前言:中文期刊網精心挑選了數字電壓表范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
數字電壓表范文1
[關鍵詞]單片機 數字電壓表 電路設計 AT89C51芯片
中圖分類號:TH136 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)10-0012-02
數字電壓表,是采用數字化測量技術,把連續的模擬量(直流輸入電壓)轉換成不連續、離散的數字形式并加以顯示的儀表。傳統的指針式電壓表功能單一、精度低,不能滿足數字化時代的需求,采用單片機的數字電壓表,由精度高、抗干擾能力強,可擴展性強、集成方便,還可與PC進行實時通信。目前,由各種單片A/D 轉換器構成的數字電壓表,已被廣泛用于電子及電工測量、工業自動化儀表、自動測試系統等智能化測量領域,示出強大的生命力。與此同時,由DVM擴展而成的各種通用及專用數字儀器儀表,也把電量及非電量測量技術提高到嶄新水平。
本次設計系統是以AT89C51單片機為核心,輔以簡單的控制電路,設計了一種切換量程的數字電壓表。系統中,模擬電壓信號由A/D轉換器TLC2543采集,以數字信號的方式傳給單片機進行處理,并加以控制??刂葡到y包含硬件和軟件兩部分。硬件部分包括:單片機最小系統、電壓采集電路、量程控制電路、電壓顯示電路以及其他一些接口電路。軟件部分包括:主程序的流程設計,其涵蓋了電壓采集子程序、字符轉換子程序、LCD液晶顯示子程序等,這些子函數都體現出系統軟件設計模塊化的結構特點。通過單片機對信號處理并加以適當的算法控制,從而驅動相應的硬件電路,實現電壓控制的目的。
系統硬件結構:
系統是以AT89C51單片機作為主控器,通過擴展必要的接口電路,包括電壓采集、輸入和輸出、電壓的量程控制、顯示等電路,實現數字電壓表的系統化設計。其系統結構框圖如下圖1所示:
本次設計主要由單片機模塊、電壓輸入模塊、A/D轉換模塊、量程控制模塊、液晶顯示模塊等5部分組成。A/D模擬轉換芯片將直流電壓模擬信號通過A/D轉換器轉換成數字信號,寫入單片機中。以AT89C51單片機為控制核心,通過A/D轉換電路來將模擬信號轉換成數字信號,通過電阻的改變來切換量程的改變,從而實現不同電壓量程的切換。它的最高量程為200V,分三個檔位量程,即2V,20V,200V,可以通過調檔開關來實現各個檔位。當測得電壓的數值小于1V時,系統會自動的將電壓數值轉換為以mV為電壓單位的電壓值。并且通過按鍵的方法能夠測得后五秒的平均電壓值。
系統主程序的設計:
系統主程序的主要功能是負責電壓采集、處理、顯示三部分,本次設計主要包括以下方面:
1、按照硬件電路對單片機位定義。
2、編寫延時模塊子程序。
3、編寫液晶顯示器1602的初始化子程序。
4、編寫驅動1602液晶顯示模塊程序。
5、編寫驅動A/D轉換模塊程序。
6、編寫A/D轉換后對電壓的處理函數子程序
7、編寫鍵盤掃描模塊程序。
其程序設計流程圖2如下所示:
系統經過復位后,先對單片機、模/數(A/D)轉換器、液晶顯示屏LCD1602等進行初始化,初始化完成后通過輸入電路給數字電壓表輸入模擬電壓,在電壓測量過程中,先通過滑動變阻器來控制輸入信號的衰減率、通過按鈕來選擇不同的檔位,然后調用A/D轉換子函數,并對模/數轉換的結果進行簡單的處理,最后通過液晶屏LCD1602進行顯示。
系統整體硬件電路圖3如下(proteus環境):
硬件設計注意事項:
整個系統的模擬地和數字地不要交叉共地,模擬地和數字地要分別獨立開來,避免信號之間的干擾。同時液晶的讀寫要注意它們之間的時序,最好要弄清它的型號和用戶手冊中的提到的地址問題,再進行它與單片機之間的數據讀寫操作。不僅如此,器件之間的兼容性和工作最大電流和電壓問題也是本次硬件設計的重點。
一個單片機應用系統的硬件電路設計包含有兩部分內容:一是系統擴展,即單片機內部的功能單元,如ROM、RAM、I /O口、定時/計數器、中斷系統等容量不能滿足應用系統的要求時,必須在片外進行擴展,選擇合適的芯片,設計相應的電路。二是系統配置,即按照系統功能要求配置設備,如鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A轉換器等,要設計合適的接口電路。在本系統中,AT89C51單片機內部的功能單元已經能夠滿足系統設計需要,不需要系統擴展。按系統功能需求,需要配置檔位轉換、LCD顯示等。系統的擴展和配置設計遵循下列原則:
