分布式光纤传感技术课件

分布式光纤传感技术与应用分布式光纤传感技术分布式光纤传感技术与应用内容概要o光纤传感技术简介o光纤传感器的分类o光纤传感技术的发展o分布式光纤传感技术8相位调制型分布式传感器散射型分布式传感器o分布式光纤传感技术的应用光纤传感技术简介o光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质。o同时具有光纤及光学测量的特点:x①电绝缘性能好。②抗电磁干扰能力强③非侵入性。8④高灵敏度。8⑤容易实现对被测信号的远距离监控光纤传感器可测量位移、速度、加速度、液位、应变、压力、流量、振动、温度、电流、电压、磁场等物理量现代社会信息技术课程已经成为学校基础性的课程，并且新课程对学生的信息技术知识及应用有一定的要求[1]。为达到教学目标和完成教学任务，教师必须重视学生的学习效果，注重信息技术教学的质量。在教学方法和策略当中，“乐学”策略可以让学生在快乐中学习和思考，让学生觉得学习是很有乐趣的事，引发学生学习兴趣形成学习动机。一、初中信息技术及其教学问题1.初中信息技术我国学校教育中，中学阶段一直都开设信息技术课程，并且我国中学基本上都配备了相应计算机教室，从这一方面来看，信息技术教学是具有一定环境和基础的[2]。从初中信息技术课程的内容看，主要包括信息技术的理论知识如信息技术的发展阶段、计算机操作系统理论知识等，包括实践操作知识如Word等的实践操作。信息技术课程中的内容实际上都是比较基本的内容，这些基础知识在往后的学习和工作当中都是比较基础的技能。而其内容也决定了学生必须通过在计算机教室进行操作才能逐渐掌握，为此教师在教学课堂上必须进行有效引导，如有必要需要采用相应的策略和教学方法。2.初中信息技术教学中的问题在初中信息技术教学当中，其中面临的主要问题是有以下几点：（1）学校对信息技术课程的重视程度不足，对学生信息技术学习没有严格和标准的要求；（2）教师教学方法及课堂氛围不够积极和活跃，学生配合度以及课堂教学效率较低；（3）由于部分学生对信息技术相关的内容已经有一定的了解，并且具有不同程度的计算机操作经验，但是缺少系统性和知识性的信息技术知识，部分学生产生了自满心理。综上分析，信息技术课程内容相对而言具有较高的实践性和操作性，学生必须先掌握理论知识基础。因此教师在课堂教学中需要使用适当的教学方法，让学生对信息技术产生兴趣，进而使学生能够积极实践操作，达到教学目的和效果[3]。其中的“乐学”策略教学则能够充分达到这一目的，以下是对此进行的具体分析。二、“乐学”策略及其实施1.“乐学”策略所谓“乐学”策略，其主要目的是激发学生课堂学习兴趣和乐趣，该策略的实施主要有三个方面：（1）明确并细化教学目标，依据教学目标着重教学内容上的丰富；（2）依据教学内容创设情境，依据学生学情实施更为细化的教学方法，引导学生从中感到快乐；（3）注重对学生进行评价，使学生形成较强的主体意识。2.“乐学”策略的施就“乐学”策略的目的及内容，以下则主要结合初中信息技术课程内容，具体阐述其实施过程。以初中信息技术中的“WPS”相关课程内容为主，教师实施“乐学”策略的步骤如下：教学目标：帮助学生认识“WPS”，其中包括文档、表格以及幻灯片的认识与制作小目标2：认识表格，向学生介绍表格中的各项功能、表格的制作方法等。计算机信息技术在现代社会以及往后的学习工作中都起着非常重要的作用，中学信息技术教学效果及质量必须进一步提升。以上对初中信息技术教学相关内容的探讨，主要集中在对“乐学”策略方面的探讨，其中阐述了该策略的具体实施过程。但是，教学当中，教师还应当结合学生的实际情况，灵活使用该教学策略，同时也可以使用其他的教学方法，由此激发学生信息技术知识学习的乐趣和兴趣，实现学生在教学中的求知、娱乐及成功的需求。信息化已经成为当今社会不可逆转的发展趋势，而信息素养主要包括文化素养、信息意识、信息技能等几个部分的内容。新修订的《中学生课程标准》将信息素养定义为三种能力：获取加工整理信息的能力、传递信息的能力、对信息活动的方法以及结果进行评价的能力。