時間：2023-09-20 18:23:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇航空航天科學技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
英文名稱：Chinese Journal of Aerospace Medicine
主管單位：中國科學技術協會
主辦單位：中華醫學會
出版周期：季刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1007-6239
國內刊號：11-3854/R
郵發代號：自辦發行
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1990
期刊收錄：
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
期刊榮譽：
聯系方式
英文名稱：Journal of Data Acquisition & Processing
主管單位：中國科學技術協會
主辦單位：信號處理學會;微弱信號檢測學會;南京航空航天大學
出版周期：雙月刊
出版地址：江蘇省南京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1004-9037
國內刊號：32-1367/TN
郵發代號：28-235
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1986
期刊收錄：
SA 科學文摘(英)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽：
聯系方式
英文名稱：南京航空航天大學學報(英文版)
主管單位：國防科學技術委員會
主辦單位：南京航空航天大學
出版周期：季刊
出版地址：江蘇省南京市
語
種：英語
開
本：大16開
國際刊號：1005-1120
國內刊號：32-1389/V
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1982
期刊收錄：
SA 科學文摘(英)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
核心期刊：
期刊榮譽：
聯系方式
關鍵詞：工業X射線探傷室；輻射防護；防護技術
由于X射線探傷技術在航空航天領域起著巨大的作用，所以在工作過程中使用X射線探傷技術是不可避免的。為了最大限度地降低工作人員受到輻射，X射線探傷技術只能在探傷室內進行使用，探傷室將輻射與工作人員存在的環境相隔離，為工作人員的健康提供了保障。由此可見，探傷室的防護效果尤為重要，其主防護墻的屏蔽厚度、屋頂的屏蔽厚度、通風管道的屏蔽厚度的參數都需要經過準確地分析、計算來確定。
1工業X射線探傷技術的主要介紹
X射線探傷技術是一種無損探傷，是在保證工件或原材料狀態的前提下，對其進行全面檢查與測試，確保其質量、性能等方面符合預期的標準。除了X射線探傷技術以外，常見的無損探傷技術還有超聲波探傷技術、滲透探傷技術等，由于X射線探傷技術的可靠性與準確性與其他技術手段相比都十分優秀，因此X射線探傷技術在航空航天領域中的應用比較常見，并且在航空航天中的各個環節中都發揮著巨大的作用。在航空航天產品的生產階段，需要經歷5個階段，分別是原材料入場、原材料復驗、毛坯生產階段、精加工階段、成品交付階段，每一個階段的正常運行都離不開X射線探傷技術的無損檢測，在檢測過程中，不合格的產品會被自動剔除，只留下優質的產品，也就是說，只有通過檢測的航空航天產品的質量才有保障。航空發動機為航空提供了飛行動力，其使用環境處于高溫、高壓、高荷載狀態下，如果航空發動機的質量不過關，會造成嚴重的安全隱患，飛機無法維持其正常飛行狀態，對飛機上的工作人員、人民群眾的生命財產安全帶來巨大的威脅，由此可見，航空發動機作為飛行的必要工件，其無損檢測非常必要。X射線探傷技術是在高溫環境下，使用工業X射線探傷室中的X射線球管來發射X射線，從而對航空航天的工件或原材料的狀態進行檢測，如果在使用過程中屏蔽措施不合理，就會造成X射線泄漏的現象，眾所周知，X射線對人體的傷害是非常大的，并且具有極強的穿透性與輻射性，普通的防護措施是無法降低其影響的，不僅會對人體造成巨大的輻射傷害，還會對資源環境產生反射性的污染。在使用X射線探傷技術進行工件或原材料狀態檢測的時候，X射線會穿透墻面、門窗對人體、環境造成透射、散射、漏射，也就是說，在對X射線進行防護的時候，也要從墻面、門窗這兩個方面進行屏蔽。在進行X射線防護的時候要遵守3個基本原則：第一，要進行減少X射線的使用時間，從根本上斷絕X射線泄漏的可能性。第二，增大與X射線接觸的距離，雖然X射線的輻射能力非常強，但是也并不是沒有弱點，還是有一定的范圍限制，只要工作人員盡可能地拉開與X射線的距離，就能夠大大降低受到輻射的嚴重程度。第三，要根據科學的技術手段進行X射線的屏蔽。
2工業X射線探傷室輻射的防護設計
2.1探傷室的規格與參數
探傷室是對工件或原材料的狀態進行檢測的場所，起到屏蔽X射線的效果，一般情況下，會分為探傷間、控制間、附屬用房等。通過相關參數我們能夠了解到，X射線呈環向照射，管電壓為320kV，22.5mA的額定工作電流。由此我們能夠分析出探傷室的規格與相關參數：管電壓在15～320kV，管電流在0～22.5mA，具體的數據結果還要根據X射線探傷技術的使用情況來確定。
2.2屏蔽厚度計算