1、盡可能選擇典型電路,并符合單片機的常規用法;
2、系統的擴展與設備配置的水平應充分滿足應用系統的功能要求,并留有適當的余地,以便二次開發;
3、硬件結構應結合應用軟件方案一并考慮。硬件結構與軟件方案會產上相互影響,考慮的原則是:軟件能實現的功能盡可能由軟件實現,以簡化硬件結構,但由軟件實現的硬件功能,其相應時間要比直接用硬件實現來得長,而且占用CPU時間;
4、整個系統中的相關器件要盡可能做到性能匹配;
5、可靠性及抗干擾設計是硬件系統設計不可缺少的一部分,它包括芯片、器件選擇等;
6、該系統的所有元器件必須滿足5V的工作電壓。
參考文獻
[1] 康華光.電子技術基礎?數字部分.第五版.高等教育出版社,2002.
[2] 康華光.電子技術基礎?模擬部分.第五版.高等教育出版社,2002.
[3] 施保華,楊三青,周鳳星.計算機控制技術[M].華中科技大學出版社,2007.
[4] 王偉,劉曉平,高精度數字電壓表方案設計[J];儀表技術;2007(4).
[5] 徐愛鈞.Keil Cx51V7.0單片機高級語言編程與Vision應用實踐.第二版.清華大學出版社,2008.
[6] 陸愛明.單片機和圖形液晶顯示器接口應用技術[J].電子產品世界,2001.
數字電壓表范文2
【關鍵詞】單片機;電壓表;ADC0808
1.概述
數字電壓表出現在50年代初,60年代末發起來的電壓測量儀表,簡稱DVM,它采用的是數字化測量技術,把連續的模擬量,也就是連續的電壓值轉變為不連續的數字量,加以數字處理然后再通過顯示器件顯示。如今數字電壓表已絕大部分已取代了傳統的模擬指針式電壓表。因為傳統的模擬指針式電壓表功能單一,精度低,讀數的時候也非常不方便,很容易出錯。而采用單片機的數字電壓表由于測量精度高,速度快,讀數時也非常的方便,抗干擾能力強,可擴展性強等優點已被廣泛的應用于電子及電工的測量,工業自動化儀表,自動測試系統等智能化測量領域。顯示出強大的生命力,研究數字電壓表的設計具有重要的意義。
2.設計原理
利用單片機系統與模數轉換芯片、顯示模塊、報警電路等的結合構建數字電壓表。由于單片機的發展已經成熟,利用單片機系統的軟硬件結合,可以組裝出許多的應用電路來。此方案的原理是模數(A/D)轉換芯片的基準電壓端,被測量電壓輸入端分別輸入基準電壓和被測電壓。模數(A/D)轉換芯片將被測量電壓輸入端所采集到的模擬電壓信號轉換成相應的數字信號,然后通過對單片機系統進行軟件編程,使單片機系統能按規定的時序來采集這些數字信號,通過一定的算法計算出被測量電壓的值。最后單片機系統將計算好的被測電壓值按一定的時序送入顯示電路模塊加以顯示,如果電壓值大于設定值就報警。電路原理框圖如圖1所示。
3.單元電路設計
3.1 ADC0808與單片機的接口
ADC0808與AT89C51單片機的連接如圖2所示,從圖中可以看到,把ALE信號與START信號接在一起了,這樣連接使得在信號的前沿寫入(鎖存)通道地址,緊接著在其后沿啟動轉換。模擬通道選擇信號A、B、C分別接P3.4、P3.5、P3.6,此外,通道地址選擇以P3.1作寫選通信號。
3.2 顯示電路
數碼管與單片機接口如圖3所示,從圖中可以看出,單片機的P1口接數碼管的七段發光管,P2.0―P2.3段選碼。
3.3 報警電路
當測定值超出預設值5V時,發出報警聲音并亮紅燈,提示超出量程。報警系統使用SPEAKER發出蜂鳴聲來仿真。報警系統與單片機接口電路如圖4所示。
4.結束語
由于使用的是高效單片機作為核心的測量系統,以及靈敏度和精度較高的A/D轉換器,使本直流電壓表具有精度高、靈敏度強、性能可靠、電路簡單、成本低的特點。隨著單片機的日益發展,它必將在未來顯示出更大的活力,為電子設計增加更多精彩。
參考文獻
[1]陸子明,徐長根.單片機設計與應用基礎教程[M].北京:國防工業出版社,2005.56-85.
