电阻测量论文范例

摘要：随着静力触探的问世，为我国工程地质勘探工作提供的新的发展技能，加快我国工程地质勘探工作的发展。目前，静力触探技术已被广泛运用到岩土工程勘探工作中，是原位测试试验的基本手段。为此，本文将以合肥市地域勘探工作为例，分析静力触探在现代化社会的发展与应用，以及新型静力触探技术的发展与应用。

关键词：静力触探；发展与应用；岩土工程；新兴技术

将静力触探技术运用到岩土工程开发与勘探工作中，能够优化钻探作业、取样作业、运输作业等，防止作业活动对岩土原生结构造成影响，快速获取岩土地质的宏观结构特征。因此，静力触探技术在岩土工程发展中具有无可替代的作用，应用范围较为广泛，技术手段较为成熟。静力触探技术主要是运用匀速静压力，将规格标准的圆锥形探头没入土城，并对探头所承受的阻力进行测量。

1静力触探测试新技术的发展

1.1孔隙水压力静力触探技术

将标准静力触探技术与测孔隙水压力内部的传感元件进行从新组合，从而形成一种新型技术，即“孔隙水压力静力触探技术”（CPTU）。该技术对空气侧壁所受的莫测了和定锥尖所受的阻力进行测量时，能够同时对孔隙水压力进行测量；贯入停止时，可对超孔隙水压的消散程度进行测量。土的强度以及变形程度、排水性能函数均是静探探头进入土层后所形成的超孔隙水压力。从我国孔隙水压力静力触探技术的发展与应用来看，该技术所运用到的仪器设备在我国多家设备生产厂商进行生产，并将改技术纳入原位测试规范的行列。

1.2波速静力触探技术

摘要：目前，我国在进行油田的开发过程中，开始越来越注重油田地热的资源应用，在对地热资源进行开发设计时，通常会对油田地质水文进行勘探。在对勘探建设工程分析和研究的基础上，提出了适合油田地质水文勘探的具体措施，同时，以此为基础对地热资源开发工程进行设计，以便让宝贵的地热能源得到有效合理的开发和利用。

关键词：地热资源；油田开发；有效合理应用；地质水文勘探

通常情况下，油田地区的地热资源含量非常丰富，如果可以将这些宝贵的地热能源合理有效的利用起来，可以让我国目前碳的排放量大幅降低，有益于我国大气环境的改善。此外，在地热项目工程进行建设和施工时，可以将现有废弃的矿井有效的利用起来，从而大大减少了工程施工的成本费用。可是，因为油田所具有的水文地质特征，会严重影响地热建设工程的实际施工，因此，在进行工程设计及建设施工时，会对油田地区的地质水文情况进行勘探，以确保地热建设工程可以顺利进行。

1油田地质水文勘探

在油田地热建设工程当中，对地质水文进行勘探是为了进一步确定油田区域范围是不是富含热源，一般情况下，根据地表具体的资源体现，可以辨别地下是否存有热源，其中最具代表性的是温泉，因此，在地质水文勘探过程中，探究的一个重要内容就是查看附近温泉的具体分布情况。通常在对地质水文进行勘探的过程中，首先，要对油田区域内地质状况开展调查，同时根据勘探结果绘制出勘探情况地图，并根据油田地区范围确定制图比例尺，一般常用的比例尺是（1∶1000）~（1∶10000）。其次，在勘探中需要完成对水文的取样及测试，在这个过程中，要保证测试仪器符合精准度的标准要求，标准误差规定在0.1℃以下。最后，在勘探中普遍采取物探勘探方法，可以采取四级对称电测法对热源的深度进行确定。此外，在这个过程当中，需要进行地下水的分布情况研究。地下水因为遭到地下断层及涵洞影响，可通过超声波技术对地下水分布和流动情况进行探测判断，将油田区域内所有废弃的矿井同地下水具体的分布有效关联，给后续实际废弃井的利用奠定基础。在进行地质水文勘探时要特别注意的一点是要排除掉太阳的热量对水温造成的影响[1]。因此，水体的采样与测量工作要在夜晚2~3点之间进行，同时，还要对地下水补充水源进行勘探。