2.2.1主防護墻屏蔽厚度探傷室的墻體、門窗，都是屏蔽X射線的有效方式，因此，經過科學計算確定墻體厚度是非常重要的。確定主防護墻屏蔽厚度分兩個步驟進行：首先，要能夠熟練掌握主防護墻的屏蔽厚度計算公式；第二，要注意對最大允許透射量的計算，從而確定主防護墻的屏蔽厚度的最小值，其屏蔽厚度一定要高于最小值才能確保對X射線的屏蔽，為工作人員的生命安全提供保障。除了要注意X射線透射的屏蔽以外，還要注意X射線散射的屏蔽。散射貫穿于X射線探傷技術中的每一個環節，顧名思義，散射是X射線向四周發散，也就是說，除了要加強墻壁的屏蔽能力以外，還要注意探傷室頂棚的屏蔽厚度。2.2.2探傷室頂棚屏蔽厚度由于工作人員的主要工作環境都是圍繞在探傷室的周圍，在頂棚活動的情況不常見，所以在計算過程中各個參數的數值也發生了不同程度的變化。因此，應嚴格按照計算公式進行探傷室頂棚屏蔽厚度的計算，為工作人員的生命安全提供基本保障，加強對環境資源的保護。
3探傷室通風管道的防護設計
在探傷室內使用X射線探傷技術的時候，會發生一系列的化學反應，而這些化學反應或多或少都會產生一些對人體有害的化學產物，如果不將其及時排出，會對工作人員的健康造成極大傷害，同時也不利于落實我國保護環境的基本國策。在眾多有害物質中，以臭氧(O3)、氮氧化合物為主，如果工作人員的工作環境中臭氧(O3)的含量達到了0.3mg/m3,就會對工作人員造成傷害，由此可見，為了防止有害氣體的堆積，對探傷室的通風管道設計非常必要。通風管道的設計不可避免地要穿過探傷室的墻壁，如果不注意其施工過程中的穿孔位置，就會造成X射線泄漏的現象發生。在進行通風管道施工的時候，要盡量選擇不受X射線影響，或者影響效果比較小的位置進行施工，為工作人員的健康提供保障。
4結語
綜上分析可知，X射線探傷技術在航空航天領域中受到了廣泛關注，能夠對航空工件或原材料的狀態進行檢測，而X射線對人體與環境的傷害都比較大，因此在使用過程中要在探傷室內進行，合理設置探傷室的主防護墻的屏蔽厚度和頂棚的屏蔽厚度，對探傷室的通風管道進行科學處理，確保X射線的防護效果，在不會對航空工件或原材料的狀態造成損傷的前提下進行檢測，確保其力學性能符合實際標準。
參考文獻
[1]張俊哲.無損檢測技術及其應用[M].2版.科學出版社，2014.
樂高玩偶
2011年8月5日12時25分，美國國家航空航天局發射了“朱諾號”探測飛船，當它在2016年到達木星后，將會在木星的軌道上停留一個地球年，對木星的大氣層進行研究。3個樂高玩偶搭乘了這艘宇宙飛船。這是美國國家航空航天局和樂高公司的一個合作項目，旨在激發孩子們探索科學技術的興趣。
光盤和唱機
自從1977年，航海家1號和航海家2號探測器被發射到太空（它們目前仍舊停留在那里），那些具有聽覺系統的潛在生命形式都可能已經聽到了來自地球的聲音，這些聲音被刻錄在一張12英寸的鍍金銅質光盤上。美國國家航空航天局還配備了易于播放光盤的唱機。
標簽和紀念幣
考古學家在弗吉尼亞州詹姆斯敦城（英國人在美洲的第一個永久殖民地）發現了一個寫著“Yames Towne”字樣的鉛質標簽，很可能是貼在貨船上的行李箱或運貨箱上的。2007年3月，美國國家航空航天局將這個標簽以及兩枚詹姆斯敦城的紀念幣放到了亞特蘭蒂斯號航天飛機上。
首日封
1971年發射的阿波羅15號因為第一次使用開放式平頂月球探險車而聞名。這次任務還因為宇航員們在登陸時有爭議地攜帶了未經授權的紀念品――大約400枚郵政首日封而名聲大噪，他們打算在返回地球后發筆大財。這次事件促使航空航天局制定了允許帶入太空物品的新條例。
《星球大戰》道具
2007年10月，1983年電影《星球大戰：杰迪武士歸來》的激光劍道具隨發現號航天飛機升空，以紀念電影《星球大戰》上映30周年。
人類的骨灰
詹姆斯?杜漢在電視科幻系列片《星際迷航》（還有7部《星際迷航》大銀幕影片）中扮演斯科蒂，他的遺愿就是將自己的骨灰送入太空，這愿望看似簡單，實現起來卻不容易。2007年5月，隨著一架私人火箭在亞軌道空間進行了一個短暫的飛行之后，他的骨灰墜落到了新墨西哥州的沙漠中。
硬幣
1961年7月，宇航員格斯?格里索姆進行了水星計劃的第二次飛行，水星計劃是人類的第一個航天飛行方案。格里索姆根據航天飛行器的外形將其命名為“獨立鐘7號”，他隨身帶上了50枚10分硬幣。
高爾夫球桿
在執行阿波羅14號任務進行月球漫步的途中，宇航員艾倫?謝帕德告訴控制中心，他“碰巧”有個6號鐵的高爾夫球桿，可以讓他在月球打上幾桿。
全家福
1972年，查爾斯?杜克擔任了阿波羅16號月球艙的駕駛員，成為航天史上在月球上行走的最年輕的宇航員。為了在月球巖石上刻下自己的印記，杜克決定在月球表面留下一張全家福。
關鍵詞：焊接；生產現狀；技術
中圖分類號：U671.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0007-01
隨著社會經濟的快速發展，焊接技術也隨之不斷的創新與改革，這不僅有利于我國社會經濟的快速發展，還有效的促進我國制造行業的快速發展，在我國現階段，人們為了推動制造行業的發展，將許多先進的技術應用到制造行業中，焊接技術是制造行業應用較為廣泛的技術，所以，本文就焊機技術的現狀及未來的發展趨勢進行分析與研究，以促進焊接技術在制造行業中快速發展。
1 我國當前焊接技術的發展現狀
在我國現階段，隨著社會經濟的快速發展，人們的生活水平在不斷的提高，我國城市建設及社會發展的主要材料之一就是鋼結構材料，人們對鋼結構的材料質量要求也在不斷的提高，因此在對鋼結構進行加工的時候，對鋼結構焊接技術要進行嚴格的控制，使之達到鋼結構工程設計的相關規定。但是隨著電子信息時代的快速發展，焊接加工技術被廣泛的應用到各個行業中，從而有效的實現了焊接技術的自動化，這不僅加快了焊接技術的快速發展，而且更有效的提高了焊接的施工質量。在現階段，焊接技術已經廣泛的被應用到各個行業中，并且還充分的利用計算機技術對焊接過程中存在的應力變形及相關的問題進行控制。目前，人們已經對焊接技術創新進行了全面的分析與研究，以促進我國焊接技術的快速發展。
