光电传感器课程设计汇编
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认识和应用光电传感器公开课教案教学设计第一章:光电传感器简介1.1 光电传感器概念讲解光电传感器的基本定义和作用。
通过实物展示或图片,让学生对光电传感器有直观的认识。
1.2 光电传感器分类介绍常见的几种光电传感器,如光敏电阻、光敏二极管、光电管等。
通过实物或图片展示,让学生了解不同类型的光电传感器的外观和特点。
第二章:光电传感器的工作原理2.1 光敏电阻的工作原理讲解光敏电阻的工作原理,包括光敏电阻的阻值随光照强度变化的原理。
通过实验或演示,让学生观察光敏电阻在光照变化时的阻值变化。
2.2 光敏二极管的工作原理讲解光敏二极管的工作原理,包括光生电子-空穴对的产生和复合过程。
通过实验或演示,让学生观察光敏二极管在光照下的电流变化。
第三章:光电传感器的应用3.1 光电传感器在自动控制中的应用讲解光电传感器在自动控制中的应用实例,如自动门、光控开关等。
通过实物展示或图片,让学生了解光电传感器在自动控制中的应用。
3.2 光电传感器在光电通信中的应用讲解光电传感器在光电通信中的应用实例,如光纤通信中的光检测器。
通过实物展示或图片,让学生了解光电传感器在光电通信中的应用。
4.1 光电传感器的选用讲解如何根据应用需求选用合适的光电传感器。
介绍选用光电传感器时需要考虑的因素,如光照强度、响应时间、灵敏度等。
4.2 光电传感器的安装讲解光电传感器的安装方法和注意事项。
介绍安装光电传感器时需要考虑的因素,如传感器与被测物体的距离、角度等。
第五章:光电传感器的调试和维护5.1 光电传感器的调试讲解如何对光电传感器进行调试,包括调整传感器的灵敏度、阈值等参数。
通过实验或演示,让学生了解如何对光电传感器进行调试。
5.2 光电传感器的维护讲解如何对光电传感器进行维护,包括清洁、更换损坏部件等。
介绍维护光电传感器时需要注意的事项,以保证传感器的正常工作和延长使用寿命。
第六章:光电传感器的接口和信号处理6.1 光电传感器的接口电路讲解光电传感器与微控制器等电路的接口电路设计。
传感器应用课程设计系别:机械工程系专业:机械设计制造及其自动化班级:机自082姓名:孟祥杰日期:2010年12月23日1目录目录 (2)第一章:设计题目 (3)第二章:设计要求 (3)第三章:题目分析 (3)第四章:整体构思 (4)第五章:具体实现 (4)5.1电源部分 (4)5.2光电检测部分 (4)5.3单片机控制计数部分 (5)5.4显示部分 (7)5.5报警器部分 (8)5.6程序设计部分 (9)5.7焊接部分 (11)第六章:定性说明 (11)第七章:实验时遇到的困难和排除措施 (11)第八章:设计心得体会 (12)第九章:参考文献 (12)第十章:附录 (14)2传感器应用课程设计组员:孟祥杰,周杨,祖傲松,彭海明,陈飞,郑金福一、设计题目:基于单片机的工业产品自动计数器二、设计要求:1、数码管可以显示产品个数(0-99),自由设定产品报警个数(比如8),当产品数目是8的个数时,发出报警(蜂鸣器响)。
2、独立设计电路,应包括单片机小系统、红外光电开关、数码管显示部分。
3、五人一组,每组选一个组长。
三、题目分析:当今社会,随着人们物质生活的不断提高,电子产品已经走进了家家户户,无论是生活或学习,还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品,大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的,而且比较容易出错。
计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。
本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤,并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。
单片机由于其微小的体积和极低的成本,广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。
在工业生产中。
单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
本系统就是充分利用了8052芯片的I/O引脚。
系统以采用MCS-51系列单片机Intel8052为中心器件来设计计算器控制器,实现了能根据实际输入值显示并存储的功能,计算程序则是参照教材。
传感器课程设计论文光电一、教学目标本课程旨在通过学习光电传感器的相关知识,使学生掌握光电传感器的基本原理、主要类型及其应用。
在知识目标方面,要求学生了解光电效应、光电器件的工作原理,掌握光电传感器的组成、特性及基本应用。
在技能目标方面,要求学生能够分析实际问题,选择合适的光电传感器进行设计、调试和应用。
在情感态度价值观目标方面,培养学生对科技创新的兴趣,增强环保意识,明白光电传感器在节能减排方面的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光电传感器的基本原理、主要类型及其应用。
首先,介绍光电效应和光电器件的工作原理,使学生了解光电传感器的工作基础。
其次,介绍各种光电传感器(如光敏电阻、光电晶体管、光电二极管等)的组成、特性及应用,使学生掌握实际应用中如何选择和利用光电传感器。
再次,通过实际案例分析,使学生学会分析问题、解决问题,提高学生的实际应用能力。
最后,介绍光电传感器在节能减排方面的应用,提高学生的环保意识。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行。
首先,采用讲授法,系统地传授光电传感器的基本原理、主要类型及其应用。
其次,采用讨论法,引导学生主动思考、提问,培养学生的创新思维。
再次,采用案例分析法,使学生学会分析实际问题,提高学生的实际应用能力。
此外,还将安排实验环节,使学生在动手实践中掌握光电传感器的工作原理和应用方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:教材《传感器技术与应用》、参考书《光电传感器》、多媒体资料(包括光电传感器的原理动画、实际应用案例等)、实验设备(如光电传感器、实验板等)。
