汽车发动机传感器教学实验台的设计

BOPPPS 教学模式在汽车发动机电控系统检修课程中的应用研究———以“水温传感器的检修”为例王丽芬（福建工业学校，福建福州350002）一、引言汽车发动机电控系统检修课程是汽车运用与维修专业的一门专业核心课程，发动机电控系统的检修能力是汽车维修岗位必备技能之一。

随着智能科技的发展，越来越多的智能控制技术被运用于汽车行业，汽车电控系统检修知识也将变得越来越重要。

通过BOPPPS 教学模式的引入，可以让学生深刻理解为什么学（导入）、应掌握什么（目标）、已具备的知识（前测）、怎么学（参与式学习）以及学得怎么样（后测和总结）；借助信息化手段，教师能够高效关注学生的学习情况，并根据教学目标不断调整教学活动从而提高教学效果。

二、教学策略（一）基于BOPPPS 教学模式，借助信息技术资源采用线上线下混合式教学方法，学生线上学基础、线下练技能，课外自主学、课中分组练，如表1所示。

学生通过自主学习，自己掌握进度，可以有效弥补理解能力的不足。

表1基于BOPPPS 教学模式的教学方法B 导入通过导入真实的维修案例，吸引学生关注知识点的应用。

O 目标让学生明确学习任务的知识、技能和素养目标。

P前测通过网络教学平台，学生完成课前测试。

教师获取学生课前学习结果，并分析数据，针对性地展开教学。

P参与式学习基于理实一体化教学，以学生活动为主，教师教学为辅，通过讲、练、评三个环节，融入一定的信息化手段，让学生深度参与学习。

重点培养学生发现问题和解决问题的能力。

续表P 后测理论方面通过网络教学平台及时获取课堂学习效果，有针对性地答疑。

实践操作采用过程性考核。

S总结总结学习内容，解决真实案例中的问题，布置拓展任务。

（二）投屏直播展细节，教学环节讲练评针对本课程特点，教师或者学生在演示的时候需要在发动机试验台或者整车上完成，往往会受到人数的制约，学生无法全员近距离观察，通过直播投屏功能，可以有效解决这一问题。

理实一体化教学通过教师讲解、学生练习、教师点评完成技能学习的任务。

传感器与检测技术课程设计《传感器与检测技术》课程改革设计方案一、课程性质本课程作为机电一体化技术专业基础课程，在本专业的职业能力培养中所起着承前启后的桥梁作用，它既是前期理论课的延续，又是学习其他专业课的前提。

本课程主要培养学生选择应用各类传感器的能力，组成各种检测系统的能力和各种测试模块电路的设计制作能力，这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部分。

本课程的前期课程主要有《工程制图》《电子电路基础》《电子线路cad》《应用数学基础》等。

二、课程整体设计1课程目标设计1.1能力目标（1）能够用万用表、示波器等常用仪器检查各种传感器性能，判别其好坏；（2）能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器；（3）能够根据被测信号的特点，用不同类型的传感器设计合理的检测电路；（4）能够设计一般电子检测产品；（5）能够正确维护常用电子检测设备。

1.2知识目标（1）掌握测量及误差理论等知识，传感器及检测技术基本知识，电桥测量电路的基本特性；（2）掌握各种常用传感器的基本工作原理、性能特点，理解它们的工作过程，掌握它们的各种应用场合和方法；（3）掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识，理解典型检测系统的工作原理，清楚各组成部分的功能及其特性。

1.3职业目标（1）能独立学习、工作，掌握交流与团队合作能力，具备相应的职业道德；（2）养成良好的工作责任心、坚强的意志力和严谨的工作作风；（3）在实际工作中能创造性地完成各项任务，了解电子信息产业的相关法律法规常识；（4）掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。