2 我國焊接技術的發展特點
焊接技術是一項綜合性很強的工藝技術，焊接技術的發展與現代科技發展相輔相成，近二三十年焊接技術在我國得到了快速的發展，各種焊接技術不斷的增多，真空、紅外線、等離子物理、電子束、聲學微、電子、超聲等現代化科技技術在焊接技術方面得到了廣泛的應用。焊接新技術不僅促進了焊接技術的快速發展，也奠定了焊接技術在制造行業的地位，并且有效的擴大了焊接技術的應用范圍。
在我國現階段，機械制造行業以及其他產業的主要制造技術就是焊接技術，焊接技術廣泛的應用于家用電器、輕工紡織、部件、海洋工程、機車、汽車、船舶、特種設備、橋梁、建筑、礦山、冶金、煤炭、石化、航空航天、核能及電站等我國社會經濟的各個行業中。焊接技術中滲透著現代化的科學技術，有效地促進了我國焊接技術的快速發展。
3 現代工業常用的高效焊接方法
3.1 氣體保護焊
一般以氣體作為電弧的媒介，并且保護焊接區及電弧的電弧焊就是氣體保護焊，依據氣體保護焊焊接效果的不同，分為非熔化極（鎢極）惰性氣體保護焊和熔化極氣體保護焊。
3.2 電阻焊
在兩電極之間壓緊被焊接的焊件，并對其加以電流，使電流流經被焊接的焊件接觸面以及焊件臨近區域產生的電阻熱效應將其加熱至塑性狀態或者融化，使焊件形成金屬結合的一種方法叫做電阻焊。電阻焊一般廣泛的應用于航空航天、汽車、家用電器及電子等行業中。
3.3 螺柱焊接
螺柱焊接一般按照焊接方式不同分為拉弧式和分為儲能式兩種，這兩種焊接方式都是單面焊接。由于螺柱焊接不需要穿孔，所以螺柱焊接不漏氣、不漏水，也不需要對非焊接面進行再次焊接或者加工。
3.4 磁控焊接
磁控焊接技術是近幾年發展的新型焊機技術。磁控焊接一般使用外加磁場控制焊接的質量，磁控焊接具有投入成本低、效益高、耗能少及附加裝置簡單等提點，在國外有“無缺陷焊接”的美譽，所以，磁控焊接技術得到了廣泛的應用，也引起了焊接工作人員的興趣。
3.5 多電弧共熔池焊接
由于一個熔池上燃燒多個電弧，不僅可以提高總的焊接熱量，還可以改變焊接熱量的分布特點，能向熔池及焊接兩側面提供一定的熱量和液體金屬，有效地提高了焊接的速度及焊接的生產質量。
4 我國焊接技術在各個領域中的應用
4.1 在航空航天中的應用
眾所周知，焊接技術性能可靠、焊接質量優良，在航空航天工業中被廣泛的應用，在航空航天工業中焊接技術占全部工時的10%，航空航天領域中50%以上的連接部件使用的都是焊接技術。由于航空航天工業對材料的要求比較特殊，所以在航空航天種焊接技術應運而生，在現階段，高能束流焊接技術及固態焊接技術在航空航天工業中應用比較多。其中在我國航空航天工業中最常用的先進焊機技術是攪拌摩擦焊、電子束焊及激光焊，焊接技術在航空航天技術中被廣泛的應用，促進了航天航空業的快速發展。
4.2 汽車制造領域中的應用
在汽車制造領域中汽車的變速箱齒輪、汽缸、離合器、行星齒輪框架、后橋及發動機增壓器渦輪等部件都使用的是電子束焊接技術；而汽車中的車身拼焊、零部件的焊件及框架結構主要使用的是激光焊接技術；在汽車制造領域中汽車的液壓成型管附件、汽車車門預成型件、汽車地方車身支架、汽車輪轂及發動機引擎主要應用的也是攪拌摩擦焊接技術，由此可見，焊接技術廣泛地應用于汽車制造領域。
4.3 船舶工業中的應用
高效焊接技術在船舶制造工業中具有至關重要的地位，高效焊接技術是一項專業性、技術性很強的系統工程，尤其是二氧化碳氣體有效的保護半自動焊接技術的應用率達到60%～65%，高效焊接技術成為我國船舶制造工業中的關鍵技術之一。現階段先進的船舶焊接技術是保證船舶制造質量、縮短船舶制造工期、降低船舶制造成本、提高船舶制造效率的有效途徑，也可以有效地提高企業的經濟效益。
5 我國焊接技術的發展趨勢
我國焊接材料的產量在全世界位居首位，但是焊接產品的質量以及高品質焊接材料的生產與世界先進國家存在一定的差距，主要表現在以下幾點：①對焊接材料預處理缺少專業的體系及技術，如對焊接原材料的篩選及檢驗，對焊接材料的混合均勻度及焊接預燒結處理等；②在工作中對于焊條藥皮密實度的改善，就我國目前的油壓式壓涂機的具體工作性能來看，依舊存在很多不完善的方面，比如工作中由于對水玻璃加入量的加大，就會降低藥皮在工作中的實際性能；③在實際的生產車間環境治理方面國外主要是以密閉的方式來進行熔煉焊劑工作中，但是從我國的現狀來看，其主要是使用敞開式的生產方式；④在相關焊劑生產設備的自動化水平方面，對于焊劑的成形以及相關的顆粒度等方面依舊存在很大的差距；⑤在實際工作中的無鉛連接材料以及技術應用方面，就目前我國的實際應用現狀來看，與國際先進水平依舊存在很大差距，相關的釬焊理論與實踐水平只在部分領域取得了一些成績，也就是說，其發展應用的總體技術水平依舊不高，在以后的工作中要特別注意高端焊接產品以及特種助焊劑等方面的應用以提升工作。
6 結 語
在我國現階段，隨著焊接技術的快速發展，在促進社會經濟快速發展的同時，也給人們的生活帶來了便利，但是隨著焊接材料的不斷變化及焊接技術的快速發展，制造行業對焊接技術提出了更高的要求，同時，在現代化的社會中，焊機技術已經進入了數字化的時代，所以，我們應該盡可能地將先進的科學技術及理念應用在焊接技術中，加大焊接技術的研發力度，努力研發新的焊接技術及方法、發現新的焊接材料及焊接設備，進一步提高焊接機械化、安全可靠性及自動化水平，有效地促進我國焊接技術及制造行業的快速發展，提高經濟效益。
參考文獻：
[1] 黃建平，黃永平，肖延江.論我國焊接行業的現狀[J].科技與企業，2012，（1）.
