以学生的全面发展为核心；以学生为主体，突出主体在课堂教学中的作用；以理论为基础，增强学生的动手能力，提高学生的综合素质。本着职业教育以就业为导向，以能力为本位的理念，在向学生传授知识和技能的同时，更要培养学生的职业能力。
1.2加强传感器新技术的学习和研究。传感器技术被称为“支撑现代文明的科学技术”，在现代科学技术发展中的作用越来越大，传感器的原理和应用已经成为科学技术人员必备的基础知识，是电子电气类专业重要的基础课程。传感器新技术、新工艺、新材料、新标准不断出现，老师在教研过程中，既要注意积累经验，又要不断吸收新知识、新方法。专业老师要学习和借鉴各种学科先进的教学方法，可通过开展校内外的学术研究、组织集体备课、开设示范课和公开课、听取学生评教意见等各种活动，着力提高教学业务能力。
1.3运用先进的教学方法。传感器技术属于高技术交叉学科，学生掌握起来确实有一定难度，专业教师要学习运用新的教学方法。好的教学方法能调动学生学习的积极性和主动性。职业院校的学生基础差，课程课时少，要使学生得到必需、够用、实用、适用的知识，任务驱动法是一种行之有效的方法。
任务驱动教学法是基于建构主义学习理论的一种教学方法。要求在教学过程中，以完成一个个具体的任务为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中，让学生自己提出问题，并经过思考和教师的点拨，自己解决问题。这样学生不仅能学到知识、提高技能，而且能培养动手实践能力和探索创新精神。学生在完成任务的过程中始终处于主体地位，教师的角色是学习任务的设计者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。任务驱动教学法给了学生充分的自由，成为学习的主体，改变了“教师讲、学生听”的传统的以教定学的教学模式，创造了以学定教、学生主动参与、自主合作、探索创新的新型的学习方式。任务驱动教学法中的任务就是让学生去做一件具体的事、完成具体的操作，完成任务就是“任务驱动”，选择的任务要具有典型性、实用性、吸引力。例如：微硅加速度传感器的学习，以汽车安全气囊系统工作过程作为任务导入，然后介绍该传感器的优点、工作原理及接口电路，最后讲解任务实施，作为一种重要的力学量传感器，微硅加速度传感器将敏感、传感和测量转换电路都集成在一块芯片上，有着较高的可靠性、较低的体积和功耗。此外，在传感器技术实施任务驱动教学的过程中，应注意培养学生科学严谨的分析问题、解决问题的能力。
二、学生学习兴趣的培养
职业学校的学生普遍基础差，接受能力一般，还存在厌学情绪，所以培养学习兴趣就显得尤其重要。兴趣是求知的先导，是学习的动力，教学时，专业教师一定要注意引趣。例如我在讲授液位传感器原理前，先讲述了液位变送器和智能仪表相结合实现城市污水处理的实例，向学生们展示了T83-B液位变送器和C903智能仪表的实物，告诉学生这就是将要学习的内容，淹城公园污水泵站核心部分就由它们构成从而实现自动排污控制的，课后自己也能动手安装。这样学生的注意力集中了，感受到了学习的乐趣。
传感器及应用课程是一门理论性和实践性都很强的综合性课程，理论和实践结合起来，就能激发学生的学习兴趣。实验课作为传感器及应用课程的一部分，可以使学生在掌握课程相关理论的基础上，通过实验进一步巩固所学知识。在实验中，让学生对有关传感器技术问题提出合理的解决方案，对各类传感器能进行合理的选择，对基本传感器进行正确的使用，提高学生的实际动手能力和设计能力，并在以后的应用中做到举一反三。另外订阅传感器的杂志，了解新技术，能开阔视野，拓宽知识面，也能进一步提升对专业的兴趣。
三、采用先进教学手段，增强课堂教学效果
由于条件有限，教学内容局限于课本，教学空间局限于教室，思维空间和能力狭隘，学生分析问题和处理问题能力得到限制。我们运用多媒体技术、网络技术和信息技术教育等手段改革传统的教学思想观念、教学方法和教学手段，教学资料网上开放，实现优质教学资源网络共享，使得教学内容的广度和深度得到了明显增加，为学生自主学习、个性化学习提供了广阔平台。
针对多媒体教学具有形象性、多样性、新颖性、趣味性、直观性、丰富性的特点，教师可在教学中辅之以多媒体课件、模拟实验及各类传感器、测试仪器、实验装置等实物，满足课堂教学的需要。教师还可充分利用现有网络资源进行网上教学，这样教师讲起课来就相对轻松。多媒体的应用，起到事半功倍的效果，学生在较少的学时内将获取更多的信息。学生视觉、听觉等多个通道全都集中到课堂上，可以加强记忆，有助于增强教学效果。
四、实施教学创新
培养创新型人才是民族进步的需要，是个人发展的需要，职业教育担负着培养服务一线的技术技能人才的重任，专业课教学必须与时代相适应，专业课教学创新是时代的召唤。教学过程中要培养学生的三创（创新、创优、创业）意识，重视就业和创业教育。专业教师必须进行教学创新，以适应新时期职业教育发展的需要。
传感器技术所涉及的领域广泛，知识更新迅猛，在这过程中学生的自适应能力和创新能力的培养就显得尤其重要，所以教师必须摒弃传统的以传授知识为主的灌输式教学方法，应采用各种形式的启发式教学方式，由被动接受式教育向创造性教育转变，为学生今后从事职业技术工作奠定牢固的基础。启发式教学提倡学生多提问，开动学生思维，激发其创造性，灵活应用所学专业知识提高其处理实际问题的能力。在组织教学时，应当多讲传感器的应用，少讲复杂的原理。例如：测量温度的原理和方法有多种，要适时引导学生思考各种温度范围和环境分别选用何种温度传感器是最合适的。这样能培养学生的思维分析能力，即根据不同场合、不同条件对同一问题应有相应较优的解决方案，今后在碰到新情况时不至于茫然无措。
