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根据举动导向的《轿车冷却液温度传感器》项目化课程设计

设计了一种汽车冷却液温度传感器的教学设备,并基于行动导向理论设计一堂《汽车冷却液温度传感器》项目化课程,使学生使用设备完成项目任务。整个过程学生团队合作、自发探索、充分实践,最终掌握课程知识并具备应用

作者 / 徐挺 上海电子信息作业技能学院(上海 201411)

  徐挺(1984-),男,硕士,工程师,研讨方向:高级作业教育、轿车电子运用。

摘要:规划了一种轿车冷却液温度传感器的教育设备,并依据举动导向理论规划一堂《轿车冷却液温度传感器项目化课程,使学生运用设备完结项目使命。整个进程学生团队协作、自发探求、充沛实践,终究把握课程常识并具有运用才能。

0 导言

  现在,国内中高职关于《轿车冷却液温度传感器》的理实一体化课程中,教育设备遍及偏重于对轿车冷却液传感器功用完结的教育演示,即接通电源,传感器闪现电信号,并随被测源状况的改变而改变[1-2]。在此进程中,学生经过调查该现象,更直观了解了传感器的作业原理与功用,然后辅佐理论教育,到达易于认知的教育意图。

  该教育办法虽经典,但因为学生从始至终多为调查和听讲,罕见着手参加,所以对常识点的认知度和回忆不深化。且被测源(一般指水温)往往定性且不可控,因而学生对轿车冷却液传感器的作业原理与功用仅停留在定性了解程度,难以了解其如安在发动机冷却液体系中完结准确丈量。

  本文规划出一种轿车冷却液温度传感器教育设备,将轿车冷却液温度传感器装入模仿轿车水箱内,水温可定量设置与监控,传感器的热敏电阻部分引出可测节点,其阻值(单体检测)和电压(就车检测)均可经过万用表测取。学生需着手调理水温,然后丈量传感器对应阻值,在获得数据矩阵后制作温度-电阻曲线,并求得B常数,得出温度-电阻函数表达式,然后经过调试电路了解电阻值怎么转化为电压信号,终究把握轿车冷却液传感器完结准确丈量的原理。

  整个进程依据举动导向形式中最精简的“四步教育法”[3]:学生获取使命信息;拟定方案;经过调试设备、测试数据、数据剖析、核算并出试验陈述等进程施行方案,终究教师评价课程陈述的成果。这一课程规划使得学生的实践作业才能得到进步,对轿车冷却液温度传感器作业原理和功用的了解也愈加深化。

1 轿车冷却液温度传感器教育设备的规划

  该课程的完结条件需求一种教育设备的支撑,规划如图1,该设备均运用最基本的电器元件,意图在于使学生着手调试时能直观了解其功用完结的逻辑原理。

  水槽中放满水,模仿轿车冷却液水箱,将轿车冷却液温度传感器的丈量头浸入水中,将其信号线引出,别离衔接丈量点A、B。电热管置于水槽底部,可经过调理加热开关操控水槽水温的加热速度。温度计探头浸入水中,置于传感器丈量头邻近,并显现该区域水温,精度为0.1 ℃。

  当传感器单体检测时,S1、S2、S3处翻开状况,调理加热开关使水温到达指定温度,运用万用表丈量AB之间的电阻值,即对应该温度下轿车冷却液温度传感器丈量头中NTC热敏电阻的电阻值。

  当传感器就车检测时,S1、S2处闭合状况,S3翻开。调理加热开关使水温到达指定温度,运用万用表丈量AB之间的电压值,即对应该温度下轿车冷却液温度传感器输入给发动机ECU的THW电压信号。别的,当水温高于拐点温度值时[4],因为传感器输出的电压信号随水温的升高改变弱小,难以丈量,咱们可闭合S3,此刻THW电压信号改变起伏康复,只需从头界说电压与温度的对应联系即可。

2 《轿车冷却液温度传感器》课程规划方案与事例

  课程规划方案总结构依据举动导向形式中的 “四步教育法”,将课程全体转化为一个需求团队完结的项目。学生在清晰项目方针后,在教师的引导下,拟定出怎么运用现有教育资源去履行使命的方案,随后经过小组评论、实践测验,终究履行到位,完结使命。期间,教师起启示引导效果,并在终究对成果做终究评价与总结。

2.1 教师布置使命,学生获取使命信息。

  班级的学生主张以2人(最多不超4人)一组分组,每组分到一台如图1中的教育设备和一部万用表,纸、笔、尺若干。教师布置使命:要求每组学生丈量水温别离在25 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、75 ℃时所持设备中轿车冷却液温度传感器的THW电压信号和NTC热敏电阻值,记载制成表格。制作传感器NTC热敏电阻的温度-电阻特性曲线草图,核算B常数,并得出温度-电阻函数表达式。

2.2 学生了解使命,拟定方案。

  学生经过小组分工与评论,自主查阅教课书与教育设备运用手册[4],以成果为导向反推履行流程,在教师的引导下理清思路,拟定出完结使命的方案,如表1。

2.3 学生依照方案,履行使命

  学生依照表1的方案分工协作,履行履行,全部进程以完结使命为导向,遇到问题,反应批改,处理问题。整个进程充沛发挥学生的自主能动性,以学生考虑操作为主,教师引导回答为辅,契合现在德国作业教育中最盛行的举动导向教育理论[5]