[2] 李曉延，武傳松，李午申.中國焊接制造領域學科發展研究[J].機械工程學報，2012，（6）.
為深入打造臨空經濟示范區，發揮自貿+保稅+臨空+跨境+航權+口岸等綜合性平臺優勢，豐富區內航空產業業態格局，完善區內基礎性配套設施，現對國內主要大型航空主題科技館發展現狀進行調研分析，具體如下。
一、現有國內主要航空科技館介紹
(一) 北京航空航天博物館
1、簡介
北京航空航天博物館的前身是北京航空館，是我國首個航空航天科學技術的綜合科技館，位于北京航空航天大學學院路校區內，博物館展區面積8300平方米。是航空航天科普與文化、北航精神以及青少年愛國主義、國防教育的重要基地。
2、展館情況
2012年10月21日北京航空航天博物館正式開館。博物館展區分為長空逐夢、銀鷹巡空、神舟問天、空天走廊4個展區。
展品包含世界上僅存兩架的P-61夜間戰斗機（外號“黑寡婦”）中的一架、我國第一架輕型旅客機“北京一號”、世界上第一種垂直短距離起落飛機－“鷂”式垂直起降戰斗機、二戰名機波－2轟炸機等300多件國內外公認的航空航天文物精品，以及結構機件、發動機、機載設備等珍貴實物。
(二) 西安閻良航空科技館
1、簡介
西安閻良航空科技館是由西安航空職業技術學院根據西安閻良國家航空高技術產業基地（以下簡稱國家航空基地）建設規劃而建的公益性項目，建筑面積4700平方米，是目前西北地區最大的航空科技館。建設航空科技館重在普及航空科技知識，展示陜西航空科技成就；重在滿足人民群眾高層次文化需求，提高公民科技素質，發展航空文化旅游產業；重在打造航空人才培訓基地，發揮人才服務功能；重在推進航空產業和區域經濟發展；重在推動航空職業教育的發展，推進校企合作、工學結合。
2、展館情況
航空科技館分為世界航空發展史和中國航空發展史兩個專題館。在室外展區，觀眾可以近距離觀看各類實體飛機。在館內大廳，殲5、運5等三架珍貴的實物飛機在展館的中心區形成三角矩陣。
除了具備參觀體驗功能，航空科技館內還設置有航空類專業實訓實習基地，主要完成飛機發動機拆裝實訓、飛機維修實習及航空服務類專業實習實踐教學。
通過與國家航空產業基地培訓學院合作，為航空企業員工進行航空技術培訓和相關技能鑒定。這項工作的開展，將進一步完善我省航空產業鏈，推進各類航空人才的培訓與教育。同時，航空館還將為學生及社會航空愛好者提供科技創新活動的場所，定期舉辦航空創新科技大賽。
(三) 湖南省航空館
1、簡介
湖南省航空館位于長沙航空職業技術學院，是中國中部地區第一個航空科普主題的博物館。航空館將利用收藏的上百架各種型號的飛機、導彈等航空武器向公眾尤其是青少年展示近代以來中國航空科技的發展歷程。
2、展廳情況
整個展館由主館、文物飛機陳列館和航空裝備展示坪三個部分組成。
主館占地面積是七千五百二十六平方米，一共包含著三層，第一層為“鷹擊長空”軍用航空展區，展品包含中國軍用航空、世界軍用航空等相關知識；第二層為“云端之上”民用航空展區，展品包含民用航空、通用航空、湖南航空等相關知識；第三層為“使命與夢想”航空產教融合展區，展品包含學院校史、航空職業教育與技術協同創新中心、百年航空趣事展區等相關內容。
文物飛機陳列館包含展品有二架功勛戰機，杜-2轟炸機和烏米格-15教練飛機。
航空裝備展示坪展品主要有十七種三十六架飛機，包含有戰斗機、轟炸機、運輸機、強擊機、教練機、無人機、客機、高炮、雷達和導彈。
(四) 海口航空科技館
1、簡介
海口航空科技館位于美蘭機場海口航空旅游城三層西側，是一個以航空科技、航空文化、航空游樂為核心，集航空科普、實景體驗、寓教于樂為一體的科技體驗館。
2、展廳情況
主要分為航空文化展示區和航天文化展示區兩大部分，館內共設飛天緣起、碧空硝煙、沖上云霄、自由飛翔、宇宙探索等十一個展廳，從飛機起源與發展到航空航天事跡，依次在每一個展廳展現。館內還設置了專業的互動飛行模擬器、體感互動游戲、大型客機逃生裝置、360°穹幕影院等娛樂設施，使航空科普教育更具趣味性與娛樂性。
其中，飛行模擬器引進塞斯納172飛機和波音737飛機模擬駕駛區，體驗者在此處區域可以模擬體驗真實的駕駛操作。此外，大型客機逃生裝置中還配備了 1:1的波音747飛機機頭及部分艙體真實空間、真實座椅及艙內設施，旨在讓體驗者能在真實可控的空間內模擬飛機緊急逃生，潛移默化中學習逃生知識，以親身體驗增強記憶效果。
(五) 上海航空科普館
1、簡介
位于上海市閔行區滬閔路7900號，是全國、上海市和閔行區科普教育基地、中國大型客機項目宣傳基地，專門從事航空航天科技知識的宣傳普及工作。
2、展廳情況
外場展區大約10000平方米，擁有殲-8、DC-8等十余架不同類型的實物飛行器。
四個室內展廳共2000平方米，并有一個3D環幕影視廳和數臺飛行模擬器等互動展品。