[2]赫建國,鄭燕,薛延俠.單片機在電子電路設計中的應用[M].北京:清華大學出版社,2006.258-295.
[3]徐愛鈞.智能化測量控制儀表原理與設計(第二版)[M].北京:北京航空航天大學出版社,2004.210-225.
[4]苗紅霞.單片機實現數字電壓表的軟硬件設計[J].河海大學常州分校學報,2002,16(3):15-18.
作者簡介:
數字電壓表范文3
關鍵詞:正確使用提高穩定性措施
數字電壓表對繁多的電量測試具有精度高,測量速度快,自動化程度高等優點,在科研生產的電量測試中得到了廣泛的應用。只有正確使用數字電壓表,才能保證其應有的精度。
一、數字電壓表的誤差公式
數字電壓表(DVM)通常用絕對誤差來表示,常見的有下列三種表示方式:
=士a%Ux士日%Um(l)
=士a%Ux士n字(2)
=士a%Ux士p%Um士n字(3)
其中,a為誤差的相對項系數,盡為誤差的固定項系數,Um為滿度值,Ux為讀數值。由以上三種表達方式可見,DVM的誤差主要由兩部分組成:一部分與被測量值Ux大小有關的項,即a項誤差,它包括DVM標準源電壓的誤差,輸入放大器誤差,衰減器誤差,刻度系數誤差,非線性誤差等。另一部分是與Ux無關的項,即p項誤差(包括n個字),它是由DVM的量子化誤差;零點漂移;噪聲干擾等因素引起的。一般稱第一項為讀數誤差,第二項(也包括第三項)為固定項誤差或滿度誤差。滿度誤差日%Um和固定項誤差n個字實值是一樣的,它們都是表示與被測電壓大小無關的固定誤差,二者可直接相互換算。
二、數字電壓表的正確使用
使用數字電壓表的一般原則,首先要檢查供電電源的接線板,火線,中線和地線接線是否正確,可靠。電壓值,頻率應與數字電壓表要求的供電電壓值,頻率一致。數字電壓表使用環境要清潔,遠離強電,磁場。做不到的單位,應定期打開蓋板進行清除灰塵的污染。南方潮濕地區獷應經常給儀器通電和使用。電壓表要求連續通電,不能頻繁開、斷電源。使用時電壓表的量程選擇首先應放置在自動量程,避免過高的電壓輸人將電壓表損壞。
1、正確使用數字電壓竇才能保證測量精度
根據數字電壓表的技術條件,其誤差極限用絕對誤差表示:
=士(a%Ux+b寫Uln)(1)
其中:a一誤差的相對項系數。
b一誤差的固定項系數。
Ux一顯示值。
Um一量程滿刻度值。
用相對誤差可表示為:r=士(a腸+b%um/Ux)(2)a,b和Um為技術說明書中給定值。計量部門檢定過的數字電壓表,都將被檢數字電壓表的誤差校準到24小時的誤差極限范圍之內,使用單位在一年時間之內使用該表,其測量精度都可以保證在1年的誤差極限指標之內。測量值的誤差將在圖一表示的誤差帶之內。使用者必須注意,數字電壓表是多量程表,測量時都是使用在選定量程的滿度和十分之一滿度之間,由公式(2)可得出不同的顯示值將有不同的精度。
2、數字電壓表零電流,輸入電阻及串,共模干擾抑制比測量準確度的影響
經過檢定的數字電壓表在檢定合格證書上都給定了零電流I,輸人電阻Ri和串,共模干擾抑制比的數值。在使用時,被測信號源應滿足上述各量的要求,才能保證其測量值的準確可靠。
3、帶微處理機數字電壓表的一般程序功能及其操作方法
在科研和生產的許多場合,經常需要數字電壓表直接顯示出被測物理量,這就需要對采樣的數據進行運算。帶微處理機的數字電壓表就具有這種功能,因此又被稱為智能儀表。微處理機數字電壓表一般配備了各種各樣的功能,包括程序控制,時鐘控制。