这些教学资源将有助于提高学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和掌握光电传感器的相关知识。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用多元化的评估方式。
平时表现方面,将通过课堂参与、提问、讨论等方式进行评估。
光电传感器应用技术课程设计一、前言光电传感器是一种利用光电效应将光信号转换为电信号的传感器,广泛应用于自动化控制、光电测量等领域。
在本次课程设计中,我们将学习和探究光电传感器的应用技术。
二、设计目标本次课程设计旨在通过以下几个方面,提高学生对光电传感器的应用技术理论和实践能力:1.掌握光电传感器的工作原理和分类;2.学习光电传感器的电路设计和调试方法;3.熟悉光电传感器的应用技术,并进行相关实验验证;4.进行光电传感器应用案例研究,了解光电传感器在实际工程中的应用。
三、设计内容1. 光电传感器工作原理和分类在课程开始前,先介绍光电传感器的工作原理和分类。
要求学生能够掌握光电传感器的基本工作原理,并对其常见的分类进行了解。
2. 光电传感器电路设计和调试方法在本部分中,要求学生能够掌握光电传感器电路的设计方法、调试方法和注意事项,并进行相关实验验证。
3. 光电传感器应用技术实验在本部分中,要求学生进行光电传感器的应用技术实验,掌握光电传感器在不同应用场景下的应用方法,如基于光电传感器的红外测距、防撞装置等。
4. 光电传感器应用案例研究在本部分中,要求学生进行光电传感器应用案例研究,了解光电传感器在实际工程中的应用,如检测和控制产品质量、自动化工厂流程控制等。
四、教学方法1.理论讲授与实践操作相结合;2.案例分析与应用案例研究相结合;3.导师指导和学生探究相结合。
五、教学评估1.实验报告:学生需要提交实验报告,包括实验目的与要求、实验内容与步骤、实验数据与分析、实验结论与思考等内容,占总成绩的30%;2.应用案例研究:学生需要提交针对光电传感器应用案例的研究报告,占总成绩的40%;3.实践操作:学生需要进行实践操作,并在导师的指导下完成相关任务,占总成绩的30%。
六、总结本次光电传感器应用技术课程设计旨在提高学生对光电传感器的应用技术理论和实践能力,通过课程学习,学生可以掌握光电传感器的工作原理和分类、电路设计和调试方法、应用技术实验和应用案例研究等内容,为日后从事相关工程技术奠定基础。
认识和应用光电传感器公开课教案教学设计一、教学目标1. 让学生了解光电传感器的基本概念和工作原理。
2. 使学生掌握光电传感器的应用方法和技巧。
3. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 光电传感器的基本概念介绍光电传感器的定义、分类和特点。
2. 光电传感器的工作原理讲解光电传感器的工作原理,包括光敏元件、光电器件等。
3. 光电传感器的应用方法介绍光电传感器的应用领域,如自动控制、光电开关等,并演示实际应用案例。
4. 光电传感器的调试与维护讲解光电传感器的调试方法,如参数设置、故障排查等,以及日常维护注意事项。
5. 动手实践:制作光电传感器应用电路分组进行动手实践,引导学生根据实际需求设计并制作光电传感器应用电路。
三、教学过程1. 导入:通过展示光电传感器的实际应用场景,引发学生兴趣,导入新课。
2. 理论讲解:讲解光电传感器的基本概念、工作原理和应用方法。
3. 案例分析:分析光电传感器在实际应用中的典型案例,让学生更好地理解理论知识。
4. 动手实践:分组进行光电传感器应用电路的制作,培养学生的动手能力和团队协作精神。
5. 总结与拓展:总结本节课的主要内容,提出课后思考题,拓展学生的知识面。
四、教学评价1. 课堂讲解评价:评估学生对光电传感器的基本概念、工作原理和应用方法的掌握程度。
2. 动手实践评价:评估学生在动手实践环节的制作效果,包括电路设计、元件焊接等。
3. 课后作业评价:评估学生对课堂内容的复习和拓展情况。
五、教学资源1. 教材:光电传感器相关教材或教学资源。
2. 实验器材:光电传感器、电路元件、实验板等。
3. 辅助工具:示波器、Multimeter 等调试工具。
4. 教学课件:制作光电传感器相关课件,辅助讲解和展示。
六、教学方法1. 讲授法:通过讲解光电传感器的基本概念、工作原理和应用方法,使学生掌握相关知识。
2. 案例分析法:通过分析实际应用案例,让学生更好地理解光电传感器的工作原理和应用。
传感器技术与应用课程设计一、课程设计的背景随着科技的发展,各行业对于传感器技术的需求不断增加。
传感器可将物理量及其变化转化为电信号,广泛应用于自动化控制、生物医学、环保监测、航空航天等领域。
为了培养与市场需求相适应的应用型人才,大学开设传感器技术与应用课程显得尤为重要。
二、课程设计的目的本课程设计旨在通过传感器和模拟采集卡硬件平台的学习,让学生掌握传感器技术在实际工程应用中的基本理论、实验方法和设计思路,提高应用型人才的能力。
三、课程设计的内容3.1 传感器基础知识1.传感器定义、分类及基本原理2.传感器静态特性及动态特性的描述3.传感器精度、分辨率和灵敏度的概念及计算方法4.传感器输出信号的处理方式3.2 传感器实验3.2.1 温度传感器实验1.DS18B20数字温度传感器的介绍及使用方法2.基于C语言的温度采集程序设计3.LCD液晶显示模块的介绍及使用方法3.2.2 液位传感器实验1.压阻式液位传感器的介绍及使用方法2.基于模拟采集卡的液位采集程序设计3.上位机程序设计及数据可视化3.2.3 光电传感器实验1.光电传感器的分类及工作原理2.红外反射式传感器的介绍及实验3.光电计数器的使用方法及程序设计3.3 课程设计学生需在传感器实验的基础上,设计一个应用传感器技术的小型工程,具体包括:1.选题:根据市场需求或自身兴趣,选择一个传感器应用领域进行开发。
2.系统架构:设计硬件平台及系统框图,明确各模块功能。
3.电路原理图设计:根据系统框图设计相关电路原理图。
4.程序设计:根据电路原理图完成程序设计,掌握相应的编程技巧。
5.实验验证:进行硬件连接及程序烧录等实验验证,认真记录实验结果。
四、课程设计的评分总则本课程设计的成绩占总评成绩的15%,具体评分方式如下:1.实验报告(60%):详细描述实验内容,包括实验设计、实验步骤、实验过程记录、实验结果及分析等。
2.课程设计报告(40%):详细描述课程设计内容,包括选题背景、系统框图、电路原理图、程序设计及实验验证等。