但目前在初中信息技术教学中对学生信息素养的培养存在很多问题，很多教师根本没有意识到这部分问题的重要性，因此，改善这一现状至关重要。一、初中信息技术课培养学生信息素养的重要意义初中阶段的信息技术课必须重视对学生信息素养的培养，具体来说，其意义主要体现在以下几个方面。第一，培养学生的信息素养能够提高学生的信息技能。通过教育活动能够提高人们获取信息、利用信息以及开发信息的能力。教师应在信息技术教学中重视对中学生信息素养的培养，在教给他们知识的同时，提高他们的综合素质，尤其是提高中学生利用信息技术分析日常生活中实际问题的能力。教师可以改变传统的教学模式，帮助学生深化对信息技术这一学科的认知，激发学生的学习兴趣。第二，教师在信息技术课中培养初中生的信息素养，能够提高学生的创新能力。信息素养的培养应该建立在对知识进行综合理解以及分析的基础之上，所以，这是一个理解并深化的过程。此外，学生应该学会在生活中利用信息解决实际问题，这本身就是一个极富创新性的过程。在获取信息、鉴别信息的真伪以及利用信息解决生活中实际问题的过程中，学生的创新能力能够得到培养。二、初中信息技术课中影响学生信息素养培养的具体因素1.教师的个人特征以及教学行为教师的个人特征能够影响对学生信息素养的培养。例如，教师的知识水平、身体素质以及道德素质会直接影响学生对知识的接受水平；尤其是对信息技术这门学科而言，教师的个人特征将更容易影响学生对知识点的理解与吸收。教学行为主要指教师的教学理念、教学方法、教师对课堂内容的准备程度以及对教学内容的整合力度。教师的教学行为将直接影响对学生信息素养的培养。2.环境因素以及学生的自身因素好的学习环境会使学生的学习事半功倍，是促进学生学习的一剂良药。很多学生在周围同学的影响下，能够积极努力地学习，但也有部分学生在周围同学的干扰下，无法将精力集中到学习上。此外，学生对知识的接受能力呈现显著的个体差异性，当然学习力度、学习兴趣以及学习方向也是影响学生学习知识的重要因素。很多学生对自己感兴趣的知识往往会投入更多的精力，而且只要找准方向，也能够有效地降低学习难度。因此，要想在信息技术课中培养学生的信息素养，教师必须从激发学生的学习兴趣入手，为他们营造良好的学习环境，再循序渐进地引导，提高学生的信息素养。三、培养初中学生信息素养的具体措施1.利用学科特点，激发学生的学习兴趣中学生具有很强的好奇心，尤其是在互联网的影响下，他们对新鲜事物有着很强的接受能力，当然这一切都应该建立在学生兴趣得到激发的前提之下。在教学中，教师应该充分利用信息技术这一学科的特点与优势，激发学生的学习兴趣，为培养学生的信息素养打下良好的基础。教师要利用好信息技术的特点与优势，在讲课的同时向学生展示信息技术的魅力，以此引导学生更好地学习。此外，教师在讲解特定的知识时，也可以通过具体情境的营造，激发学生的探究欲望。2.营造良好的自主学习环境在初中信息技术教学中，教师应该为学生营造良好的自主学习环境，引导学生大胆提问、大胆质疑，以此夯实学生的基础，引导其灵活掌握信息技术知识体系。此外，通过营造良好的自主学习环境，教师还能够充分挖掘教材中的智力以及非智力因素，进而对学生进行信息素养方面的训练。例如，在一节课或者一个章节结束时，学生可能遇到自己无法解决的问题，这时教师就应该与学生做好沟通，可以组织学生在网上与同学交流，并且鼓励他们用学到的知识解决生活中遇到的问题，这对提高学生的创新能力、培养其信息素养有着非常重要的意义。3.把信息技术教学扩展到课外4.优化教师队伍信息技术教师的专业素质影响信息技术课的实际教学效果。当前社会的发展速度越来越快，信息更迭的速度也在不断加剧，信息技术教师只有不断学习，提高自己的教学技能，才能真正培?B学生的信息素养。教师要深入了解学生的整体情况，了解学生感兴趣的内容，增强其对信息的筛选及处理能力，提高教学前期准备工作的效率，从而提高学生的信息素养。对学校而言，学校建立高素质的专业化教师队伍，需要做好人才的引进工作，提高信息技术教师的福利待遇，解决他们工作的后顾之忧。