三、提高數字電壓表穩定性的方法
1、盡量采用獨立電源供電
如果數字式電壓表的電源由設備(儀表)的公共電源供電,那么任何導致電源波動的因素都會對數字表的指示產生影響。如當供電電壓由+5 V變到+4.8 V,待測電壓為150 mV(近滿量程)時,電表指示可相差6個字。這在多數應用場合是不能滿足需要的。對于小體積的簡易型數字表,采用獨立電源是不經濟的。為降低成本,常用一個三端集成穩壓塊7805給儀表供電,這時就要考慮7805內阻給電路造成的影響。解決這一問題主要措施是增加電源容量,適當提高變壓器次級電壓。減少外電路電流波動(如將功率放大器由乙類改為甲類)也有一定效果。
2、減少電源的紋波電壓
生產廠家給出的數字表的精度和分辨率是在供電電壓紋波很小(小于1 mV)的條件下得到的。一般的三位半數字表多由7805穩壓塊供電,在負載較輕(500 mA以下),紋波電壓可控制在3 mV以內,對指示影響不大。但當整機運行中出現負載加重的情況時,7805的1,3腳電壓會小于2.7 V,此時紋波電壓也會急劇增大,達到幾百毫伏。實驗表明:當饋電電壓為5 V,紋波電壓大于200 mV,輸入為150 mV時,LED指示變動可達±3個字。為減少7805的輸出紋波,可用大電解電容并在輸出端,為防止擊穿7805,要采用反壓保護電路。
3、減少串模干擾
7107三位半數字表所測量的電壓是直流,在實際應用中不可避免地會串入交流干擾。由于數字電壓表的輸入阻抗很高,很易撿拾干擾電壓,從而使輸出指示呈現大幅度跳動。在干擾較強的場合,例如在高功率同步電機附近, 10 m長的雙絞輸入線所受到的干擾就足以使輸出指示混亂到無法判讀的程度。實驗證明:當輸入端混入交流干擾200 mV時,就會使輸出指示變動4個字。為避免交流干擾,必須將輸入端進行屏蔽。必要時可加裝50 Hz陷波電路。
4、采用晶振穩頻
為了使三位半數字表的輸出穩定,可利用石英晶體穩定時鐘頻率。如手冊上所指出的頻率為40 kHz,對于抑制50 Hz干擾有利。但40 kHz的晶體不易購得,我們采用了電子手表的石英晶體(約32 kHz)也取得了較好的效果。
參考文獻:
數字電壓表范文4
【關鍵詞】惠斯通電橋;測量電阻;實驗改進;指針式檢流計;數字電壓表
電橋是利用比較法進行電磁測量的一種電路連接方式,惠斯通電橋用來精確測量中等阻值(幾歐姆至幾十萬歐姆)的電阻。還可以配合不同的傳感器件測量很多非電學量,如溫度、壓力、加速度等,因此在傳感技術中應用極廣。但惠斯通電橋中的平衡指示器使用的是指針式檢流計,這種指針式儀表,給實驗帶來諸多不便,若用數字式儀表替代電橋中的指針式檢流計,除給實驗的操作帶來很多方便外,還能大大提高實驗的測量精度。
1 原理
惠斯通電橋的原理如圖1所示。當電橋平衡時,根據分壓器原理可知:
Ubc=Uac■,Udc=Uac■
平衡時,Ubc = Udc 即■=■
整理化簡后得到:
R1=■R4 =RX
由上式可知:待測電阻RX等于R2/R3與R4的乘積。電橋由四臂(測量臂、比較臂和比例臂)、檢流計和電源三部分組成。與檢流計串聯的限流電阻RG和開關KG都是為在調節電橋平衡時保護檢流計,不使其在長時間內有較大電流通過而設置的。
圖1 惠斯通電橋原理圖
2 實驗儀器改進
在傳統的惠斯通電橋測電阻實驗中,平衡指示器用的是指針式檢流計,如圖1所示,若換成四位半數字萬用表200mV量程檔,拆下限流電阻RG,其他儀器和電路不變。實驗將得以改進。