光电传感器的应用(教学设计)20232024学年综合实践活动三年级上册全国通用一、教学目标1. 了解光电传感器的概念、原理和应用领域。
2. 学会使用光电传感器进行简单的实验操作。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和创新能力。
4. 增强学生对科学技术的兴趣和探究欲望。
二、教学内容1. 光电传感器的概念和原理2. 光电传感器的应用领域3. 光电传感器的实验操作三、教学重点与难点1. 重点:光电传感器的概念、原理和应用领域。
2. 难点:光电传感器的实验操作。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT、视频、光电传感器实验套件。
2. 学具:笔记本、笔。
五、教学过程1. 导入:通过PPT展示光电传感器的应用案例,引发学生的兴趣。
2. 新课导入:讲解光电传感器的概念、原理和应用领域。
3. 实验操作:分组进行光电传感器实验,观察实验现象,记录实验数据。
4. 讨论:分析实验结果,探讨光电传感器在实际生活中的应用。
6. 作业布置:布置与光电传感器相关的作业,巩固所学知识。
六、板书设计1. 光电传感器的应用2. 内容:光电传感器的概念和原理光电传感器的应用领域光电传感器的实验操作七、作业设计1. 填空题:关于光电传感器的概念、原理和应用领域。
2. 简答题:简述光电传感器实验的操作步骤和实验结果。
3. 创新设计:设计一个利用光电传感器的实际应用场景。
八、课后反思1. 教学目标是否达成?如何改进?2. 教学内容是否充实?如何优化?3. 教学方法是否恰当?如何调整?4. 学生参与度如何?如何提高?5. 教学效果如何?如何提升?通过本节课的教学,使学生了解光电传感器的概念、原理和应用领域,学会使用光电传感器进行简单的实验操作,培养学生的观察能力、动手能力和创新能力,增强学生对科学技术的兴趣和探究欲望。
同时,教师应不断反思教学过程,优化教学内容和方法,提高教学效果。
重点关注的细节:教学过程详细补充和说明:一、导入环节导入环节是激发学生兴趣,引起学生注意的重要步骤。
光电式传感机课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握光电式传感机的基本原理、结构和工作方式,学会使用光电式传感器进行信号检测和处理,培养学生动手能力和创新思维。
1.了解光电式传感机的基本原理和分类。
2.掌握光电式传感器的结构、工作原理和主要性能参数。
3.熟悉光电式传感机的应用领域和实例。
4.能够分析光电式传感机的性能指标,选择合适的光电式传感器。
5.能够使用光电式传感器进行信号检测和处理,构建简单的光电控制系统。
6.具备光电式传感机故障排查和维护能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生对光电技术感兴趣,认识到光电技术在现代科技中的重要性。
2.培养学生动手实践能力和创新思维,提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生团队协作精神,增强学生的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光电式传感机的基本原理、结构和工作方式,光电式传感器的分类、性能参数和应用领域,以及光电式传感机的故障排查和维护。
1.光电式传感机的基本原理:光电效应、光电器件、光电转换原理。
2.光电式传感机的结构:光电式传感器的组成、光电式传感机的电路结构。
3.光电式传感机的工作方式:光电式传感机的工作原理、光电式传感机的操作方法。
4.光电式传感器的分类:光敏电阻传感器、光电耦合传感器、光电二极管传感器等。
5.光电式传感器的性能参数:灵敏度、响应时间、线性度、分辨率等。
6.光电式传感器的应用领域:光电式传感机在工业、农业、医疗等领域的应用实例。
7.光电式传感机的故障排查和维护:故障现象、故障原因、故障解决方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过讲解光电式传感机的基本原理、结构和应用,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生就光电式传感机的性能、优缺点等问题进行讨论,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析光电式传感机在实际应用中的案例,使学生了解光电式传感机的实际应用价值。
Basys3光电课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解Basys3光电传感器的基本原理和功能。
2. 掌握Basys3光电传感器与FPGA接口的电路连接和编程方法。
3. 学会分析Basys3光电传感器在不同环境下的性能特点。
技能目标:1. 能够正确操作Basys3光电传感器,进行基本的光电信号检测。
2. 能够利用FPGA设计简单的控制程序,实现对Basys3光电传感器的数据采集和处理。
3. 能够对Basys3光电传感器的应用进行初步设计和调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对光电技术的兴趣,激发探索精神。
2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与协作能力。
3. 增强学生的环保意识,了解光电技术在节能减排方面的应用。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过实际操作,掌握Basys3光电传感器的基本原理和应用。
学生特点:学生处于高年级阶段,具备一定的电子技术和编程基础,具有较强的动手能力和探究欲望。
教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,鼓励学生积极参与实践,培养学生的创新能力和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,达到学以致用的目的。
教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. Basys3光电传感器原理介绍:包括光电效应、传感器工作原理、光电传感器类型等,对应教材第3章。