这不仅能够激发一线教师的工作积极性，更能吸引真正有能力的人加入一线教学队伍。5.尊重学生个性，发挥学生的主体性和创新性每一个学生都是相对独立的个体，他们在个性方面都存在不同程度的区别，教师应该深入了解学生的整体情况，充分发挥学生的主体性和创新性，要创设各种学习机会，引导他们积极投入学习。由于课堂时间较为有限，教师对于基础知识和操作技巧的教学要精练，以便为学生留出更多的上机练习时间。教师还要根据学生的实际水平设置不同难度的课后作业，有意识地把教材中的内容延伸到课外，引导学生在课余时间进行学习，提高学生的学习兴趣，丰富学生的知识储备，从而使其达到学以致用的效果。四、总结近年来信息技术发展迅速，与人们的生活紧密相连，这也成为当今教育事业重点关注的问题。教师要通过信息技术这门课程培养学生的信息素养，推动学生全面发展，丰富他们的知识储备，开阔他们的视野，让他们更好地适应社会发展的实际需求。同时，学校要采取相应的措施解决当前存在的问题，不断提高教师的综合素质，加强人才储备，提高中学信息技术课的教学水平。本文结合笔者的个人实际经验，对培养初中学生信息素养的问题进行了总结，希望能对相关工作的落实有所帮助。内容概要o光纤传感技术简介o光纤传感器的分类o光纤传感技术的发展o分布式光纤传感技术8相位调制型分布式传感器散射型分布式传感器o分布式光纤传感技术的应用光纤传感技术简介o光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质。o同时具有光纤及光学测量的特点:x①电绝缘性能好。②抗电磁干扰能力强③非侵入性。8④高灵敏度。8⑤容易实现对被测信号的远距离监控光纤传感器可测量位移、速度、加速度、液位、应变、压力、流量、振动、温度、电流、电压、磁场等物理量二光纤传感器的分类o根据光纤在传感器中的作用可分为功能型、非功能型和拾光型三大类o根据光受被测对象的调制形式可分为:强度调制型、相位调制型、偏振调制型、频率调制型四大类o根据光是否发生干涉8可分为干涉型和非干涉型o根据是否能够随距离的增加连续地监测被测量2可分为分布式和点式1根据光纤在传感器中的作用分类o功能型(全光纤型)光纤传感器e利用对外界信息具有敏感能力和检测能力的光纤(或特殊光纤)作传感元件,将“传”和“感”合为一体o非功能型(或称传光型)光纤传感器光纤仅起导光作用,只“传”不“感”,对外界信息的“感觉”功能依靠其他物理性质的功能元件完成。o拾光型光纤传感器用光纤作为探头,接收由被测对象辐射的光或被其反射、散射的光。其典型例子如光纤激光多普勒速度计、辐射式光纤温度传感器等。耦合器光发送器光纤信号光受被测对象处理」信器2根据光受被测对象的调制形式分类o光纤传感是对光波的参量进行调制E=Ecos(ot-kzE→调制参量o强度调制型光纤传感器是一种利用被测对象的变化引起敏感元件的折射率、吸收或反射等参数的变化,而导致光强度变化来实现敏感测量的传感器o相位调制传感器其基本原理是利用被测对象对敏感元件的作用,使敏感元件的折射率或传播常数发生变化,而导致光的相位变化,进而使两束单色光所产生的干涉效果发生变化,通过检测干涉效果的变化量来确定光的相位变化量,从而得到被测对象的信息根据光受被测对象的调制形式分类o频率调制光纤传感器x是一种利用单色光射到被测物体上反射回来的光的频率发生变化来进行监测的传感器偏振调制光纤传感器8是一种利用光偏振态变化来传递被测对象信息的传感器。光纤传感器的分类传感器光学现象被测量光纤分类干相位弹光效应振动、压力、加速度、位移SM、PMa涉调制Sagnac效应角速度SM、PMa型型电、磁致伸缩电场、电压、电流、磁场非强度遮光板遮断光路位移调制光纤微弯损耗振动、压力、加速度、位移型气体分子吸收气体浓度偏振法拉第效应电流、磁场a沙调制泡克尔斯效应电场、电压、Mbbbbbb型双折射变化温度频率多普勒效应速度、流速、振动、加速度调制拉曼散射温度型布里渊散射温度、应力caa注:MM多模;SM单模;PM偏振保持;a,b,c:功能型、非功能型、拾光型三光纤传感技