Введение 3
ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ И СПЕЦИФИКА ИХ УСТРОЙСТВА 7
1.1 Специфика устройств полупроводниковых датчиков температуры 7
1.2 Принципы работы полупроводниковых датчиков температуры и основные
подходы к их классификации 10
Выводы по первой главе 30
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДАТЧИКОВ
ТЕМПЕРАТУРЫ КУРСА ФИЗИКИ В УЧРЕЖДЕНИЯХ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 32
2.1 Современные образовательные технологии по изучению полупроводниковых
технических устройств курса физики в СПО 32
2.2 Организация учебно-воспитательного процесса на занятиях по физике по
изучению полупроводниковых датчиков температуры 39
Выводы по второй главе 50
Заключение 51
Список использованной литературы 53
Приложение №1
Купить

Технологические процессы современного мира с каждым годом все чаще используют возможности автоматизации, применения цифровых и компьютерных технологий, основы которой изучаются на уроках по физике в основной и средней школе, а также в учреждениях среднего профессионального образования.
Практика такой работы, на наш взгляд, заслуживает повышенного внимания со стороны педагогической общественности, так как связывает образовательный процесс с современными и высокотехнологическими видами производимой ими продукции, где автоматизированные станки, механизмы, инструменты работают под руководством специалистов, по заранее составленным компьютерным про-граммам, например, на станках с числовым и программным управлением (ЧПУ).
Однако управление множеством станков, инструментальных агрегатов и механизмов, а зачастую и технических автоматизированных машин просто немыслимо без выполнения точных измерений, а также исследования разнообразных физических величин. В числе таких параметров, особенно на производстве, коммунальной сфере, являются измерение давления газа, скорости протекания физических, технологических процессов, а наиболее распространенными их видом (почти 50%) являются измерения температуры [7].
Так как диапазон различных измерений, в том числе изменений температуры, условий при которых необходимо выполнять эту процедуру, их частоту, непрерывность может, весьма значительно, отличаться друг от друга, то современными учеными, инженерами, конструкторами разработаны различные виды температурный датчиков.
На сегодня, их условно можно разделить на несколько групп: традиционные (простейшие из которых представляют собой, спиртовые, ртутные и водные термометры), аналоговых температурные датчики (термопары, стрелочные, где стрелка на пружинке, показывает температуру технологических процессов, за счет расширения специальных сплавов металла, к которым она прикрепляется) и цифровые полупроводниковые приборы.
Характерной особенностью цифровых полупроводниковых датчиков температуры является их высокая точность, помехоустойчивость и быстродействие (на основе непрерывной работы первичных преобразователей).
Важен и сам принцип преобразования, в работе каждого класса температурных датчиков. Он является общим для всех, независимо от типа, группы, марки, завода изготовителя и т.п.
Например, важнейшим принципом всех полупроводниковых датчиков температур, является тот факт, что измеряемая температура преобразовывается в электрическую величину (сигнал, импульс и т.п.) за качество и потенциал которого и отвечает первичный преобразователь. Затем электрический сигнал передается, на какие угодно большие или маленькие расстояния, а за счет электрических проводов, радиоволн, попадает в специализированные кабинеты, лаборатории, центры управления производством и технологическими процессами.
Естественно, что в целях безопасности жизнедеятельности человека на производстве, получаемый электрический сигнал от датчика температур лучше всего передавать на большие, по протяженности расстояния. К тому электрический сигнал обладает высокой скоростью приема - передачи (как разновидность электрического тока), его легко можно обрабатывать, преобразовывать (включая высокую точность измерений) и, наконец, он обладает хорошим быстродействием.
Актуальность. Таким образом, ВКР на тему: ««Устройство и принцип работы полупроводниковых датчиков температуры» и методика её изучения в курсе физики в учреждениях СПО» для современного общества, студенческой молодежи представляет собой значительный интерес. Вызвано это рядом причин:
Во-первых, поскольку на производстве, в науке, технике, в обыденной жизни, а также в быту широко используются разнообразные датчики температуры. Например, для регулировки отопления для измерения температуры теплоносителя на входе и выходе, а так же температуры в помещении и внешней (окружающей) среды, то изучение этой темы дает широкий простор для исследовательской работы.
Во-вторых, регулирование температуры нагрева воды в автоматических стиральных машинах, а также регулирование температуры электроплит, электрических духовок и т.п., влияет на прикладной характер подготовки выпускников СПО, характеризуя их профессиональные знания, умения и навыки.
В-третьих, отражаемая проблема ВКР лежит на стыке исследований нескольких научных дисциплин, таких как электротехнические приборы и механизмы (в частности, датчики температур), полупроводниковая техника и её основы, мето¬дика преподавания физики в СПО, традиционные и инновационные образовательные технологии, основы цифровых технологий. Всё это, конечно же, важно знать будущему преподавателю (бакалавру-энергетику) в рамках реализации «Учитель XXI века», которая разработана коллективом ученых и преподавателей ЕИ КФУ и опубликованной в студенческой прессе и Интернет ресурсах [28].
Исходя из актуальности данной темы, можно определить объект, предмет, цель и задачи исследования, выбрать методы, приемы и средства такой работы.
Объект исследования - устройство полупроводниковых датчиков температуры, принципов их работы, современные образовательные технологии, применяемые на занятиях по физике в СПО.
Предмет изучения - методика организации занятий по физике при изучении полупроводниковых датчиков температуры с учащимися среднего профессионального образования.
Целью дипломной работы является исследование устройства и принцип работы полупроводниковых датчиков температуры и методические аспекты изучения данной темы в курсе физики для учреждений СПО.
Для достижения поставленной цели были определены следующие исследовательские задачи:
1. Изучить устройство и объяснить принцип работы полупроводниковых датчиков температуры, дать их классификацию.
2. Дать общую характеристику современных образовательных технологий, применяемых в СПО, по изучению полупроводниковых температурных датчиков (как разновидности технических устройств) в курсе физики для учреждений сред-него профессионального образования
3. Обосновать технологию организации учебно-воспитательного процесса на занятиях по физике по изучению полупроводниковых датчиков температуры, рас-крыть сущность методических, приемов, средств и методов обучения, на примере лабораторного практикума.
Теоретической базой, основными методами, приемами, средствами нашего исследования являются труды специалистов и научных работников по вопросам полупроводниковых преобразователей, датчиков температур, методики преподавания физики для учащихся СПО, также материалы периодической печати и Интернет-ресурсов.
Структура ВКР - традиционная. Она состоит из введения, двух глав по два параграфа, выводов по ним, заключения, списка использованной литературы и Интернет ресурсов, а также приложения.
В приложении представлены материалы организации лабораторно- практического занятия (план - конспект) по изучению программируемого датчика температуры модели «W-1209», недавно появившейся в массовой продаже.

Купить