2地质水文勘探的测试与分析

2.1电测的类型与参数

摘要：针对“传感器与检测技术”课程的内容和特点，提出基础层—应用层—创新层三位一体的项目教学法。以“热电式传感器综合测量与控制温度”实验项目为例，详细分析了基础层、应用层、创新层的教学方法及在此过程中突出培养了学生哪些方面的知识和能力。教学实践结果表明，采用此项目教学法可以大大提高学生的学习兴趣、综合知识水平、实践动手能力，达到培养自动化专业技术人员的要求。

关键词：传感器与检测技术；项目教学法；温度测量与控制；创新

“传感器与检测技术”是电子信息类专业非常重要的技术基础必修课，该课程涉及的传感器技术和检测技术，是多学科交叉和多种技术的综合应用[1，2]。传感器作为自动控制系统和自动检测系统中必不可少的重要组成部分与工程实践紧密结合[3，4]。传统的理论教学和实验教学的方式已经不能适应社会的发展需求，需要进行“传感器与检测技术”的教学改革[5，6]。论文提出基础层—应用层—创新层三位一体的项目教学法，在基础层优化教学内容结构体系；在应用层以参数检测为基础，设计压力、位移、转速、温度、湿敏与气敏检测实验项目；在创新层以开放实验和创新项目为载体，设计综合性和设计性的项目。

一、课程的主要内容

本课程按照专业培养方案和课程教学大纲的要求，进行了课程内容体系结构的优化，使课程内容既能充分展示本课程的核心领域知识，又能紧密结合工程实践，以前沿技术提升课程内涵，并与其他的后续课程有效衔接[1]。课程理论教学44学时，主要内容有：（1）传感器原理：讲授各种传感器的原理、结构、测量电路、应用等。（2）检测技术：主要讲授参数检测、测量不确定度与回归分析。（3）检测系统：主要讲授自动检测系统的组成、软件和硬件设计方法、典型系统的应用举例。

二、项目教学法的改革方法

一个实验项目包括目的要求、确定方案、知识讲解、收集资料、制作与调试等几个模块，其中目的要求、确定方案、知识讲解由教师在理论课上讲解，收集资料由学生在课外完成，制作与调试由教师指导学生在实验课上完成。项目的组织实施主要有以下三个层次：

作者：郑春娇 张健 王俊生 单位：辽宁工业大学电气工程学院

“传感器技术”课程的教学改革

全国大学生电子设计竞赛是一项加强大学生工程能力培养、重视全面素质提高的科技竞赛。近年来，学校领导越来越意识到培养具有工程实践能力的创新型和综合型人才的重要性。以大学生电子设计竞赛为契机，学校改变传统办学观念，加大教学投入，加强教学建设［3］。以我校的电气工程学院为例，学院新建“罗克韦尔工业控制网络实验室”，改造与更新“传感器技术”、“单片机与微机原理”、“PLC技术及应用”、“电力电子”、“电机原理与拖动”、“自动控制原理与计算机控制”、“过程控制”、“电力系统自动化”、“电工与电路”等实验室，扩建“电工电子实训中心”、“电气照明”等实习基地;同时建起学院的机房，为本科生、研究生、教师查阅资料、完成课程设计、毕业设计等环节创造优异的条件。除硬件投资与支持外，教师还以大学生电子设计竞赛为实践平台，进行教学改革，完善教学体制和内容，加强课堂、实验室教学。电子设计竞赛赛程历时4天3夜，在这短短的时间内，每组的学生要在教师的指导下，协同工作，完成从解析题目、方案论证，到设计原理图、选择器件、实际制作、编程调试、分析结果、论文写作，直到面对评审专家进行演示，回答问题，取得优异的成绩，这一系列的过程，实质上蕴含着对参赛队员的实际技能的考验，也是对学校的教学体制的检验，学校的理论教学质量怎样，学生分析问题、解决问题、实际动手的能力如何，这些问题引起了“传感器技术”课题组教师的高度重视，教师积极进行教学内容、教学方法与教学手段的改革。