2课程内容设计课程教学内容根据课程目标，按照职业岗位能力要求进行选择，采取项目教学结合虚拟真实工作场景的实践教学，培养典型电子产品设计和生产管理人员。

教学内容包括产品开发市场调研、产品电子线路设计制作、工艺文档编制、质量检验等，通过项目执行使学生了解项目从调研到成品检验的全过程，具体教学内容安排见表1。

表1《传感器与检测技术》课程内容工作过程课程内容模块子模块课时市场调研传感器常识传感器在电子产品中的应用情况4电子线路设计制作传感器选用模块电阻传感器及其应用4电容传感器及其应用4电感传感器及其应用6热电偶传感器及其应用6光电传感器及其应用4霍尔传感器及其应用4压电传感器及其应用4超声波传感器及其应用4工艺文档编制及产品质量检验检测系统集成模块信号处理与抗干扰技术4传感器网络的组成与应用4简易电子秤系统的设计10小组答辩23能力训练项目设计学期初，将学生分成四至六名一组的学习小组，每个学习小组分配在编号固定的传感器实验台上，上课在传感器实验室进行，在整个学习过程中完成常用传感器选型应用训练和典型检测系统集成与使用维护训练等10个项目。

教案用纸（A—8）、复习电控燃油喷射系统的组成？、电脑根据哪个传感器的信号来控制喷油量的多少？本次课我们来学习进气歧管绝对压力传感器和空气流量计的作用、原理及检测。

简称MAP和MAF，其作用是测量发动机的进气量，并将进行量转成电信号输送给ECU。

【讲授新课】一、进气歧管压力传感器1. 进气歧管压力传感器）叶片式空气流量计工作原理如下图，来自空气滤清器的空气通过空气流量计时，空气推力使测量板打开一个角度，测量板的里与弹簧变形后的回位力相平衡时，叶片停止转动。

动的角度，将进气量转换成电压信号VS 送给ECU 。

补偿挡板缓冲室弹簧测量板温度 传调节电位计1、电位计滑臂2、可变电阻3、接进气管4、测量叶片5、旁通空气道6、接空气滤清器3、热式空气流量计A ：集成电路；R H ：热线电阻 R K ：温度补偿电阻控制电路温度传感器热膜防护网20世纪80年代后生产的日本日产公爵轿车和美国福特车系轿车多数采用热式空气流量计，热式空气流量计的主要元件是热线电阻，可分为热线式和热膜式两种类型，其结构和工4、卡门旋涡式空气流量计在气流通道中放一个柱体，气体通过时在柱体后产生许多涡旋。

按检测分为：超声波检测法和反光镜检测法反光镜检测法检测部分结构：如左图，镜片、发光二级管和光电晶体管组成。

原理：空气流经过发生器时，压力发生变化，经压力导向孔作用在反光镜上，使反光镜发生振动，从而将反光二极管投射的的光发射给光电管，对反射光进行检测。

超声波检测法结构：由超声波信号发生器、超声波发射探头、涡流稳定板、涡流发生器、整流器、超声波接【实训教学过程】一、实训项目、实训任务简述MAP与MAF的检测二、实训目的与要求1.掌握MAP与MAF的结构原理及作用。

汽车传感器综合实验台的研究与开发注：本文为辽宁职业学院研究课题《汽车传感器综合实验台的研究与开发》研究成果。

摘要：研究了虚拟仪器技术在汽车传感器测试中的应用问题。

针对汽车用速度传感器和相位传感器的测试要求，结合三坐标移动及高速高精度信号转动机构组成测试台的机械结构，采用光幕传感器进行间隙测量，用光纤传感器进行信号轮的标定，用数字示波器进行传感器信号采集，并采用labview进行了系统软件的开发工作。