  以一次典型课程为事例,每组2名学生分到的教育设备所搭载的轿车冷却液温度传感器是桑塔纳2000GLi的G62冷却液温度传感器[4]。在清晰了此次课程的使命后,由教师引导下依照方案(表1)的履行成果为:

  榜首、二、三阶段。2名学生均把握了以下常识点:

  (1) G62冷却液温度传感器为NTC热敏电阻;

  (2) G62冷却液温度传感器的热敏电阻散布在其圆柱形头部顶端;

  (3) G62冷却液温度传感器有3根引脚,1号引脚(棕色)为THW端,接EUC信号输入点,3号引脚(蓝色)为搭铁,4号引脚(紫色)接轿车仪表盘水温表,此次试验不运用;

  (4) 教育设备中S1、S2、S3开关、电热管加温旋钮的功用;

  (5) 1号引脚接A点,3号引脚接B点;

  (6) 温度计探头尽量接近传感器丈量头,电热管方位在水槽底部,注水量至刚浸没传感器丈量头为最佳。

  第四、五阶段。在挑选S3闭合的条件下,2名学生测得并剖析全体出的数据:

  (1) 在单体形式下,指定水温下测得的G62冷却液温度传感器热敏电阻值记载如表2。

  依据表2数据,制作该传感器热敏电阻的温度-电阻特性曲线草图如图2所示。

  (2) 在就车形式下,指定水温下测得的传感器输出信号电压值记载如表3。

  第六阶段。2名学生把握了关于NTC热敏电阻,其单体阻值和就车电压均随温度的上升而下降的原理,并依据图2趋势,快速查看原始数据,无误后,使用25 ℃(298 K)和75 ℃(348 K)时测得的电阻平均值,核算桑塔纳2000GLi的G62冷却液温度传感器的热敏电阻B常数为[4]

(1)

  已知NTC热敏电阻阻值与温度的通式为[4]

RT=AeB/T (2)

  将T=298K,RT=2175 Ω,B=3591代入式(2)得出:

  A=0.0127

  然后得出,桑塔纳2000GLi的G62冷却液温度传感器热敏电阻的温度-电阻表达式为:

RT=0.0127e3591/T (3)

  随后,2名学生各自将表1、表2、式(1)、式(3)成果写入课程陈述,完结使命。

  第七阶段,1名学生代表小组,对整个使命的履行进程、所获定论、领会感悟做一个简略总结讲话。此刻,学生深化了解了温度值怎么由轿车冷却液温度传感器收集,怎么经过函数准确转化为电阻值,然后转化为信号电压被轿车ECU接纳的全进程。

  教师评价成果,做出总结。教师对学生在该课程上的全体评价,分为课程陈述评价与讲堂体现评价,比重为80%和20%。课程陈述评价中,轿车冷却液温度传感器热敏电阻丈量值参阅对应G62传感器检测手册[4],断定学生的丈量成果是否合理。THW输出信号电压丈量值,教师可参阅公式(4)快速查验评价。B和A值也可经过公式(1)、(2)查验评价。主张教师将公式编入MATLAB等数值核算软件,到时直接输入学生的丈量参数即可评价成果。

(4)

  讲堂体现评价首要重视学生的操作规范性,讲堂积极性、团队协作性、总结讲话以及发现处理问题的才能。分数由学生自评,小组成员互评和教师评价组成,分数份额可由教师衡量,做出一个概括评价。

  终究,教师对轿车冷却液温度传感器的各常识点,结合学生本课程中的操作阅历再做一次总结概括,使学生对该课程有一个深化知道并将操作技能转化为运用才能。

3 定论

  整个课程依据举动导向理念,从始至终需求学生着手调试,布线,丈量,制作,核算和总结,大大增强了学生的着手实践才能,使得课程内容丰富而深化。学生在做中学不光对进程形象深化,并且正真了解了轿车冷却液温度传感器的原理,把握处理实践问题的办法,进步运用研讨才能,并举一反三其他轿车传感器的原理及运用。

  别的,在课后,教师可对学有余力的学生进行拓宽。主张学生将所推导出的公式(3)和表2中的原始数据均输入软件(如MATLAB)生成函数曲线图,比照后会发现,公式(3)曲线和表2中的各数值点并不彻底重合。学生会因而考虑温度-电阻函数表达式中的B是否为准确,然后去探求B值更准确的求值办法和实践工程中对B值的标定方法[6],这是对本课程更进一步的才能拓宽,教师可有挑选性施行,本文暂不予以打开。

  参阅文献:

  [1]李成,樊尚春,钱政,等.传感器课程建造及其试验教育探求[J].试验科学与技能,2010(08):93~95.

  [2]张红.传感器课程教育现状剖析与变革对策[J].我国现代教育配备,2010(23):112~114.

  [3]韩茂源.举动导向教育法的理论释义及实践解读[J].黑龙江高教研讨,2011(06):148.

  [4]姜立标.轿车传感器及其运用[M].北京:电子工业出版社,2013,37~49.

  [5]姜大庆.依据举动导向的项目化课程规划与施行研讨[J].我国作业技能教育,2010(32): 53~56.

  [6]徐海英,董慧媛,刘英,等.NTC热敏电阻B常数[J].电子器件,2004(27): 448~500.

  本文来源于《电子产品世界》2018年第3期第45页,欢迎您写论文时引证,并注明出处。

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