五、完善考核与评价机制
在专业理论课和实验课的教学中，分别试行应知、应会和了解、掌握等两类评价机制，这样有利于考核不同层次的学生对知识掌握的程度，从而避免一刀切。
经过反复讨论与改革，我院确定了以下课程评分机制：学期总评成绩中平时成绩占20%，阶段测验占30%，期末考试占50%，而在平时成绩中出勤占20%，学习态度占30%，作业成绩占50%，这种评分方式避免了由一张试卷定学期成绩所带来的弊端，重视了对学生学习过程的考核。
传感器课程可探索用课程设计代替期末的卷面考试，这种考核方式能大大提高学生综合运用知识的能力，体现了专业知识应用、实用的原则，也为学生毕业设计作必要的铺垫。
职业技术教育任重道远，职业教育改革进一步深入，对职业院校创新人才培养模式，不断推进素质教育，提出了更新更高的要求。职业教育工作者要勇于创新、敢于争先，提高素质和业务水平，不断充电，更新观念，在教学方法上狠下工夫，在教学改革上寻求突破，研究学情，提高上课效率，以不断适应新形势下的要求。总之，要使课程教学质量跃上一个台阶，为社会培养所需合格技术技能人才。
参考文献：
［1］王倢婷.传感器及应用［M］.北京:中国劳动社会保障出版社，2007.
［2］吴莉莉，林爱英，刘存祥.《传感器原理与应用》课程教学方法探索［J］.高教论坛，2008（04）.
［3］颜莉.浅谈电子专业课程的教学［J］.人力资源管理（学术版），2009（1）.
［4］谢自能.职高《电子线路》教学创新之我见［J］.中国基础教育研究，2010（10）.
作者：骆震波
传感器应用中的污水处理论文 篇3：
污水处理厂沼气报警系统设计
【摘要】近年来，随着经济的飞速发展，水资源的污染也变得越来越多，特别是一些小型企业对水资源的污染特别严重。沼气是一些有机物质，在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气（如用沼气池），经微生物作用（发酵）而产生的可燃性气体。它含有少量硫化氢，所以略带臭味。由于污水处理厂中的污水含有大量的微生物，所以污水处理厂会产生出沼气，沼气的主要成分甲烷是一种气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即可燃烧。它不仅对污水处理厂及员工生命财产安全产生威胁，还会影响到社会的可持续发展和人民生活，同时对国家经济建设带来不可估量的损失。为保证污水处理厂的安全生产以及员工的生命安全，本文设计了一种新型的沼气报警系统。该设计采用MQ-2气体传感器和ATmega128单片机系统，利用RS-485总线进行通讯，通过MCGS软件对沼气进行实时的数据监控。
【关键词】RS-485总线；单片机；传感器；MCGS
1.概述
污水处理厂会产生大量的沼气等易燃易爆气体，发生事故后会造成巨大的经济损失，危及工人的生命。随着污水处理技术手段的不断改进和污水处理规模的扩大安全隐患越来越多。瓦斯事故特别是重、特大瓦斯事故所占的比例也越来越高。如果不把瓦斯事故控制住，就不能实现污水处理厂安全生产状况的稳定，也就无法保障污水处理的持续健康发展。所以，对污水处理场沼气进行快速准确的监测显得尤其晕要，对易燃易爆混合气体监测系统的研究和开发也成为人们一直关注的问题。
我国人口众多，不管是居民生活还是工业生产，每年都会产生大量的污水，由于污水处理厂中的污水含有大量的微生物，所以污水处理厂会产生出沼气，沼气的主要成分甲烷是一种气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即可燃烧。不仅对污水处理厂及员工生命财产安全产生威胁，还会影响到社会的可持续发展，给人民生活和国家经济建设带来不可估量的损失。本文设计了一种污水处理厂沼气报警系统装置，当沼气浓度达到设定值时，自动发出声光报警，提醒污水处理厂工作人员切断电源并立刻离开，防止用电设备引起沼气爆炸事故。
2.系统组成
污水处理厂沼气报警系统是能够监测污水处理厂中沼气的浓度，具有报警功能并能实时显示的系统。本课题中完整的煤矿气体监测系统由以下4个部分组成：
（1）气体传感器：能感知环境中甲烷气体及其浓度的一种敏感元件，它能将与气体种类和浓度有关的信息转换成电信号。
（2）显示单元：根据测量信号，由单片机将待显示数据按相应方式进行数传输给显示处理模块显示于MCGS组态软件。
（3）通讯单元：将采集数据通过RS-485通讯方式进行数据通信。
（4）声光报警单元：当监测气体浓度超出设定报警值时，用MCGS软件模拟声光报警。
3.硬件电路设计
3.1 传感器的选择
气体传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警，还可以通过接口电路与计算机或单片机组成自动检测、控制和报警系统。
由于气体传感器是暴露在检测现场使用，工作条件比较恶劣，温度、湿度的变化很大，又存在大量粉尘和油雾等，气体对传感元件的材料会产生化学反应物，附着在元件表面，往往会使其性能变差，因此要求气体传感器的性能必须满足下列条件：