研究结果表明，采用虚拟仪器技术进行试验台的开发工作周期短、成本低、效果可靠。

关键词：汽车传感器、虚拟仪器、综合实验台中图分类号：tp212 文献标识码：a 文章编号：引言随着我国汽车技术的不断发展，汽车结构不断完善，汽车性能不断提高。

汽车已经成为包含了大量高新技术的集机-电-液于一体的复杂机械。

一辆汽车上的零件多达数千甚至数万种，而使用条件又千差万别，因此对各部件的性能、寿命、质量和成本都有着相当高的要求。

由于汽车产品涉及到的技术领域非常广泛，影响产品质量的因素又非常多。

所以，必须借助试验检测等技术手段，对产品做出检验。

试验检测可以说是保证汽车各项性能，提高质量和市场竞争力的重要手段。

速度传感器通过和曲轴同轴回转的信号轮的激励而产生脉冲速度信号，信号轮通常做成缺齿的齿轮，这样可以检测出曲轴的位置。

因为气缸中的活塞通过连杆与曲轴相连，所以曲轴或发动机转速传感器可提供活塞在各气缸中的行程和速度数据。

相位传感器用于检测凸轮轴位置信息，因此又称为凸轮轴位置传感器。

汽车电控单元ecu通过这两个传感器和其他传感器得到发动机活塞运动状态，以此确定点火提前角等影响发动机工作的主要参数。

1、研究与开发思路根据对这两种传感器的工作环境和使用要求，我们提出了对这两种传感器进行检验测试的三方面主要内容：即相位偏置及精度、信号轮和传感器之间间隙和位置角度偏差对信号的影响以及温度的影响。

对试验台的主要要求如下：（1）系统采样精度<0.01°；（2）间隙控制精度：0.01㎜。

传感器实验台实验报告实验目的：通过搭建传感器实验台并进行实验，掌握传感器的工作原理和应用。

实验器材：1. Arduino开发板2. 传感器模块（根据实验需要选择合适的传感器）3. 连接线（杜邦线等）实验原理：传感器是一种能够感知和测量实际物理量或化学量的设备。

