傳感器應(yīng)用技術(shù) 課程思政課件 項目7-9 基于壓電陶瓷聲波檢測儀的設(shè)計與制作、基于光電式傳感器倒車?yán)走_的設(shè)計與制作、基于數(shù)字式傳感器的位置檢測儀的設(shè)計與制作

傳感器與智能檢測技術(shù)應(yīng)用項目七基于壓電陶瓷聲波檢測儀的設(shè)計與制作課程思政案例習(xí)近平總書記強調(diào)：“愛國主義是我們民族精神的核心，是中華民族團結(jié)奮斗、自強不息的精神紐帶?！彼€指出：“在新的時代條件下，弘揚愛國主義精神，必須把維護祖國統(tǒng)一和民族團結(jié)作為重要著力點和落腳點。以鑄牢中華民族共同體意識為主線，推動新時代黨的民族工作高質(zhì)量發(fā)展。我國是一個統(tǒng)一的多民族國家，民族團結(jié)就是各族人民的生命線。中華民族大家庭，56個民族休戚與共、榮辱與共、生死與共、命運與共，共同構(gòu)成了你中有我、我中有你、誰也離不開誰的中華民族命運共同體。”愛國情懷

對可持續(xù)能源的日益增長的需求導(dǎo)致了對利用自然力量的探索，其中一項很有前途的技術(shù)是壓電能量（piezoelectricenergy）采集，將機械振動轉(zhuǎn)化為電能。這一技術(shù)有可能徹底改變我們?yōu)樵O(shè)備供電的方式，減少對化石能源的依賴。創(chuàng)新精神壓電能量采集的潛在應(yīng)用是廣泛而多樣的。例如，在可穿戴技術(shù)領(lǐng)域，壓電材料可以集成到衣物或配飾件中，通過穿著者的動作產(chǎn)生電力。這可以用于為智能手機、健身追蹤器或醫(yī)療傳感器等設(shè)備供電，減少對電池的需求，使設(shè)備更環(huán)保。創(chuàng)新精神

另一個有前景的應(yīng)用是在運輸領(lǐng)域。壓電材料可以嵌入路面、鐵軌或機場跑道，以捕捉車輛產(chǎn)生的機械振動并將其轉(zhuǎn)化為電能。然后，這些能源可以用于為路燈、交通信號燈甚至電動汽車供電，從而減少交通部門的總體碳足跡。在可再生能源領(lǐng)域，壓電材料可以用來提高現(xiàn)有技術(shù)的效率。例如，它們可以被嵌入風(fēng)力渦輪機或波浪能轉(zhuǎn)換器中，以捕捉風(fēng)或波浪產(chǎn)生的振動，并將其轉(zhuǎn)換為額外的電力。這可以顯著提高這些可再生能源系統(tǒng)的總體產(chǎn)出，有助于實現(xiàn)更可持續(xù)的能源組合。環(huán)境保護盡管壓電能量采集具有巨大的潛力，但在被廣泛采用之前，仍有許多挑戰(zhàn)需要克服。主要障礙之一是當(dāng)前壓電材料的功率輸出相對較低，這限制了它們在高功率場景中的適用性。然而，正在進行的研究集中在開發(fā)新材料和優(yōu)化其性能，以提高其能量轉(zhuǎn)換效率。隨著該領(lǐng)域的研究和開發(fā)不斷推進，我們預(yù)計會看到越來越多的應(yīng)用利用這一創(chuàng)新技術(shù)減少我們對化石能源的依賴，為更綠色的未來做出貢獻。

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，?jīng)常會見到變電站，我們經(jīng)常會聽到在變電站附近經(jīng)常會出現(xiàn)滋滋滋的響聲，這其實就是變壓器工作時產(chǎn)生的逆壓電效應(yīng)導(dǎo)致金屬發(fā)生輕微形變產(chǎn)生震動進而產(chǎn)生的噪音。中國力量