3 數據處理與不確定度計算
實驗儀器:AC5/4型指針式檢流計,四位半數字萬用表200mV量程檔,穩壓電源(E=2V),4個ZX21型電阻箱。
為了檢驗測量的準確度,Rx也用的是電阻箱,標稱值放500.0Ω。比例臂相同,待測電阻相同。
3.1 數據處理與不確定度計算
測量數據見表1,由于兩種測量方法的B類不確定度相同,所以只計算A類標準不確定度。測量結果為:
Rx±uA(Rx)=(499.51±0.10)Ω;Rx改±uA(Rx改)=(500.054±0.011)Ω
表1 數據記錄表
3.2 兩者實驗結果和不確定度比較
從上面的測量結果可以看出,待測電阻的測量值,改進電橋法的測量結果更接近實際值。
待測電阻的A類標準不確定度,傳統電橋法是改進電橋法的9.1倍。
4 實驗改進研究
改進的惠斯通電橋測電阻與傳統的惠斯通電橋測電阻相比較,具有以下優點:
1)電阻R2-R4初值放的不準確,或電路有故障,電壓表都不會被燒毀。因為數字電壓表有過載保護,不用擔心電壓表被燒毀。
2)調平衡過程中(電阻箱有斷路現象),數字電壓表因有過載保護不用擔心電壓表被燒
毀。
3)讀數容易且沒有讀數誤差。由于測量結果直接以數字形式給出,所以示數讀出方便,不用估讀數據,所以不會產生讀數誤差。
4)測量速度快。數字電壓表的最高測量速度可達每秒鐘幾萬到幾十萬次。
5)靈敏度高。四位半數字萬用表200mV量程檔可以分辨10-5V的電壓,而AC5/4型檢流計電壓分辨率約為10-4V,兩者相差一個數量級。
6)數字儀表操作簡單,測量過程自動化??梢宰詣拥嘏袛鄻O性,帶有微機處理器的數字儀表具有自動校零、自動校準、切換量限的功能。
7)不怕振動。數字電壓表的電路不怕振動,測量結果不受振動影響。
8)恢復測量狀mV量程檔態非常容易。
9)大大減小系統誤差。由于數字儀表測量時間短,電器元件消耗的焦耳熱少,電阻變化就小。所以系統誤差大大的減小。
10)測量結果的準確度高。UT56型數字電壓表200mV量程檔測量直流的準確度可以達到滿度值的0.05%,最高的可達0.001%。
11)輸入阻抗高,吸收被測量功率很少。UT56型數字電壓表200mV量程檔輸入阻抗可達10MΩ,現代的數字電壓表中,基本量限的輸入阻抗高達25000MΩ。
12)不用串聯限流電阻RG,既節省儀器開支又使電路簡單。
13)數字電壓表成本低廉。
【參考文獻】
[1]符時民,姜秀娟.數字式儀表在電磁學實驗中的應用研究[J].渤海大學學報:自然科學版,2012,33(4):329-332.
[2]封麗,符時民,陳維石.基礎物理實驗(第一冊)[M].沈陽:東北大學出版社,2007:97-101.
[3]譚興文,韓力.惠斯通電橋靈敏度的探究[J].西南師范大學(下轉第182頁)(上接第176頁)學報,33(4):149-151.
[4]孫俊俠.惠斯通電橋靈敏度的實驗研究[J].淮北煤炭師范學院學報,2008,29(3):74-75.
[5]陳澤章,陳廷俠.惠斯通電橋靈敏度分析[J].新鄉學院學報,2008,25(4):24-25.
[6]張學華,陳若輝.惠斯通電橋靈敏度的分析與驗證[J].北華大學學報,2010,11(6):511-512.
[7]郭英桂.惠斯通電橋最大靈敏度仿真分析[J].晉中學院學報,2012,29(3):30-32.