2. Basys3光电传感器与FPGA接口技术:讲解传感器与FPGA的电路连接、接口编程、数据采集方法等,对应教材第4章。
3. Basys3光电传感器编程实践:学习FPGA编程,设计简单的光电信号检测程序,对应教材第5章。
4. Basys3光电传感器性能分析:分析不同环境下光电传感器的性能特点,探讨影响性能的因素,对应教材第6章。
5. 应用案例:介绍Basys3光电传感器在实际项目中的应用,如自动门控制系统、生产线计数器等,对应教材第7章。
教学大纲安排:第一周:光电传感器原理学习,了解光电效应和传感器类型。
认识和应用光电传感器公开课教案教学设计一、教学目标1. 让学生了解光电传感器的基本原理和类型。
2. 使学生掌握光电传感器的应用方法和技巧。
3. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 光电传感器的基本原理2. 光电传感器的类型及特点3. 光电传感器的应用案例4. 光电传感器的安装与调试5. 光电传感器在实际项目中的应用三、教学方法1. 讲授法:讲解光电传感器的基本原理、类型及特点。
2. 案例分析法:分析光电传感器的应用案例,让学生了解其在实际项目中的应用。
3. 实践操作法:引导学生动手安装、调试光电传感器,培养学生的实践能力。
4. 小组讨论法:分组讨论光电传感器的应用方法,培养学生的团队协作精神。
四、教学准备1. 教具:光电传感器、实验器材、投影仪等。
2. 教材:光电传感器相关资料、案例及实验指导书。
3. 课件:制作光电传感器教学课件,包括图片、动画、视频等。
五、教学过程1. 导入:通过一个简单的光电传感器应用案例,引发学生对光电传感器的兴趣。
2. 讲解:介绍光电传感器的基本原理、类型及特点,讲解光电传感器的工作原理。
3. 实践:引导学生动手安装、调试光电传感器,让学生了解其在实际项目中的应用。
4. 讨论:分组讨论光电传感器的应用方法,引导学生思考如何将光电传感器应用于实际项目中。
教学反思:在授课过程中,要注意理论与实践相结合,让学生在动手实践中掌握光电传感器的基本原理和应用方法。
要注重培养学生的团队协作精神,引导学生分组讨论、分享经验。
在教学过程中,及时解答学生的疑问,确保教学效果。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对光电传感器基本原理的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实践操作中的表现,包括光电传感器的安装和调试。
3. 小组讨论:评价学生在团队合作中的表现,以及对光电传感器应用方法的讨论。
七、教学拓展1. 邀请行业专家进行讲座,分享光电传感器在实际工作中的应用经验。
光电计数传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解光电计数传感器的基本原理,掌握其工作流程及组成结构。
2. 学生能描述光电计数传感器在现实生活中的应用,并解释其原理。
3. 学生掌握相关物理概念,如光、电、传感器等,并能够将这些知识与光电计数传感器的工作原理进行结合。
技能目标:1. 学生通过实验操作,学会使用光电计数传感器进行数据采集、计数和简单的数据分析。
2. 学生能够运用已学知识,设计并制作简单的光电计数传感器电路。
3. 学生培养观察、思考、解决问题的能力,能够针对实际问题,运用光电计数传感器提出解决方案。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理科学的兴趣,增强对科技创新的热情,激发探索未知世界的欲望。
2. 学生树立团队合作意识,能够在实验和讨论中积极与他人交流,共同解决问题。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性,增强社会责任感,培养将科学技术应用于实际生活的意识。
课程性质:本课程为物理学科实验课程,以实践操作为主,结合理论讲解,提高学生的动手能力和理论联系实际的能力。
学生特点:学生为初中生,具备一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢动手操作,对新鲜事物有较高的兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,引导学生主动参与实验,培养独立思考和解决问题的能力。
通过课程教学,使学生达到预定的学习目标,为后续学习打下基础。
二、教学内容1. 光电效应原理:讲解光电效应的基本概念,光电传感器的工作原理,以及光电元件的组成。
教材章节:第四章第三节《光电效应及其应用》2. 光电计数传感器结构:介绍光电计数传感器的结构组成,包括光源、光敏元件、放大电路等。
教材章节:第四章第四节《光电传感器的结构与原理》3. 实验操作:指导学生进行光电计数传感器的搭建和调试,进行简单的计数实验。
教材章节:第四章实验《光电计数传感器实验》4. 光电计数传感器应用:讲解光电计数传感器在现实生活中的应用案例,如转速测量、物体计数等。
传感器应用 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能够掌握传感器在实际应用中的选择和使用方法;3. 学生能够了解传感器在智能制造、物联网等领域的应用案例。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决简单的传感器应用问题;2. 学生能够设计简单的传感器应用电路,并进行调试;3. 学生能够通过查阅资料,了解并掌握传感器的最新发展动态。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术及其应用的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作,提高动手能力;3. 培养学生团队协作意识,学会与他人共同探讨、解决问题;4. 增强学生对我国传感器技术发展的信心,树立科技创新意识。
课程性质:本课程属于信息技术与电子学的交叉领域,注重理论联系实际,强调实践操作。
学生特点:初中生,对新鲜事物充满好奇,具备一定的动手能力,但理论知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,采用任务驱动、案例分析等教学方法,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握传感器的基本知识,具备简单的传感器应用设计能力,并培养良好的团队协作意识和科技创新精神。