二、區內發展科技館的必要性
（一）國民教育基礎配套
隨著我國經濟的持續快速發展以及人民生活水平的不斷提高，提高國民的科學文化素質已成為各級政府的重要大計。學校教育是普及科學知識的主要場所，目前我區內已經規劃建設一系列學校，除此以外，對于廣大民眾來說，科技館已成為他們學習科普知識的重要陣地。
（二）完善臨空經濟區域配套
空港新城旨在發展臨空經濟，打造國際化航空城市，因此完善區內配套設施，豐富區域內經濟業態對于區域未來的發展具有重要意義。航空科技館不僅可以作為航空產業配套的延伸，同時也可豐富區域內的基礎配套，對于城市的全面發展起到不可獲取的作用。
（三）帶動旅游經濟發展
打造具有名片效應的文化旅游景點，可帶動周邊經濟的騰飛，帶來更多的人流量，產生流量效應，為區域內的旅游經濟發展提供助力。
三、國內發展科技館面臨的問題
我國的科技館建設事業具有起步晚、發展快的特點。目前加強社會公益性科技建設已受到各界普遍關注，主要存在如下典型問題。
（一） 資金緊張
我國現在多數科技館都存在運營資金短缺的問題。科技館不是一個營利性機構，但它的日常維護和對展品的更新等等無一不和金錢有關系。門票價格過高會讓普通百姓 望而卻步，科技館的存在就沒有了意義；價格低又無法滿足政策經營。資金問題會導致管內展品的更新速度率第，直接造成參觀人數下降，對科技館的政策運營更是雪上加霜。
（二） 參觀對象單一
理論上講，科技館的對象應該是全體民眾，參觀者無論年齡及學歷差距，都能夠在館內接受適合自己的科技知識。但是，目前國內參觀對象主要以青少年為主，并且多數都是由學校集體組織的參觀活動，主動參觀的人數較少。
（三） 受多元化娛樂方式影響
隨著互聯網的普及以及人們休閑娛樂方式的多樣化發展，人們更多去選擇影院、酒吧、商場購物等大眾化的娛樂方式。很多民眾目前還不了解科技館的發展，甚至有很多人不了解科技館的存在和意義，科技館的概念并未深入人心。
四、科技館未來特點和發展趨勢
為順應市場發展潮流趨勢，應對未來挑戰，科技館需打造新的商業增長點。
（一） 創建旅游新城市名片
設法把科技館打造成一個旅游新城市名片已是各地科技館未來發展的趨勢和發現。當前文化旅游收到愈來愈多的歡迎，如何打造有特色文化底蘊的景點成為未來的思考方向。科技館在宣傳科技展品的同時，也應該發掘具有文化價值和紀念意義的周邊產品，打造自己的文化圈層，同時也能增加輔營收入，一舉兩得。
（二） 積極借鑒國外的成功經驗
1、資金來源
目前，我國科技館的運營資金主要由政府承擔，但隨著社會的發展和人民科普意識的增強，政府資助、社會捐款及自身創收等多種手段籌集資金的方式將是科技館必然的發展趨勢。
2、運營模式
科技館的運營不再局限于室內，可延展至戶外進行。例如組織野外考察，品牌合作等新的模式，不斷為科技館的發展注入新活力，打造過硬的品牌。
考研報考院校需要了解各學校對此專業的歷年招生情況，根據自身綜合能力選擇心儀的院校，全國計算機專業的考研院校排名前十如下：
清華大學。國防科學技術大學。北京大學。北京航空航天大學。哈爾濱工業大學。上海交通大學。浙江大學。南京大學。中國科學技術大學。東北大學。
（來源：文章屋網 ）
當前，隨著科學技術飛速發展，世界范圍內新軍革方興未艾，各國對新型武器裝備的研制步伐明顯加快，臨近空間武器裝備成為軍事強國爭相搶占發展的重大新領域。在此背景下，為激發廣大熱愛飛航事業的飛行器設計專業人才和業余愛好者的想象力和創造天賦，暢想未來飛行器發展藍圖，從2011年開始，中國航天科工集團第三總體設計部聯合中國宇航學會，連續舉辦為期兩年一屆的“飛航杯”全國未來飛行器設計大賽，旨在為我國未來飛行器發展搭建交流的平臺。
1960年4月26日，中國航天科工集團第三研究院第三總體設計部經中央批準在北京成立。經過幾代飛航人的探索、攻關，該部先后完成了30多個系列型號的研制任務，走出了一條“求實創新 引領飛航”的發展道路，逐步發展成為我國具有絕對優勢地位的飛航武器裝備總體設計部。
“飛航杯”首屆全國未來飛行器設計大賽始于2011年5月，得到了廣大高校師生的熱烈響應，有13所高校近200份作品參加了比賽，參賽作品主要包括空天飛行和臨近空間領域的飛行器和飛艇，并含有部分無人機和飛航導彈的作品，涵蓋了空天飛行器、臨近空間飛行器、飛航式無人飛行器、無人作戰平臺及新概念武器等領域。活動主辦方介紹說，有不少作品想象力驚人，超出了他們的期待。
經過大賽學術委員會專家的多輪審查，最終有19份參賽作品脫穎而出入圍決賽。2012年4月19日，“飛航杯”全國首屆未來飛行器設計大賽決賽在中國航天科工集團第三總體設計部舉行，經過一整天的現場答辯與評審，來自西北工業大學的“穿梭者”無人概念飛行器獲得大賽一等獎，其他作品分別獲得二、三等獎和優秀獎。值得一提的是，來自西北工業大學的“穿梭者”無人概念飛行器團隊成員李攀，以及來自西北電子科技大學的參賽選手李民，皆因表現突出，畢業后成為了中國航天科工集團第三總體設計部的一員。