1课堂教学内容的改革“传感器技术”作为专业技术基础课，具有实践性和应用性强的特点，现有的教学内容，大多侧重于原理的介绍和公式的推导，比较枯燥，学生看不见、摸不着，缺乏感性认识。而电子设计竞赛中用到的角度、光电、红外、超声、无线收发等传感器，都是侧重于如何实践应用，如何把被检测量通过运放补偿电路转换成标准的开关量信号，而对于内部结构、外部封装形式、原理公式等涉及较少。因此教师要进行课堂教学内容的改革，在讲授相关的课程内容时，要有所侧重，对于原理性较强的部分要适当删减，对于实践应用较强的器件要增加课时，不断完善教学内容，与时俱进，力求教学内容合理［4－6］。学校教研组的教师经过调研，借鉴兄弟院校的教学经验，并且从全国大学生电子设计竞赛得到启示，加重了理论课辅助实验教学的比例，修改了教学内容。删减了物位测量、智能传感器、传感器的新方向这几个部分的内容。物位测量所采用的方法，比如导电液体的物位测量，在电磁式传感器中已经介绍了原理，而非导电液体的物位测量在电容式传感器中也加以阐释，原来的章节在此处只是从检测的角度介绍其具体应用实例，略显赘述。而删减智能传感器、传感器的新方向这部分内容是因为在“自动化专业新技术讲座”中包含了智能传感器和传感器的新方向，与本课程有交叉和重复的地方。

2实验教学内容的改革现有的“传感器技术”实验教学以CSY－2000系列传感器与检测技术实验台为平台，开设了电阻应变式桥式电路、电容式传感器的位移特性、电涡流传感器的位移特性、霍尔式传感器的位移特性、光电式传感器的测速特性、集成温度传感器AD590的温度特性等实验。实验内容多是验证性为主，验证被测量与输出电压的关系，实验中所用的传感器和运放电路都是封装好的，学生看不见具体的传感器裸件，也不了解相关的运放补偿电路，对于电路中的电阻、电容、电感等元器件的取值和作用更是知之甚少，学生缺乏积极性和能动性。而电子设计竞赛中涉及的传感器，要求学生自己熟悉元器件结构，了解元器件性能，根据输入输出间的电气特性选择转换电路，并亲自焊接调试，这种实践技能的提高是难以依靠目前的实验教学内容和形式而实现的，这就要求实验教师要进行实验教学内容和形式的改革，精心选取有助于提高学生实践技能的实验内容［7－10］。鉴于此，增加了6个学时的实验，电阻应变式特性实验由以前的2学时增加到4学时，由验证性实验改为设计性实验，需要学生选择电桥的桥臂电阻，搭接放大电路，并计算相关的参数;另外，考虑到温度是一个非常重要的参数，为此增加了2学时的“温度传感器”综合性实验。在实验过程中，用集成温度传感器AD590和铠装热电偶分别检测温度，用热电阻Pt100作为温度标准，计算各个传感器的精度、线性度等参数;同时增加的实验课还有2学时的压电式传感器，主要是考虑基于压电效应的压电材料及超声电机是当前社会研究热点问题之一，同时本校有专门的超声电机实验室，可以拓展学生的知识面和视野。

3教材的建设现有的“传感器技术”教材比较繁多，侧重点有所不同。从写作思路上看，有的以传感器原理为主线，有的以过程参数检测为主线;从专业上看，有的以材料特性和机械结构为重点，有的以信号的电气检测和电路转换为重点。鉴于现有教材的多样性和行业特征，难以满足电子设计竞赛的实际需求，我校电气工程学院的“传感器技术”课题组，组织编写了适合测控、电气、自动化专业的教材。教材在了解各种传感器基本原理的基础上，侧重于实际传感器的典型应用电路设计，特别是电子设计竞赛中涉及的传感器，教材增加了如何根据性能指标选型、如何设计应用电路、在焊接调试中的注意事项等实践技能部分。此教材必将增进学生的学习兴趣，激发学生的创新意识，提高相应的实践技能，推进教学改革和教材建设的深入发展。