二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义与作用- 传感器的分类及特点- 传感器的工作原理2. 常见传感器介绍- 光电传感器- 磁敏传感器- 温度传感器- 湿度传感器3. 传感器应用案例- 智能家居中的传感器应用- 工业自动化中的传感器应用- 物联网中的传感器应用4. 传感器应用设计与实践- 传感器选型与电路设计- 传感器调试与性能评估- 创意传感器应用项目设计与制作教学大纲安排:第一课时:传感器基础知识学习,介绍传感器的定义、分类、工作原理;第二课时:常见传感器介绍,分析各种传感器的特点与应用场景;第三课时:传感器应用案例学习,探讨传感器在智能家居、工业自动化等领域的实际应用;第四课时:传感器应用设计与实践,指导学生进行传感器选型、电路设计、调试及创意项目制作。
传感器综合课程设计一、教学目标本课程旨在通过传感器的学习,让学生掌握传感器的基本概念、原理及应用。
在知识目标上,要求学生了解传感器的分类、工作原理和特性;掌握传感器的应用领域和选型依据。
在技能目标上,要求学生能够运用传感器进行数据采集和处理,并能够根据实际需求设计简单的传感器应用系统。
在情感态度价值观目标上,培养学生对传感器技术的兴趣,提高学生解决实际问题的能力,培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本概念、工作原理、特性及应用。
具体包括:传感器的定义、分类和性能指标;电阻式、电容式、电感式、热敏式、光敏式等常见传感器的原理及应用;传感器信号的处理和分析方法;传感器在自动化、智能化领域的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
包括:讲授法,用于讲解传感器的基本概念、原理和特性;讨论法,用于分析传感器应用案例,引导学生主动思考和探索;案例分析法,用于分析实际应用中传感器的设计和调试方法;实验法,让学生通过动手实践,加深对传感器原理和应用的理解。
四、教学资源为了支持教学内容的实施和教学方法的运用,我们将准备以下教学资源:教材《传感器原理与应用》,作为学生学习的主要参考资料;相关参考书,提供更多的理论支持和实践案例;多媒体资料,包括图片、视频等,用于辅助讲解和展示;实验设备,包括各种类型的传感器、数据采集器等,用于实验教学和实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式将采用多元化的形式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括:平时表现,占30%,主要评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况;作业,占20%,主要评估学生的理解和应用能力;小测验,占20%,主要评估学生对课程内容的掌握程度;实验报告,占20%,主要评估学生的实验操作能力和分析问题的能力;期末考试,占10%,全面评估学生的知识掌握和应用能力。
评估结果将及时反馈给学生,以便学生了解自己的学习情况,进行针对性的改进。
光电式传感器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握光电式传感器的基本原理、结构和应用,能够运用光电式传感器解决实际问题。
1.掌握光电式传感器的工作原理。
2.了解光电式传感器的种类和结构。
3.熟悉光电式传感器的应用领域。
4.能够正确选用和安装光电式传感器。
5.能够进行光电式传感器的故障排查和维修。
6.能够利用光电式传感器进行简单的系统设计。
情感态度价值观目标:1.培养学生对光电技术的好奇心和探索精神。
2.使学生认识到光电式传感器在现代科技中的重要性。
3.培养学生对科技工作的热爱和敬业精神。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.光电式传感器的基本原理:光的传播、光电效应、光的检测等。
2.光电式传感器的种类和结构:光敏电阻、光电二极管、光电三极管、光电晶体管等。
3.光电式传感器的应用:光电开关、光电编码器、光电传感器在自动化控制系统中的应用等。
4.光电式传感器的选用和安装:根据应用需求选择合适的光电式传感器,了解其安装方法和注意事项。
5.光电式传感器的故障排查和维修:掌握常见故障的排查方法,了解维修技巧。
三、教学方法为了达到课程目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解光电式传感器的基本原理、结构和应用,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:引导学生探讨光电式传感器在实际应用中的优势和局限,提高学生的思考能力。
3.案例分析法:分析具体的光电式传感器应用案例,让学生了解光电式传感器在实际工作中的作用。
4.实验法:学生进行光电式传感器的实验操作,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的光电式传感器教材,为学生提供系统、全面的知识学习。
2.参考书:提供相关的光电技术参考书籍,丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作光电式传感器的PPT、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备:准备光电式传感器实验所需的设备,如光电式传感器、实验板等,让学生能够亲自动手操作。
传感器课程设计题目一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、类型和应用,能够理解和分析常见传感器的性能和特点,具备使用和维护传感器的基本技能。
1.了解传感器的定义、分类和作用。
2.掌握各种常见传感器的原理、结构和特点。
3.理解传感器在自动化系统和物联网中的应用。
4.能够正确选用和安装传感器。
5.能够对传感器进行调试和维护。
6.能够利用传感器进行简单的数据采集和分析。
情感态度价值观目标:1.培养学生对科技创新的兴趣和热情。
2.培养学生具备团队协作和解决问题的能力。