屬于中國人基礎(chǔ)科學(xué)突破—無磁變壓器它是一種電源變壓器制造技術(shù)。它實現(xiàn)了電電非介質(zhì)直接轉(zhuǎn)換、它實現(xiàn)了直流電可以高低壓不受限制的任意轉(zhuǎn)換、同時它不受功率高低的限制，相對于“傳統(tǒng)磁變壓器”來說，他脫離了180年來人類一直沿用的“磁變壓”基礎(chǔ)原理，另辟蹊徑地實現(xiàn)了無磁無介質(zhì)數(shù)字變壓技術(shù)，打開了人類深度開發(fā)和應(yīng)用電能的未來大門。壓電技術(shù)經(jīng)常被用來制作成壓電加速度傳感器，在汽車安全領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用，例如汽車安全氣囊傳感器。作為駕駛?cè)死響?yīng)明白欲速則不達這個道理，速度太快時稍有不慎就會釀成無法挽回的悲劇。超速行駛的危害：安全教育1.易追尾：在干燥水平路面上，時速為80公里時，制動距離約為70米，時速為100公里時，制動距離達到101米，而時速為140公里時，制動距離達到173米！當(dāng)前車遇到緊急情況剎車時，同車道后車如超速行駛，則極易發(fā)生追尾事故。2.易翻車：車速如果過快，轉(zhuǎn)彎時離心力會增加，車速增為兩倍，離心力增為四倍。遇有情況急打方向盤，車輛易發(fā)生側(cè)滑，嚴(yán)重時會導(dǎo)致翻車。3.影響判斷：速度越快，反應(yīng)時間越短，視野越小。實驗表明，當(dāng)時速70公里時，視力為1.2的駕駛?cè)艘暳陆档?.7，同時，車速越快，視野范圍越小。當(dāng)時速40公里時，視野為100度，當(dāng)時速70公里時，視野為60度，當(dāng)時速100公里時，視野為40度。4.后果嚴(yán)重：車速越快，碰撞能量越大，車速增為兩倍，碰撞能量增為四倍。如果時速為50公里，發(fā)生事故時，車輛相當(dāng)于從三層樓高度墜落；如果時速為100公里，發(fā)生事故時，車輛相當(dāng)于從十層樓的高度墜落，超速行駛發(fā)生碰撞，極易導(dǎo)致車毀人亡。安全教育傳感器與智能檢測技術(shù)應(yīng)用項目八基于光電式傳感器倒車?yán)走_的設(shè)計與制作課程思政案例光電式傳感器的研究基礎(chǔ)是“輻射度量與光度量”：在學(xué)習(xí)的過程中，要用實證精神來表達對待科學(xué)發(fā)現(xiàn)的態(tài)度，要用懷疑精神來表達對待已有科學(xué)理論成果的態(tài)度，要用探索精神來表達對待未知領(lǐng)域的態(tài)度，要用理性精神來表達在實證、懷疑和探索的過程中合乎理性的行動。對科學(xué)的態(tài)度中國現(xiàn)代光學(xué)的奠基人王大珩院士帶領(lǐng)我國老一輩光學(xué)研究者克服萬難，開拓了我國光電學(xué)基礎(chǔ)研究、光電學(xué)儀器制造及國防光學(xué)工程事業(yè)：研制出了我國首臺激光器、航天相機、大尺度高精度經(jīng)緯儀、大型光測設(shè)備等。老一輩科研工作者的愛國愛崗、科學(xué)奉獻精神，提升科技創(chuàng)新意識，激勵青年樹立正確的偶像觀，激發(fā)學(xué)生為國奉獻、奮發(fā)圖強的責(zé)任感和使命感。為國奉獻的責(zé)任感和使命感光電傳感器應(yīng)用于激光武器：早在1964年，經(jīng)過國家高層討論，國防科委決定將強激光武器列為重點攻關(guān)武器，光電傳感器應(yīng)用于激光武器是因為其對紅外輻射和可見光特別靈敏，容易成為激光攻擊的目標(biāo)。中國軍方的激光武器已經(jīng)發(fā)展成熟，標(biāo)志著我國尖端武器在國防建設(shè)和科技強國中的中又一個里程碑?？萍紡妵陌l(fā)展將光線從條形碼的頭部透過掃描儀的光電傳感器：

條形碼掃描廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，例如零售、餐飲、物流等行業(yè)。通過條形碼掃描，用戶可以快速獲取商品信息、價格比較、地點信息等。此外，條形碼掃描筆還可以與其他設(shè)備進行互連，例如與條形碼掃描軟件、條形碼閱讀器等配合使用，以實現(xiàn)更多的功能。便捷的生活應(yīng)用光電傳感器在汽車行業(yè)中的應(yīng)用：光電傳感器可以用于檢測汽車的位置、速度、形狀等信息，用于自動駕駛，提高汽車的安全性。光電傳感器可以檢測到相關(guān)站點何時在附近，從而可以停止生產(chǎn)線并可以處理組件。汽車工業(yè)中使用的光電傳感器擁有較高的精度，因此在具有光滑表面的各種物體周圍工作時，檢測時也可以得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。駕駛安全的保障謝謝！傳感器與智能檢測技術(shù)應(yīng)用項目九基于數(shù)字式傳感器的位置檢測儀的設(shè)計與制作課程思政案例數(shù)字式傳感器在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用：可持續(xù)發(fā)展觀是科學(xué)發(fā)展觀的核心內(nèi)容，可持續(xù)發(fā)展是指既滿足當(dāng)代人的需要，又不損害后代人滿足需要的能力的發(fā)展。數(shù)字式傳感器在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中也擁有廣泛的應(yīng)用，如空氣質(zhì)量監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、氣象監(jiān)測、噪聲監(jiān)測等。數(shù)字式傳感器信號傳輸距離遠，可實時在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲和遠程控制，實現(xiàn)對于環(huán)境的全面監(jiān)測和控制?？沙掷m(xù)發(fā)展觀數(shù)字式傳感器在工業(yè)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用：數(shù)字式傳感器廣泛應(yīng)用于高精確度的工業(yè)自動化領(lǐng)域，如機床、數(shù)控機床、注塑機、鑄造機、機器人等行業(yè)。數(shù)字式傳感器采用數(shù)字信號輸出，信號穩(wěn)定性好，在環(huán)境溫度、電磁干擾、長距離傳輸時，噪聲干擾小，誤差極小，抗干擾能力超強。精益求精的精神數(shù)字式傳感器在醫(yī)療器械領(lǐng)域中的應(yīng)用：數(shù)字式傳感器在醫(yī)療器械領(lǐng)域中也得到了廣泛運用，如血糖儀、血壓計、體溫計、心電圖機等。數(shù)字式傳感器可實現(xiàn)高精度測量，對于測量精度要求較高的醫(yī)療器械非常適用，同時數(shù)字信號輸出使數(shù)據(jù)傳輸更加方便快捷。體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前提都是以人為本的原則。以人