学生实践技能的提高

摘要：针对大学物理实验的课程特点，在教学过程中始终运用3种教学环节进行授课，通过实验预习引导学员的创新意识，通过实验操作培养学员的创新能力，通过研究性实验设计进行发散思维训练，逐步培养学员的创新思维能力，除以上3种教学环节以外，本文增加了第二课堂的建设，逐步培养学员向创新型人才迈进．

关键词：大学物理实验；创新能力；第二课堂

创新能力的培养对于开创新时代的院校教育和人才培养有很重要的意义．习主席在全军院校长集训开班式上，强调强军之道，要在得人［1］．要全面贯彻新时代军事教育方针，全面实施人才强军战略，全面深化军事院校改革创新，把培养人才摆在更加突出的位置．专业化新型人才的培养离不开创新能力的培养，大学物理实验作为军队院校的一门通用基础课，它不仅是对大学物理基础知识的强化与应用，更是培养发散思维、动手能力、创新能力的主要途径，因此在大学物理实验中进行创新意识的培养是至关重要的．遵循教育教学规律，大学物理实验教学中创新能力的培养可以由实验预习、实验操作、研究性实验以及第二课堂等几个方面进行开展，逐步培养学员的创新思维能力．

1　实验预习的创新意识引导

授课方法直接影响教学效果和创新能力培养，那么在正常的课程学习中如何培养学员的创新能力呢？笔者认为在授课之前就应该进行创新意识引导．军队院校教学大纲中，将大学物理实验分为“基础性实验”“综合性实验”“设计性或研究性实验”．基础性实验主要涉及基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、数据处理的理论和方法，重点加强训练学员的基本实验能力；综合性实验内容重点培养学员综合把握运用所学理论知识、实验方法和实验技能，分析问题、解决问题的能力；设计性或研究性实验注重培养学员解决实际问题的能力，鼓励具有潜力的学员应用物理实验知识和技能解决军事装备的前沿性相关问题［2］．学员的生源分两种类型：一是直接参加全国统一高考录取的高中生学员，具有扎实的中学物理和数学基础，理解能力强；二是通过全军考试招录的士兵学员，一部分为高中理科学员，具有较好的物理和数学基础，另一部分为高中文科学员，物理和数学基础薄弱．因此根据学员的基础情况，将实验预习内容进行分类，逐步加大难度，为创新意识的培养奠定基础．例如，在实验“拉伸法测金属丝的杨氏模量”中，对基础薄弱的学员，要求其了解杨氏模量的概念及计算方法，了解测量微小伸长量的光杠杆法；对基础较好的学员，在掌握基础知识以外，熟悉杨氏模量测定仪的调整和使用，以及逐差法处理数据；对基础扎实的学员，自行查阅书籍与观看网课，解决杨氏模量测定仪是否还可以测量其他的物理量、杨氏模量与军事应用有何联系的问题．