3.培养学生具备良好的职业素养和安全意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本原理、类型和应用。
具体安排如下:1.传感器概述:介绍传感器的定义、分类和作用,使学生对传感器有初步的认识。
2.温度传感器:讲解温度传感器的工作原理、结构和特点,举例介绍其在实际应用中的案例。
3.压力传感器:讲解压力传感器的工作原理、结构和特点,举例介绍其在实际应用中的案例。
4.湿度传感器:讲解湿度传感器的工作原理、结构和特点,举例介绍其在实际应用中的案例。
5.光电传感器:讲解光电传感器的工作原理、结构和特点,举例介绍其在实际应用中的案例。
6.磁敏传感器:讲解磁敏传感器的工作原理、结构和特点,举例介绍其在实际应用中的案例。
7.传感器在自动化系统和物联网中的应用:介绍传感器在自动化系统和物联网中的重要作用,以及发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括:1.讲授法:通过讲解传感器的基本原理、类型和应用,使学生掌握传感器的相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生更好地理解传感器的工作原理和作用。
3.实验法:安排实验室实践环节,使学生能够亲手操作传感器,提高实际操作能力。
4.小组讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威出版社出版的传感器相关教材,保证内容的科学性和系统性。
用传感器做课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握其在日常生活中的应用。
2. 学生能够运用所学的传感器知识,设计简单的电路,实现特定功能。
3. 学生了解传感器在课程项目中的重要性,能够结合实际需求选择合适的传感器。
技能目标:1. 学生能够独立操作传感器,进行简单的数据采集、处理和分析。
2. 学生具备团队协作能力,能够与组员共同设计、实施和优化课程项目。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题,提高创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器产生浓厚的兴趣,激发探索科学技术的热情。
2. 学生在课程项目中养成积极思考、主动探究的良好习惯。
3. 学生认识到传感器在生活中的广泛应用,增强环保意识和科技责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,注重理论知识与实际操作的相结合。
学生特点:学生处于好奇心强、动手能力逐渐提高的年级,具备一定的物理知识和电路基础。
教学要求:教师需关注学生的个体差异,提供适当的指导,鼓励学生自主探究和合作学习,确保课程目标的达成。
同时,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理- 传感器在生活中的应用案例2. 常用传感器介绍:- 光电传感器- 温度传感器- 声音传感器- 湿度传感器3. 传感器电路设计:- 传感器与微控制器的连接方式- 电路图的绘制和解读- 传感器信号的采集、处理和分析4. 课程项目实践:- 项目主题:智能环境监控系统- 项目目标:实现温度、湿度、光线和声音的实时监测- 项目实施:分组合作,设计并搭建传感器电路,编写程序,实现功能5. 教学内容安排与进度:- 第一课时:传感器基础知识学习,了解传感器的工作原理和应用- 第二课时:常用传感器介绍,掌握不同类型传感器的特点- 第三课时:传感器电路设计,学习传感器与微控制器的连接方法- 第四课时:课程项目实践,分组进行智能环境监控系统的设计、搭建和调试教材关联:本教学内容与教材中“传感器及其应用”章节相关,涵盖了传感器的原理、分类、应用和电路设计等方面的内容。
传感器光敏灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解光敏传感器的工作原理,掌握光敏电阻的特性及其在光控电路中的应用。
2. 学生能够描述光敏灯电路的组成,解释各部分功能及其相互关系。
3. 学生能够运用所学的物理知识,分析并计算光敏灯电路中的电流、电压等参数。
技能目标:1. 学生通过动手实践,掌握光敏灯电路的搭建与调试方法,提高动手操作能力。
2. 学生能够运用所学知识,解决实际生活中的光控问题,具备一定的创新设计能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对物理学科的兴趣,增强学习动力。
2. 学生通过团队合作,培养沟通、协作能力,提高解决问题的自信心。
3. 学生认识到科技对生活的改变,增强环保意识,激发社会责任感。
课程性质:本课程为初中物理学科选修课程,结合实际生活,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:初中生具备一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢动手实践,但理论知识掌握程度不一。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以启发式教学为主,引导学生主动探究,提高学生的综合素养。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程目标的分解,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 光敏传感器基本原理:讲解光敏电阻的原理、特性及其在光控电路中的应用。
相关教材章节:第四章第二节《光敏电阻及其应用》2. 光敏灯电路组成与功能:介绍光敏灯电路的组成,包括光敏电阻、电源、控制开关等,并解释各部分的功能及相互关系。
相关教材章节:第四章第三节《光控电路的设计与应用》3. 光敏灯电路搭建与调试:指导学生动手搭建光敏灯电路,学习调试方法,观察并分析电路在不同光照条件下的工作状态。
相关教材章节:第四章实验《光控电路的制作与调试》4. 光敏灯电路参数计算:教授学生如何运用物理知识,计算光敏灯电路中的电流、电压等参数。
相关教材章节:第四章第四节《光控电路的参数计算与分析》5. 创新设计与应用:引导学生运用所学知识,设计具有实际应用价值的光控电路,培养学生的创新能力和实践能力。