[8]陳亞琦,康海松.惠斯通電橋靈敏度與比例臂阻值關系的研究[J].廣西物理,2011,32(2):40-42.
[9]張學華.影響惠斯通電橋靈敏度因素的實驗驗證[J].大學物理實驗,2010,23(6):50-51.
數字電壓表范文5
在學習電容器的作用時,由于電容器的充電、放電現象太抽象,許多學生甚至都沒有見過電容器,所以對電容器能“盛電”理解不深刻,筆者嘗試做了一個“盛電杯”.實物圖如圖1所示.
在引入新課時,首先讓學生觀察并觸摸“盛電杯”,初步觀察杯子結構,并總結實驗裝置的結構:內、外兩層金屬錫箔是導體,中間是絕緣的塑料.然后請一個同學搖動感應起電機,把感應起電機的一只金屬桿接觸杯子的內側金屬錫箔,另外幾個學生和教師一塊手拉手,教師的另一只手握住杯子把柄,手指接觸杯子的外側金屬錫箔.隨后讓末端一個學生用手觸摸杯子內側,所有人感到被電了一下,說明杯子上帶了電,這個杯子可以“盛電”.這個小實驗給所有學生一個直觀的印象,讓他們明白電容器可以“盛電”.
2 展示被“解剖”的電容器
將一個已經解剖好的薄膜電容器輕輕展開,讓學生觀察元件結構,并對比“盛電杯”的內部構造.學生觀察總結:該元件有兩片錫箔,中間是一層絕緣體薄膜.
教師補充,在兩個相互靠近的導體中間夾上一層絕緣物質就構成一個電容器.這兩個導體叫做電容器的兩個極板,中間的絕緣物質也叫電介質.實際上任何兩個彼此絕緣又相距很近的導體都可以稱為一個電容器.
3 “電量平分法”探究電容器的電容
為了研究充電后的電容器的電壓與電荷量的關系,人教版教材采用類比的方法,類比水容器的盛水能力,然后定性總結了電容器的電壓與電荷量成正比.這樣的處理方法并不容易被學生接受.電容器的電壓可以用數字電壓表測量,可是電荷量不容易測量,所以筆者采用了“平分電量”的方法.實驗原理圖和實物圖如圖2和圖3所示.
(1)實驗步驟
①電鍵S2與b連接,給電容器A充電,用數字電壓表測出A兩端電壓U1;
②電鍵S2與a連接,給電容器B充電,用數字電壓表測出A兩端電壓U2;
③斷開電鍵S2,閉合電鍵S1,電容器B放電,然后斷開電鍵S1,重新與a連接,用數字電壓表測出A兩端電壓U3;
(2)實驗數據如表1.
表1A的電量QQ/2Q/4A的電壓U1=1.68 VU2=0.84 VU3=0.42 V (3)實驗結論
學生完成實驗并總結:在誤差允許的范圍內,電荷量減半時,電壓也減半,電荷量減為原來的四分之一時,電壓也變為原來的四分之一.一個電容器所帶的電荷量與兩極板間的電勢差U成正比,電荷量與電勢差的比值Q/U是一個常量.
教師補充,科學家們經過多次實驗發現,對同一個電容器,電量與電壓的比值一定.也就是說Q∝U,所以Q=CU,所以C=QU,當電壓是1 V時,C在數值上等于Q的大小,C越大,Q越大.進一步的實驗發現,不同的電容器這個比值一般是不同的,所以這個比值表征了電容器儲存電荷的特性.就把這個物理量稱為電容器的電容.
4 利用數字電容表探究平行板電容器的電容
人教版教材中研究平行板電容器的電容時,把充好電的平行板電容器與靜電計相連,根據靜電計張角的大小判斷電壓的大小,進一步研究平行板電容器與哪些因素有關.這個實驗受困于天氣條件,實驗原理相對復雜,用于分組實驗很難操作成功.筆者在上課時直接利用數字電容表測量平行板電容器的電容,簡單高效地完成了實驗.
(1)實驗器材:數字電容表一只,平行板電容器一對,兩根導線,課本,“35 V 1000 μF”的電容一只.