中國航天科工集團第三總體設計部主任張紅文告訴記者，首屆大賽涌現出了一批具有創新思維的青年才俊和眾多具有創新概念的作品，帶來了豐富的創新靈感，同時推動了創新文化與創新氛圍的形成，使得創新理念深入人心。這次大賽也是中國航天科工集團第三總體設計部和各高校之間深度交流的盛會，進一步增進了三部與高校之間的了解，為雙方后續在技術攻關、人才培養等方面開展合作奠定了很好的基礎。因此，他對第二屆大賽寄望甚高。
從9月27日開始，作為主辦方之一的中國航天科工集團第三總體設計部，組織領導及專家相繼前往清華大學、哈爾濱工程大學、北京航空航天大學、北京理工大學、浙江大學、西北工業大學、南京航空航天大學、哈爾濱船舶工業大學等高校，為第二屆大賽做題為“創新點亮夢想，夢想成就飛航”的主題宣講會，預熱造勢。
在南京航空航天大學的宣講會上，中國航天科工集團第三總體設計部黨委書記施毅告訴記者，“飛航杯”第二屆全國未來飛行器設計大賽同首屆大賽一樣，旨在普及飛航知識，展望未來藍圖，營造創新氛圍，搭建交流平臺。它將在繼承首屆大獎賽活動內容的基礎上有所突破，在注重飛行器總體設計的同時，新增關鍵技術創新設計主題，引入“夢想導師”制，增加“夢想開放日”展示環節，采用學術委員會專家評審與大眾評分相結合的評審方式，精彩局面尤其值得期待。據悉，為了保證比賽的權威性和公平性，大賽成立了由著名專家組成的學術委員會，負責作品的指導、篩選和評審，邀請多位院士和研究員擔任學術委員會主席、副主席，另外邀請了工業部門和高校的總設計師、副總設計師及教授擔任學術委員會成員。
首屆參賽選手、已經是中國航天科工集團第三總體設計部工程師的李攀告訴記者，他在校期間就比較喜歡關注并參加一些未來飛行器設計方面比賽的人，從大三便開始參加各種類型的未來飛行器設計比賽（學校舉辦的“611杯”、全國舉辦的“創新杯”等）。“當我從學校網站上看到關于首屆“飛航杯”未來飛行器設計大賽的通知后，其高額的獎金讓我無比的激動。”抱著有比賽必參加的態度，李攀找了兩個同學組隊參加了這個比賽，其作品以創新性、實施性等優點勝出，最終力拔頭籌，征服了各位評委。更為重要的是，參加首屆“飛航杯”全國未來飛行器設計大賽讓他收獲頗豐，“它促使我追蹤和了解飛行器發展方面最前沿的科技及技術，讓我積極開動腦筋并大膽的去嘗試一些新的想法。在參賽過程中，從初始方案的構思到三維模型的設計、方案報告的書寫、PPT的制作及答辯，以及當團隊遇到各種困難時，最終經過團隊間的協作和努力而得以解決，我切實地感到提升了自己各方面的能力。自己的作品得到了廣大評委的好評，除了豐厚的獎金外，更讓我如愿以償成為一名飛航人。”
在北京航空航天大學宣講會現場，正在讀研一的呼寶鵬對參賽表現出了極大的興趣。他告訴記者，在南京航空航天大學讀本科期間，他就和同學組隊參加了“飛航杯”全國首屆未來飛行器設計大賽，雖然最終未能拿到名次，但興趣是最重要的，此次他還將和同學組隊繼續參賽。
回望近現代人類科技文明史：電燈的發明給人們帶來了光明；蒸汽發動機的出現驅動了工業革命；飛機的機翼從平直機翼變成后掠機翼，發動機由螺旋槳式發動機演變成噴氣式發動機，實現了飛行速度巨大的跨越——這些無不詮釋著“創新改變世界”。事實上，人類的每一個瑰麗夢想，無不經由行動與創造，最終變為現實。
關鍵詞：航天學科；本科生；創新實踐基地；建設
中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0000-00
1、引言
高等教育承擔者人才培養、科學研究、社會服務和文化傳承四大任務，其中，人才培養是核心。本科生教育是高等教育的基石，在整個高等教育體系中具有舉足輕重的地位，世界一流大學無不高度重視本科教育。自1999年高校學校實施擴招以來，我國本科生招生一直維持龐大規模，2011年，全國高校院校招收本科生349萬人。龐大的招生規模，使得本科生培養質量受到嚴峻挑戰，尤其是作為本科生培養質量和教育教學改革效果重要衡量標準的創新能力和實踐能力，存在嚴重缺失。2011年4月，總書記在清華大學建校100周年大會上指出，高等學校要創新教育教學方法，強化實踐教學環節，形成人才培養新優勢[1]。