课程设计任务书目录1 引言 (1)2 设计原理及概述 (2)3 内容及要求 (2)4 方案设计 (2)5元件清单 (3)6 硬件电路设计 (3)6.1 发射电路 (3)6.2 接收电路 (4)6.3 放大电路 (4)6.4 报警电路 (5)7 软件模拟设计 (6)8 仿真模拟及结果测试 (7)9 设计中的问题及解决方法 (7)10 参考文献 (8)11 课程设计总结 (8)1引言报警器的应用非常广泛。
在汽车、摩托车报警器,仓库大门,以及家庭保安系统中,几乎无一例外地使用了报警器电路。
随着社会科学技术的迅速发展,人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。
传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。
这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点,但是也具有应用范围窄等缺点。
而且安全性能也不是很好。
光电报警就很好的改善了这点。
如今,光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路,采用模块化的设计思想,使设计变得简单、方便、灵活性强。
电路简单容易实现,工作稳定,因此得到了广泛的应用。
2 原理及概述传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的原理有各种各样,光电式传感器,是将光通量转化为电量的一种传感器,光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
由于光电测量方法灵活多样,可测参数多众多,一般情况下具有非接触、高精度、高变率、高可靠性和反应快等特点,加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的相继出现和成功应用,使得光电传感器的内容及其丰富,在检测和控制领域中得到广泛的应用。
3 内容及要求内容:本课程设计就是用发光电器件发光二极管和光敏二极管组成防盗电路。
发光二极管和光敏二极管组成一类似开关作用,再通过一发光二极管和蜂鸣器发出警告。
设计电路应包括两部分:硬件电路和软件模拟。
其中,硬件电路又包括调制电路,发光电路,接收电路,放大电路和报警电路。
光电传感器在光控大门中的应用2014年11 月9 日摘要随着信息技术的迅猛发展,传感器的应用技术也在飞速发展,新的应用技术呈现出爆炸式的发展。
传感器作为作为测控系统中对象信息的入口,作为捕获信息的主要工具,在现代化事业中的重要性已被人们所认识。
光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支,俗称“电眼”。
它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术机密结合的纽带,是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。
现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。
经常开车的朋友们,应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。
所以借此次课程设计来设计一个光控大门,即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。
这样就解决了上述的问题。
目录摘要一、设计要求 (1)二、光电传感器介绍及工作原理 (1)三、方案设计 (3)四、元件选择及电路设计 (4)五、总结 (5)参考文献一、设计要求1、功能与用途光电传感器是将光通量转化为电量的一种传感器。
光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
由于光电测灵活多样,可测参数众多,一般情况下具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等特点,加之激光电源、光栅、光学码盘、光导纤维等的相继出现和成功应用,使得光电传感器的内容极其丰富,在检测和控制领域获得了广泛的应用。
例如家用电视机的遥控器,太阳能的发电、电梯的安全光幕,火焰探测报警器等多个方面。
2、指标要求利用光电转换元件的光电效应将光信息转变为电信息,同时利用变电流生磁特性,从而达到控制相应电路的目的。
二、光电传感器介绍及工作原理1、光电传感器光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电传感器在光控大门中的应用
2014年11 月9 日
摘要
随着信息技术的迅猛发展,传感器的应用技术也在飞速发展,新的应用技术呈现出爆炸式的发展。
传感器作为作为测控系统中对象信息的入口,作为捕获信息的主要工具,在现代化事业中的重要性已被人们所认识。
光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支,俗称“电眼”。
它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术机密结合的纽带,是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。
现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。
经常开车的朋友们,应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。
所以借此次课程设计来设计一个光控大门,即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。
这样就解决了上述的问题。
目录
摘要
一、设计要求 (1)
二、光电传感器介绍及工作原理 (1)
三、方案设计 (3)
四、元件选择及电路设计 (4)
五、总结 (5)
参考文献
一、设计要求
1、功能与用途
光电传感器是将光通量转化为电量的一种传感器。
光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。
