传感器应用技术 课程思政课件 项目7-9 基于压电陶瓷声波检测仪的设计与制作、基于光电式传感器倒车雷达的设计与制作、基于数字式传感器的位置检测仪的设计与制作

传感器与智能检测技术应用项目七基于压电陶瓷声波检测仪的设计与制作课程思政案例习近平总书记强调：“爱国主义是我们民族精神的核心，是中华民族团结奋斗、自强不息的精神纽带。”他还指出：“在新的时代条件下，弘扬爱国主义精神，必须把维护祖国统一和民族团结作为重要着力点和落脚点。以铸牢中华民族共同体意识为主线，推动新时代党的民族工作高质量发展。我国是一个统一的多民族国家，民族团结就是各族人民的生命线。中华民族大家庭，56个民族休戚与共、荣辱与共、生死与共、命运与共，共同构成了你中有我、我中有你、谁也离不开谁的中华民族命运共同体。”爱国情怀

对可持续能源的日益增长的需求导致了对利用自然力量的探索，其中一项很有前途的技术是压电能量（piezoelectricenergy）采集，将机械振动转化为电能。这一技术有可能彻底改变我们为设备供电的方式，减少对化石能源的依赖。创新精神压电能量采集的潜在应用是广泛而多样的。例如，在可穿戴技术领域，压电材料可以集成到衣物或配饰件中，通过穿着者的动作产生电力。这可以用于为智能手机、健身追踪器或医疗传感器等设备供电，减少对电池的需求，使设备更环保。创新精神

另一个有前景的应用是在运输领域。压电材料可以嵌入路面、铁轨或机场跑道，以捕捉车辆产生的机械振动并将其转化为电能。然后，这些能源可以用于为路灯、交通信号灯甚至电动汽车供电，从而减少交通部门的总体碳足迹。在可再生能源领域，压电材料可以用来提高现有技术的效率。例如，它们可以被嵌入风力涡轮机或波浪能转换器中，以捕捉风或波浪产生的振动，并将其转换为额外的电力。这可以显著提高这些可再生能源系统的总体产出，有助于实现更可持续的能源组合。环境保护尽管压电能量采集具有巨大的潜力，但在被广泛采用之前，仍有许多挑战需要克服。主要障碍之一是当前压电材料的功率输出相对较低，这限制了它们在高功率场景中的适用性。然而，正在进行的研究集中在开发新材料和优化其性能，以提高其能量转换效率。随着该领域的研究和开发不断推进，我们预计会看到越来越多的应用利用这一创新技术减少我们对化石能源的依赖，为更绿色的未来做出贡献。

在我们日常生活中，经常会见到变电站，我们经常会听到在变电站附近经常会出现滋滋滋的响声，这其实就是变压器工作时产生的逆压电效应导致金属发生轻微形变产生震动进而产生的噪音。中国力量