近年來，國內高校積極借鑒國外大學本科生創新實踐能力培養經驗，努力探索適合我國高等教育實際的政策措施，其中，建立本科生創新實踐基地是重要的方式。國外的劍橋大學、麻省理工學院、普度大學、波士頓大學等很早就已積極探索本科生創新實踐活動組織形式，開設了形形的本科生創新實踐項目，以航空航天專業為例，普度大學組織本科生開展了固液探空火箭和小型云在火箭的設計、加工制造和發射等全流程活動，波士頓大學本科生創新實踐活動包括了探空火箭、納星、臨近空間浮空飛行器等諸多項目。據不完全統計，全世界目前有近100所大學在開展納星研究，有50余所大學組織開展以高空氣球為工具的臨近空間探測等研究，其中，絕大多數項目都有本科生，甚至是高中畢業后即將入學的本科生發揮著重要作用。國內的浙江大學、華中科技大學、國防科技大學、西北工業大學、南京航空航天大學等國內重點高校相繼建立了本科生創新實踐基地[2～6]，本科生創新能力、實踐能力培養取得一定成績，同時，創新實踐基地建設也暴露出一些問題，如運動管理效率較低、創新實踐項目設置不合理、創新文化氛圍不足、師資隊伍薄弱等[7]。
本論文結合國防科技大學無人飛行器本科生創新實踐基地建設實踐，對航天學科本科生創新實踐基地建設問題進行分析研究，研究成果對于加強本科生創新實踐基地建設和運行管理，促進本科生創新實踐活動高效蓬勃發展，推動本科生創新實踐能力提升，加快本科生整體培養質量躍升，具有重要的現實意義。
2、建設航天學科本科生創新實踐基地的必要性
2000年以來，隨著國家政策調整，航空航天事業地位日益突出，除傳統航空航天院校外，高等院校尤其是工科院校，如清華大學、上海交通大學、西安交通大學、大連理工大學等紛紛設立航空航天專業，空天學科本科生招生規模日益擴大。對于航空航天這樣的尖端科學技術，通過建設創新實踐基地，鼓勵本科生從事豐富多彩的創新實踐項目，對于增強本科生專業認同感，激發創新激情，培養創新能力、實踐能力和協同攻關能力等尤為重要。
2.1是強化本科生認同感、激發學習熱情的需要
本科教育是高等教育的第一個階段，剛剛結束高中階段學習的本科生，對于高等學校專業的含義理解和認知程度十分有限，對所學專業未來應用領域和應用前景的認識更是少之又少，加上就業壓力大等各種因素影響，導致很多航天專業本科生專業認同感缺失，缺乏學習興趣，更談不上學習激情，嚴重影響本科生培養質量，尤其是相對研究生階段學習，本科階段是夯實基礎理論和學習能力的關鍵時期，薄弱的本科基礎，會嚴重影響學生未來研究生階段的學習，進而制約未來的發展。
建設本科生創新實踐基地，使本科生在課程學習的同時，有機會參與衛星、運載火箭、無人機、高空科學氣球等與所學專業有密切聯系的創新實踐活動，近距離接觸與所學專業密切相關的科研項目和工程項目，可使本科生充分理解航天學科的應用方向和應用領域，認識所學專業的重大戰略意義，了解所學專業的前沿發展動態，從而大大增強學生的專業認同感，加深專業認知度，激發濃厚的學習熱情[8]，打牢專業基礎。
2.2是培養本科生創新能力與實踐能力的需要
創新能力和實踐能力培養歷來受到國外高等學校高度重視，通過本科階段學習培養良好的創新能力和實踐能力，是本科生在研究生階段可出高水平研究成果、走上工作崗位可堪大任的關鍵。受傳統教育模式和教育觀念影響，現階段我國本科生教育對引導學生創新意識，鼓勵學生參與創新實踐活動，激發學生創新思維，培養學生創新能力和實踐能力的關注仍十分不足，造成本科生創新能力和實踐能力嚴重缺乏。在航空航天專業，很多本科畢業生畢業之時，尚未見過真實的飛行器，對飛行器組成和功能的理解僅局限于課堂上所講的通用的動力、結構、控制等幾部分，對更加具體的分系統和部件的認知十分匱乏。
建設本科生創新實踐基地，設置豐富多彩的創新實踐項目，為學生從事創新實踐活動提供良好條件，使本科生充分利用所學知識，設計新概念飛行器，參與諸如無人機等飛行器從方案論證、方案設計、加工制造至發射試驗的全壽命周期活動，可大大激發學生的創新熱情，激發學生的創新思維，培養實踐動手能力，從而大大提升創新能力和實踐能力。
2.3是培養本科生團隊協作精神和協同攻關能力的需要
人類科技史表明，絕大多數成功的科學家都具有良好的團隊協作精神[9]。大力協同、合力攻關的團隊協作精神，也是 “兩彈一星”、載人航天等國家重大項目研究歷程中凝練出來的寶貴財富。尤其是航天科技這樣的尖端科研領域，涉及面極廣，參與人員多，更是需要團結寫作的攻關模式。以載人航天工程為例，包括運載火箭系統、載人飛船系統、航天員系統、發射場系統、測控系統、著陸場系統等大系統組成，每個系統又包括若干子系統。這樣復雜的工程沒有大力協同、聯合攻關的團隊協作意識和組織模式是根本無法完成的。由于傳統本科教育模式中，學生絕大部分時間都用于課堂學習，最多在相關課程實驗或實驗課程中會有些許的寫作開展實驗項目的機會，造成本科生團隊協作精神和協同攻關能力難以得到很好培養。
建設本科生創新實踐基地，圍繞設置的模擬工程實際的飛行器設計項目，眾多本科生進行角色分工，共同完成一個實踐項目，集智創新，合力攻關，對于培養學生的退隊協作精神和集體榮譽感，提高協同攻關能力無疑具有重要作用。
3、航天學科高水平本科生創新實踐基地建設的啟示