(2)實驗步驟
①學會使用數字電容表:首先打開電源,把選擇開關打在2000 μF檔位,把黑表筆接在有負號的1000 μF的電容器的一個極板上,紅表筆接在另一個極板上,讀出數據并與1000 μF比較.
②把選擇開關打在最小檔位,測量平行板電容器的電容,保持兩板距離一定,改變正對面積,觀察電容表讀數的變化,并填入表2中.
③保持正對面積一定,改變兩板間距離,觀察電容表讀數的變化,并填入表2中.
數字電壓表范文6
情境教學法是指在教學過程中,從教學需要出發,教師有目的地引入或創設與教學內容適應的生動具體的場景,使學生獲得一定的工作體驗,從而幫助學生提高學習興趣,教師提高教學效率的一種方法。《數字電子技術》是該院的省示范建設中的一門專業平臺課程,在課程建設期間,團隊教師結合企業的工作崗位和教學內容嘗試將不同情境融入到課程的七個項目,為學生創設具體的工作情境,讓學生在情境中進行知識的體驗,有效地提高了學生的學習興趣,改善了教學效果。
1 運用情境教學法可能存在的問題
1.1 不能有效的創設情境
創設的情境過于繁瑣和簡單都不利于知識的學習。過于繁瑣,由于學生沒有過工作體驗,不能理解教師創設情境的意圖,就不能融入到情境中去;過于簡單,不能達到創設情境的目的。教師在創設情境時要綜合考慮教學內容、工作崗位、學生實際認知水平及接受能力等因素,才能有效提高課堂教學的效率。
1.2 課前準備不充分
在《數字電子技術》的教學過程中,團隊教師主要采用了角色扮演和實際案例來創設情境。在大情境下采用資訊引入、決策論證、計劃設計、實施構建、檢查探討、展示評價這六步法進行教學,學生在這個過程中要能分組分工選擇任務、設計方案,這個過程教師如果不提前安排妥當,學生在討論和合作的過程中就會秩序混亂,從而影響教學效果。另外教師要能準備一些問題啟發學生積極思考,在學生思考的基礎上適當的總結和點評,掌控學生不要跑題。
2 教學過程中情境的創設
通過分析專業培養目標,結合課程的七個項目,設計了七個情境來模擬職場的崗位工作。情境設計如下。
2.1 項目一:一位二進制全加器電路的設計與制作
工作情境:某公司接到訂單需要設計一款計算器,你作為公司的研發工程師,需要完成電路的設計及連接。
出錯情境:全加器工作異常,進位位不動,只能實現半加功能;缺少某型號的集成芯片,需要查手冊后選用其它型號的芯片來代替。
2.2 項目二:數碼顯示電路的制作
工作情境:某公司接到客戶需求設計一個病房呼叫系統,你作為公司的研發工程師,負責這個項目的設計。
出錯情境:同時兩個按鈕按下時出現了亂碼;顯示錯誤。
2.3 項目三:由觸發器構成搶答器的制作
工作情境:某公司接客戶要求需要設計一個搶答器,公司委托你進行項目的設計。
出錯情境:搶答器有一路輸出不正常,無法選中;兩個搶答的燈同時亮。
2.4 項目四:數字電子鐘的制作
工作情境:社區廣場需要一個世紀鐘,要能整點報時,委托該院學生進行設計,請你完成項目的制作。
出錯情境:電子鐘進位時發生錯誤;電子鐘的報時系統工作異常。
2.5 項目五:電子門鈴電路制作
工作情境:某公司應客戶要求需要設計一個電子門鈴,你作為公司的設計人員,現委派你實現此項目。
出錯情境:門鈴的揚聲器不發聲;門鈴的叮咚聲聲音失真。
2.6 項目六:循環彩燈電路的制作
工作情境:圣誕節快到了,某公司接到一批訂單,設計圣誕樹上纏繞的彩燈,要求能循環點亮,電路最簡單,成本最低。你作為公司的設計人員,現委派你實現此項目。
出錯情境:彩燈無法按照預設情況循環點亮;彩燈不能循環,點亮一輪后就停止。
2.7 項目七:數字電壓表的制作
工作情境:某學校實驗室需要一批簡易數字電壓表,委派你設計一個滿足參數條件的數字電壓表。
出錯情境:數字電壓表轉換誤差率超過實際指標;數碼管顯示時有時無。