在本实验中，我们将使用Arduino开发板和不同类型的传感器模块进行实验。

实验步骤：1. 组装传感器实验台：将Arduino开发板连接到计算机上，使用连接线将传感器模块与开发板相连接。

2. 选择传感器模块：根据实验需求，选择合适的传感器模块，并将其连接到开发板的对应引脚上。

3. 编写程序：打开Arduino开发环境，创建一个新的项目。

根据传感器的工作原理和数据接口，编写相应的程序代码，使得开发板能够读取传感器模块的数据。

4. 上传程序：将编写好的程序上传到开发板上，并确保上传成功。

5. 运行实验：根据传感器的特性，进行相应的物理量或化学量测量实验。

通过对读取到的传感器数据进行分析和处理，得到实验结果。

6. 数据记录：记录实验数据，包括传感器模块的输出值和实验条件等。

实验注意事项：1. 保持实验环境整洁，避免杂质对传感器工作的干扰。

2. 操作时注意安全，避免触摸高压端口或使用不合适的电源。

3. 遵守实验室规章制度，正确使用实验设备和器材。

4. 在实验过程中，及时交流和沟通，确保实验进展顺利。

实验结果与讨论：根据不同的传感器模块和实验设计，我们可以获得不同的实验结果。

通过对数据的收集、分析和对比，可以得出相关的结论，并进行讨论和总结。

实验结论：通过本次实验，我们搭建了传感器实验台并成功进行了实验。

通过对不同传感器模块的使用，我们了解了传感器的工作原理和应用。

同时，我们学会了如何使用Arduino开发板编写程序、上传代码以及进行数据处理与分析。

这些知识和技能对于今后的实验和项目应用都具有重要的意义。

《汽车发动机电控技术》教案一、教学目标1. 了解汽车发动机电控技术的基本概念和发展历程。

2. 掌握汽车发动机电控系统的组成和各部分功能。

3. 学习汽车发动机电控技术的工作原理及其在提高汽车性能和节能减排方面的作用。

4. 培养学生的实际操作能力和创新意识，为汽车维修和研发领域打下基础。

二、教学内容1. 汽车发动机电控技术概述1.1 电控技术的定义和发展历程1.2 电控技术在汽车发动机中的应用2. 汽车发动机电控系统的组成2.1 传感器2.2 执行器2.3 控制单元3. 汽车发动机电控技术的工作原理3.1 燃油喷射控制3.2 点火控制3.3 排放控制4. 汽车发动机电控技术的应用案例4.1 电控燃油喷射系统4.2 电控点火系统4.3 电控排放控制系统5. 汽车发动机电控技术的未来发展趋势5.1 智能控制5.2 电动汽车三、教学方法1. 采用讲授法，讲解汽车发动机电控技术的基本概念、发展历程和工作原理。

2. 采用案例分析法，分析汽车发动机电控技术的具体应用案例。

3. 采用实践操作法，让学生动手操作汽车发动机电控系统，提高实际操作能力。

四、教学资源1. 教材：《汽车发动机电控技术》2. 课件：汽车发动机电控技术的相关图片、图表和动画3. 实验设备：汽车发动机电控系统实验台架五、教学评价1. 课堂问答：评估学生对汽车发动机电控技术基本概念的理解程度。

2. 课后作业：评估学生对汽车发动机电控技术知识的掌握情况。

3. 实验报告：评估学生在实际操作中的技能水平和创新能力。

六、教学重点与难点1. 教学重点：汽车发动机电控技术的基本概念和发展历程。

汽车发动机电控系统的组成及其各部分功能。

汽车发动机电控技术的工作原理及其在提高汽车性能和节能减排方面的作用。

2. 教学难点：汽车发动机电控系统中各传感器、执行器和控制单元的具体工作原理。

汽车发动机电控技术在不同应用场景下的优化和调整。

七、教学安排1. 课时：共计32课时，每课时45分钟。

汽车电控发动机实训台模拟故障设计1引言本文在观察和研究了目前的电控发动机实训台架模拟故障设置的布局、设置的方法、实现的功能以及教学的效率的基础上，再设计出更为紧凑的布局，利用分级开关以及相应的电路，把多个故障设置在一个开关上，另外本着对原部件的保护的角度出发，设置出一个更为符合实验室中用于教学使用的电控发动机实训台。

2电控发动机的发展背景由于化油器的发展极限，加上环境对汽车排放的严格控制，化油器式的汽车发动机已经被淘汰掉了，因为它已经不能满足发动机各种复杂的工况下的工作了，影响了发动的动力性和经济性等性能。

因此，应用而生的出现了电子控制燃油喷射系统（简称电控）。

这个可以追溯到1953 年美国bendix( 朋迪克斯）公司，1957 年朋迪克斯公司开始把电子控制燃油喷射系统应用到克莱斯勒轿车上。

电控燃油喷射系统发展到今天已经相当的成熟。

由于是电子控制的加上系统又复杂，所以就会出现各种故障，对修理人员也提出了更高的挑战。

3电控发动机实训台架的功用与优缺点3.1功能与作用汽车电控发动机的日常维护、保养以及专业维修工作, 要求从业人员必须掌握好汽车电控发动机的工作原理和专业维修技能。

近年来学院购置了一些汽车电控发动机实训台架。

在汽车电控发动机专业教学中, 汽车电控发动机实训台架是学生学习专业知识和训练专业技能所需的重要设备。

主要作用一是让学生认识汽车电控发动机系统中的各元器件性能, 掌握系统组成结构、工作原理和工作流程。

二是学生可通过在台架上的专业训练, 学会对电控发动机系统和元器件的维护保养知识, 掌握电控发动机系统( 元器件) 故障的检测、排除专业技能。

3.2现存优缺点汽车电控发动机实训台架故障设置的普遍类型是采用两档位的通断开关来实现通断故障，具有经济简单的优势，但是其台架故障设置单一，仅有通断故障设置，在现实生活中，汽车电控发动机故障存在多种多样，不能很好的反映出电控发动机在其他故障所体现的现象。