（1）能够检测易爆炸气体的允许浓度、有害气体的允许浓度和其他基准设定浓度，并能及时给出报警、显示和控制信号。
（2）对被测气体以外的共存气体或物质不敏感。
（3）性能长期稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速。
（4）使用、维护方便，价格便宜等。
由于半导体气体传感器具有灵敏度高、响应快、使用寿命长和成本低等优点，所以本设计选用MQ-2气体传感器。
图1 MQ-2气体传感器
MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡（SnO2）。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
3.2 RS-485串口的选择
RS-485半双工异步通信总线是一种被广泛使用的数据通信总线。相对而言，RS485串行通讯接口具备了多点之间相互通信功能，可以说是一种总线标准的通信协议，它具有如下优点：
（1）RS-485接口信号电平比RS-232降低了，不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。
（2）RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。
（3）RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。
（4）RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达32个收发器。即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
3.3 单片机型号的选择
本电路设计时采用了ATmega128芯片，无论从单片机的资源，还是执行速度进行比较，ATmega128单片机都要比其它单片机性价比高，而且ATmega128单片机的价格还比其它单片机便宜。
4.污水处理厂沼气报警系统软件设计
在明确设计思想后可将该系统软件部分的设计分为：A/D采集转换部分、单片机内数据处理部分、显示及报警部分（MCGS组态软件模拟）。
4.1 沼气报警系统软件程序流程图
图2 沼气报警系统软件程序流程图
4.2 A/D采集转换信号
A/D转换是整个系统的桥梁，决定着系统输出能否实现。A/D的采集是在“测试”键按下后才开始的，为了测试不受影响，除工作状态外其它时候都是关闭着的，并且有信号指示灯指示，红灯亮表示不能进行测试，绿灯亮表示可以进行测试。
4.3 数据处理
数据处理部分主要完成的工作是将采集到的数据进行处理，处理过程中会有一些算法及阈值的比较。
4.4 报警及数据实时显示
图3 报警及数据实时显示
5.系统工作过程
该系统主要包括硬件设计和软件设计两部分。硬件是利用MQ-2气体传感器测量空气中的沼气浓度，并将其转化为电压信号；之后经A/D转换后传给单片机系统；单片机作为系统的中央处理器，完成传感器探测信号、对异常情况的判断和区域报警控制器（即上位机，负责与若干探测器进行通讯及管理）通讯、实现联动装置动作等功能，其主要任务是采集传感器信息并存储于选定的内存单元中，通过判断如果超出预定的范围，则向主机发出报警信号。软件部分采用C语言进行编程，通过RS-485总线把数据传输给MCGS软件，并对沼气浓度进行实时的数据监控；当浓度达到设定值时会发出报警信号，系统提示工作人员进行及时的处理，以保证员工的生命安全，减小污水处理厂的损失。为了提高系统的可靠性，系统在硬件设计上采用对联动装置的启动处理。系统将联动装置和探测器中的主机板相连，在正常情况下，由沼气报警器做出预判断，然后将判断结果发送到区域报警控制器，区域报警控制器如果发现某个报警器判断有异常情况发生，再检测周围报警器的情况，如果区域报警控制器判断的确有沼气存在而且超出预警值，则发送信号给相应报警器，最后由单片机进行数据处理。系统投入使用以来取得了较好效果。
参考文献
[1]石东海.单片机数据通信技术从入门到精通[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.
[2]朱大奇，等.单片机原理串口及应用[M].南京：南京大学出版社，2003.
[3]金春林.AVR系列单片机C语言编程与应用实例[M].清华大学出版社，2003.
[4]张军.AVR单片机应用系统开发典型实例[M].中国电力出版社.
[5]韩兵，于飞.现场总线控制系统应用实例化[M].学工业出版社.
[6]谭建成.新编电机控制专用集成电路与应用[M].机械工业出版社.
[7]谢自美.电子线路设计·实验·测试[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.
[8]陈卫红.智能型低浓度瓦斯报警器[J].电子元器件应.
[9]朱飞，杨平.AVR单片机C语言开发入门与典型实例[M].北京：人民邮电出版社，2009.
[10]胡汉才.高档AVR单片机原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2008.
[11]曾庆波.监控组态软件及其应用技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.
作者：蒋明红