属于中国人基础科学突破—无磁变压器它是一种电源变压器制造技术。它实现了电电非介质直接转换、它实现了直流电可以高低压不受限制的任意转换、同时它不受功率高低的限制，相对于“传统磁变压器”来说，他脱离了180年来人类一直沿用的“磁变压”基础原理，另辟蹊径地实现了无磁无介质数字变压技术，打开了人类深度开发和应用电能的未来大门。压电技术经常被用来制作成压电加速度传感器，在汽车安全领域有非常广泛的应用，例如汽车安全气囊传感器。作为驾驶人理应明白欲速则不达这个道理，速度太快时稍有不慎就会酿成无法挽回的悲剧。超速行驶的危害：安全教育1.易追尾：在干燥水平路面上，时速为80公里时，制动距离约为70米，时速为100公里时，制动距离达到101米，而时速为140公里时，制动距离达到173米！当前车遇到紧急情况刹车时，同车道后车如超速行驶，则极易发生追尾事故。2.易翻车：车速如果过快，转弯时离心力会增加，车速增为两倍，离心力增为四倍。遇有情况急打方向盘，车辆易发生侧滑，严重时会导致翻车。3.影响判断：速度越快，反应时间越短，视野越小。实验表明，当时速70公里时，视力为1.2的驾驶人视力将会下降到0.7，同时，车速越快，视野范围越小。当时速40公里时，视野为100度，当时速70公里时，视野为60度，当时速100公里时，视野为40度。4.后果严重：车速越快，碰撞能量越大，车速增为两倍，碰撞能量增为四倍。如果时速为50公里，发生事故时，车辆相当于从三层楼高度坠落；如果时速为100公里，发生事故时，车辆相当于从十层楼的高度坠落，超速行驶发生碰撞，极易导致车毁人亡。安全教育传感器与智能检测技术应用项目八基于光电式传感器倒车雷达的设计与制作课程思政案例光电式传感器的研究基础是“辐射度量与光度量”：在学习的过程中，要用实证精神来表达对待科学发现的态度，要用怀疑精神来表达对待已有科学理论成果的态度，要用探索精神来表达对待未知领域的态度，要用理性精神来表达在实证、怀疑和探索的过程中合乎理性的行动。对科学的态度中国现代光学的奠基人王大珩院士带领我国老一辈光学研究者克服万难，开拓了我国光电学基础研究、光电学仪器制造及国防光学工程事业：研制出了我国首台激光器、航天相机、大尺度高精度经纬仪、大型光测设备等。老一辈科研工作者的爱国爱岗、科学奉献精神，提升科技创新意识，激励青年树立正确的偶像观，激发学生为国奉献、奋发图强的责任感和使命感。为国奉献的责任感和使命感光电传感器应用于激光武器：早在1964年，经过国家高层讨论，国防科委决定将强激光武器列为重点攻关武器，光电传感器应用于激光武器是因为其对红外辐射和可见光特别灵敏，容易成为激光攻击的目标。中国军方的激光武器已经发展成熟，标志着我国尖端武器在国防建设和科技强国中的中又一个里程碑。科技强国的发展将光线从条形码的头部透过扫描仪的光电传感器：

条形码扫描广泛应用于各行各业，例如零售、餐饮、物流等行业。通过条形码扫描，用户可以快速获取商品信息、价格比较、地点信息等。此外，条形码扫描笔还可以与其他设备进行互连，例如与条形码扫描软件、条形码阅读器等配合使用，以实现更多的功能。便捷的生活应用光电传感器在汽车行业中的应用：光电传感器可以用于检测汽车的位置、速度、形状等信息，用于自动驾驶，提高汽车的安全性。光电传感器可以检测到相关站点何时在附近，从而可以停止生产线并可以处理组件。汽车工业中使用的光电传感器拥有较高的精度，因此在具有光滑表面的各种物体周围工作时，检测时也可以得到比较准确的结果。驾驶安全的保障谢谢！传感器与智能检测技术应用项目九基于数字式传感器的位置检测仪的设计与制作课程思政案例数字式传感器在环境监测领域中的应用：可持续发展观是科学发展观的核心内容，可持续发展是指既满足当代人的需要，又不损害后代人满足需要的能力的发展。数字式传感器在环境监测领域中也拥有广泛的应用，如空气质量监测、水质监测、气象监测、噪声监测等。数字式传感器信号传输距离远，可实时在线监测、数据存储和远程控制，实现对于环境的全面监测和控制。可持续发展观数字式传感器在工业自动化领域中的应用：数字式传感器广泛应用于高精确度的工业自动化领域，如机床、数控机床、注塑机、铸造机、机器人等行业。数字式传感器采用数字信号输出，信号稳定性好，在环境温度、电磁干扰、长距离传输时，噪声干扰小，误差极小，抗干扰能力超强。精益求精的精神数字式传感器在医疗器械领域中的应用：数字式传感器在医疗器械领域中也得到了广泛运用，如血糖仪、血压计、体温计、心电图机等。数字式传感器可实现高精度测量，对于测量精度要求较高的医疗器械非常适用，同时数字信号输出使数据传输更加方便快捷。体现了科学技术的发展前提都是以人为本的原则。以人