2　实验操作的创新能力培养

学员的实验操作时间毕竟是短暂的，如何在短暂的时间内提高他们独立解决问题和分析问题的能力，并培养他们的创新能力，是极为现实的问题．大学物理实验的学习离不开教员的讲授和引导，在授课前，教员通过备课将本节实验课的内容根据层次不同进行划分，并精心设计问题；授课中，教员可以创设问题的情境，将要讲授的内容以问题的形式呈现在学员的面前，启发学员主动的寻求，探索解决问题的方法，从而培养学员的创新能力．创新能力的培养不是弹指之间就可以完成的，而是一个循序渐进的过程，高楼大厦平地起，如果实验基础没有打好，创新能力的培养就无从谈起．基础性实验项目的特点各有不同，但共同点就是基本实验技能．大多数学员可以通过教员的讲解掌握基本实验原理和基本实验技能，但是完成的速度和效果却有不同，同一个实验，某个学员很快就做完了，而另一个学员还不知道从哪里下手．例如实验“分光计的调整和使用”中，望远镜光轴与仪器转轴的精确垂直调节，经教员讲解，有的学员已经可以自行通过各半调节法将绿十字调整到位，但是有的学员无从下手．针对这样的情况，教员要做出合理的安排．对于不知道从哪里下手的学员，教员要保持耐心，通过提问搞清楚问题的症结，是理论基础不够扎实，还是动手能力弱，还是没认真听讲．如果基础知识没掌握好，就单独补充相应的数学和物理基础知识；如果动手能力弱，教员可以手把手教授基本实验技能，或者让动手能力强的学员帮助；如果是没认真听讲，点出相关知识的重点，让学员自己先认真看看书本或参考资料，后续有问题再提问．另一类很快做完实验的学员具有两大特点，就是基础知识扎实和动手能力强，这样的学员是进行研究性实验的好苗子，教员可以通过提供另外一个研究思路，让学员进行思考，培养其发散思维，利用手中已有的实验器材解决不同的问题，从而开展设计性或研究性实验，为学员打造创新意识的基础．通过这种授课方法可以很好解决大学物理实验的核心教学问题［3］．

摘要：实验操作是高校理工科大学生必备的重要能力之一，其对于培养大学生基本的实验技能，提升大学生科学素养，推进人才培养质量具有重要意义。文章立足当前大学生对高校物理实验存在的片面性观点，提出相应观点及思考。首先以高校物理理论及其实验之间的相互紧密联系，提出两者在高校理工科教育中所具有的同等重要性观点；其次站位实验教学角度，重点从强化动手操作能力、把握实验原理、分析处理数据及解决问题能力和培养团体协作能力等五个作用方面具体陈述，进一步阐明了高校物理实验课程对于大学生的教育意义及深远影响。

关键词：高校物理实验；物理理论；教育意义

当下，大学生对于高校设置物理实验课程存在各种异议，有的大学生认为学好物理理论课就足矣，物理实验在未来工作中派不上用场。有学生认为，高校物理实验课程根本没有设置的必要，毕业后没几年也就忘了丢了。文章结合当前大学生对于物理实验课认识上存在的偏差，谈一谈高校物理实验对大学生个体产生的影响。实验作为物理学科存在的基础，是推进物理教学最基本的实践活动。在现代高校理工科教育中，物理实验课与物理理论课形影相随，共同构筑高校基础物理学知识统一的整体。两者不仅具有同等重要的地位，而且也有着紧密的内在联系。物理理论课重点涵盖物理基本概念、基本规律等内容，以培养学生的理论思维方法；实验课则以实际操作实验为教育手段，对大学生在设计方法、思维及技能等诸多方面进行系统、全面的训练。特别是在高校物理教学中，实验课作为高校理工科众多专业课程中的重要基础课，其所包含的操作水平、分析问题能力等已成为21世纪社会发展所必备的关键能力之一。对于培养大学生基本的实验技能，提升科学素质，推进理工科人才培养质量具有重要意义，同时对于后续专业基础的进一步发展具有深远影响。