由于光电测灵活多样,可测参数众多,一般情况下具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等特点,加之激光电源、光栅、光学码盘、光导纤维等的相继出现和成功应用,使得光电传感器的内容极其丰富,在检测和控制领域获得了广泛的应用。
例如家用电视机的遥控器,太阳能的发电、电梯的安全光幕,火焰探测报警器等多个方面。
2、指标要求
利用光电转换元件的光电效应将光信息转变为电信息,同时利用变电流生磁特性,从而达到控制相应电路的目的。
二、光电传感器介绍及工作原理
1、光电传感器
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器.它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号.光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
2、工作原理
由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲式光电传感器。
模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系。
模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射式,漫反射式,遮光式三大类。
所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置
有关。
三、方案设计
这里我们要用到一种电子元件——干簧继电器,它由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成。
当线圈内有电流时,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化,两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态,线圈内没有电流时,磁场消失,瓷片在弹力的作用下,回复到分离状态。
电路中的光敏电阻受到光照射时,电流相当强,用电器可以正常工作.而当光敏电阻不受光照射时,阻值增大,电流减弱,用电器停地工作。
把光敏电阻装在大门上汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射光敏电阻时,干簧继电器接通电动机电路,电动机带动大门打开。
电信号
磁信号
图1 方案设计流程图
四、元件选择和电路设计 1、元件选择
光敏元件选择光敏电阻。
光敏电阻的基本特性:
(1) 伏安特性 在一定照度下,流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性。
图2为硫化镉光敏电阻的伏安特性曲线。
由图可见,光敏电阻在一定的电压范围内,其I -U 曲线为直线。
(2)光照特性 光敏电阻的光照特性是描述光电流I 和光照强度之间的关系,不同材料的光照特性是不同的,绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。
图3为硫化镉光敏电阻的光照特性。
(3) 光谱特性 光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用,即光敏电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。
光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射波长的关系称为光敏电阻的光谱特性,亦称为光谱响应。
图4 为几种不同材料光敏电阻的光谱特性。
对应于不同波长,光敏电阻的灵敏度是不同的,而且不同材料的光敏电阻光谱响应曲线也不同。
(4)频率特性 实验证明,光敏电阻的光电流不能随着光强改变而立刻变化,即光敏电阻产生的光电流有一定的惰性,这种惰性通常用时间常数表示。
大多数的光敏电阻时间常数都较大, 这是它的缺点之一。
不同材料的光敏电阻具有不同的时间常数(毫秒数量级), 因而它们的频率特性也就各不相同。
图5为硫化镉和硫化铅光敏电阻的频率特性。
光信号
光敏元件
光电传感器
大门开关 控制电路
S r / (%)
λ / A
20406080
100硫化铅硫化铊硫化镉
10080
604020硫化镉
硫化铅
S /( %)
f / Hz
20
406080
100+20℃
-20℃
λ / μm
S / (%)
(5) 温度特性 光敏电阻和其它半导体器件一样,受温度影响较大。
温度变化
时,影响光敏电阻的光谱响应,同时光敏电阻的灵敏度和暗电阻也随之改变,尤其是响应于红外区的硫化铅光敏电阻受温度影响更大。
图6为硫化铅光敏电阻的光谱温度特性曲线,它的峰值随着温度上升向波长短的方向移动。
光敏电阻具有光谱特性好、允许的光电流大、灵敏度高、使用寿命长、体积小等优点,所以应用广泛。
2、电路设计
4030
20100
I / m A
10010001 x 500 mW
1001 x
功率
200
101 x
下图即为光敏电阻开关电路,晶体管V T1、V T2构成施密特触发电路。
当减少入射到光敏电阻上的光通量时,V T1的基极电压上升,直至管子导电为止,然后V T2由于反馈而变为截止状态,因此其集电极电压上升,直至达到12.7左右为止。
在12V时,稳压二极管V DW1便导电,通过V DW1的电流使得V T3导通,于是继电器被接通。
二极管V D2阻尼继电器线圈震荡,因而对V T3起保护作用。
50kΩ的可以对灵敏度进行调整。
+28V
0V
这样就可以利用这个电路来控制大门的开与关了。
六、总结
我从这次传感器课程设计中收获很多,懂得了许多知识,弥补了自己许多的不足之处,知道了具有创新精神是多么的重要,有一个好的思路才能创作出好的成品。
这期间我阅读了许多的文献,扩展了自己的知识面,并且学会了一些电脑软件,现在能够很好的使用它们了。
总之,这次作业使我受益匪浅。
参考文献
[1] 杨帮文 .新型接近开关和光电开关使用手册.电子工业出版社,2009.5.
[2] 程军.传感器及实用检测技术(第一版).西安电子科技出版社,2008.8.
[3] 杨崇志.特殊新型电子元器件手册.沈阳:辽宁科技出版社,2001.
[4] 李科杰.新编传感器技术手册.北京:国防工业出版社,2003.
[5] 董海波.传感器原理与检测技术.北京:机械工业出版社,2013.
[6] 王庆有.光电传感器应用技术.北京:机械工业出版社,2007.7.。