1物理理论与物理实验的关系

纵观人类科学文明发展史，历史上无数次科学实验充分证明，科学理论的形成离不开科学实践。物理，做为科学学科的重要组成部分也不例外。第一，放眼人类物理文明发展史，历史上众多物理概念、物理规律的形成无不依托于物理实验，并以实验为基础。例如，伽利略利用实验同数学相结合研究科学问题。他自制望远镜，通过多次观察及修正所发现的土星的四颗卫星为哥白尼的日心学说提供了新的证据。同时运用实验与逻辑证明两者相结合的方法，在惯性运动、落体运动、单摆等诸多方面作出了重要贡献；第二，目前已形成的物理定律、公式及其理论都是物理学家在经历不断修正、不断补充、不断完善的实验基础上形成的，是接受无数次实践检验而获得发展的。如美国物理学家富兰克林通过多次雷电雨中的风筝实验，最终证实雷电与地电的统一，并在此基础上发明了避雷针；托马氏·杨也是通过无数次实验观察，发现光的干涉现象，并测量了光的波长，为光的波动说提供了有了证据。不难认识到，物理学所取得的每一次进步都是建立在无数次的实验及其对结果修正的基础上的。因此，从本质而言，物理学是一门建立在实验上的科学，其正确与否需要借助实验来不断验证，没有经过实验检验的理论，最终只能是一种假想，不能称之为真正的理论。[1]故我们在充分认识到物理理论重要性的同时，也要加强对实践性极强的物理实验的重要性的认识。而且可以说，随着现代科技的不断发展，现代科学研究的不断深入，作为在实验基础上建构起来的物理科学，实验的基础性及重要性必将更加凸显。

2高校物理实验教学对学生的教育意义

高校物理实验课的目的除了加深学生对物理理论的理解以外，对学生个体来说还具有以下教育意义。

【摘要】

交通行业是国民经济的先导行业，而铁路在我国的交通行业中一直占据着极其重要的地位。为了满足人民快节奏生活和工作需要，应对城市间人员的快速流动，迫切需要一种方便快捷的交通出行方式，而高速铁路作为一种快速、大运量的便捷交通方式，很好地满足了这些需求。论文针对铁路桥梁工程高墩施工技术方面展开了简要的探讨。

【关键词】

铁路桥梁；高墩；施工技术

1高速铁路施工中对桥梁工程的核心要求

1.1更严格的轨道平顺性要求

轨道平顺性是保证高速列车安全行驶以及乘员舒适度的最重要指标。只有在高速铁路桥梁工程施工中严格把关，高标准执行设计文件，才可能保证高铁线路具有良好的平顺性，避免列车的颠簸，从而保证列车的安全平稳运行，同时保证旅客乘车的舒适感[1]。

一、课程现存主要问题

（一）课程内容庞杂

土木工程测试课程所包含的教学内容多而杂。包含电阻式、钢弦式、电感式、电容式等多种传感器，且每种传感器的工作原理和使用方法各异；还包含电阻应变片的构造、工作原理及测量技术等内容；又涉及到工程结构的无损检测和半破损检测技术；同时还融合了模拟信号、采集仪表和试验机等机械和电气相关专业知识；而针对房屋建筑、桥梁、隧道、道路和矿山等工程性质的不同，所采用的测试元件和量测方案均不相同。这些教学内容之间既相互联系又有区别，因此，给学生的感觉是教学内容太多、过于分散、重点不突出、难以理清头绪，学生普遍反映该门课程难学。

（二）教学手段单一

目前在土木工程测试技术课程的教学过程中，要么完全采用满堂灌、填鸭式的黑板板书教学手段，要么完全采用多媒体课件的授课方式。课程教学手段较为单一，从而导致学生对教学内容难于理解和掌握。因土木工程测试技术课程所涉及的内容多而杂，不同的授课内容理应运用不同的教学手段，才能在一定程度上提高学生的学习积极性和主动性，进而达到预期的教学效果。

（三）课程综合性强

土木工程测试技术是一门综合性较强的课程，其以土木工程中材料力学、岩土力学、弹性力学和钢筋混凝土结构等课程为理论基础，并以计算机工程、电气工程等学科为技术支持，同时还融合了土木工程的设计和施工技术以及工程实践经验。因此，学好本门课程的前提是要求学生掌握过硬的土木工程专业基础知识和了解部分其他专业相关知识，例如在声波测试技术这一章里面，对于声波速度的求解需要学生对弹性力学和数理方程有所熟悉；对于换能器的工作原理又要求学生了解晶体的压电效应；对于声波仪还需要学生掌握示波器、振荡器和放大器等设备。又因学时有限，对于综合性如此强的一门课程，如不采取重点突出、补差补短等教学手段，对于大部分学生而言，课程教学质量必然很差。