高水平的本科生創新實踐基地，對于提高本科生的創新能力和實踐能力，培養團隊協作精神，培育創新思維，具有重要推動作用，而低質量的創新實踐基地，雖然浪費了大量人力物力，卻難以在提高本科生培養質量方面發揮作用。作者所在的國防科技大學無人飛行器本科生創新實踐基地，堅持以創新實踐項目合理設置為核心，以高水平導師隊伍配備為關鍵，以濃郁的創新氛圍營造為牽引，以健全規范的運行機制為保障，多年來，在推動提升航天專業本科生培養質量方面起到了重要作用，成為學院本科生創新實踐基地的典范。結合無人飛行器本科生創新實踐基地多年建設的實踐，我們認為，建設高水平的航天學科本科生創新實踐基地，必須做好以下幾個方面工作。
3.1努力設置高水平的創新實踐項目
實踐項目設置是創新實踐基地工作的核心，創新實踐基地的全部活動實際上都是圍繞實踐項目開展的，實踐項目設置的水平直接關系到創新實踐活動的效果，關系到基地的運行效果。本科生創新實踐基地實踐項目設置要充分考慮本科階段重在夯實專業基礎的學習特點，注重蘊含對所學專業知識的運用，充分體現學研結合；注重從多角度鍛煉學生的實踐動手能力，減少低水平的、粗放的所謂動手能力培養；注重鼓勵學生參加創新實踐項目的積極性和主動性，盡量減少項目設置限制，讓學生可以大膽嘗試新概念、新想法；注重實踐項目要根據航天技術前沿發展動態不斷更新，避免一個實踐項目連續使用多年。近幾年來，隨著無人飛行系統的發展，無人飛行器本科生創新實踐基地的實踐項目也實現了不斷更新，從常規無人機到太陽能無人機，從常規零壓氣球到長航時超壓氣球，從常規飛艇到平流層飛艇，實踐項目設置緊跟無人系統發展的前沿，實現了持續更新，起到了良好效果。
3.2打造指導能力強的導師隊伍
高水平的導師隊伍是建好創新實踐基地的關鍵[10]。導師不僅是創新實踐項目的設置者，而且直接指導學生參與創新實踐活動的全過程。創新實踐基地導師隊伍，既要保證有一定比例的有多年本科生培養經驗的老教授、老專家，又要大力吸納年輕的、時間充裕、思維活躍的青年教師，還可以適當引入航天工業部門的工程技術人員到創新時間基地兼職。創新基地導師隊伍建設可與本科生全程導師制度有機結合，選取在全程導師制中表現突出的導師進入創新實踐基地工作。多年來，無人飛行器創新實踐基地凝聚了大批年輕的具有博士學位的教師和博士后，吸納了兵器工業集團附屬工廠的工程技術人員，引進了部分具有海外留學經歷的青年教師，他們工作熱情高、工作時間充裕，創新實踐能力強，在創新實踐活動開展過程中和學生打成一團，親自參與無人機設計、加工制造、野外飛行試驗、試驗結果分析等全部環節，確保了創新實踐活動的效果。
3.3推動形成濃郁活潑的創新實踐文化
文化作為一種軟力量，其影響作用“于無形中見力量”。要采用靈活多樣的方式方法，推動形成濃厚的創新實踐文化氛圍，使學生積極主動參與創新實踐活動，勇于創新創造。經常舉辦各種創新實踐活動宣傳，讓對創新實踐活動感興趣的、切實參與創新實踐活動的學生做解說宣傳，引導更多學生進入創新實踐基地；在創新實踐基地舉辦各種形式的新概念飛行器設計大賽等競賽活動，設置專門的展區，展出歷次競賽獲獎作品，激發學生的創新實踐熱情[11]；可聘請美歐等航天學科創新創新實踐活動組織效果突出的院校的負責人，到創新實踐基地向學生介紹國外學生創新實踐的情況；可安排專門資金，鼓勵創新實踐能力強的學生參與國際學生創新實踐活動，比如參與國際高校大學衛星計劃，參與德國、瑞典等聯合發起的歐洲學生探空火箭和科學氣球創新實踐活動等。我校無人飛行器本科生創新實踐基地，每年定期安排在創新實踐活動中表現突出的本科生開辦學術交流活動，宣傳創新實踐活動成果，交流創新實踐活動經驗，擴大創新實踐基地影響；基地借助“航天科技文化周”等活動，舉辦各種形式的新概念無人機設計大賽，同時，積極派出學生參加“中航杯”、“挑戰杯”等全國性學生作品競賽活動。極大激發了學生在創新實踐活動中力爭上游的熱情，取得了豐碩的創新實踐活動成果，形成了競爭性創新實踐文化。
3.4制定規范高效的運行管理機制
健全規范的運行管理機制是本科生創新實踐基地高效有序運行、充分發揮作用的重要保障[12]。要設立專門的創新實踐基地管理機構，安排專門的高水平管理人員，對基地運行秩序進行管理，尤其是要考慮本科生課程較多的實際，確保實踐基地有足夠的開放時間，使學生確實在課程之余能夠進入基地開展實踐活動；要努力發揮信息化手段在創新實踐基地運行管理中的作用，依托互聯網等手段，實現實踐項目選擇、實踐項目交流、實踐成果展示等網絡化管理。
4、結束語
建設創新實踐基地，是探索提高航天學科本科生培養質量的一種新模式。從國內外著名高校已有航天學科創新基地的運行效果來看，基地的確在促進航天人才培養質量方面發揮了重要作用，從國內航天學科本科教育存在的問題和社會對航天學科畢業生的需求來看，建設創新實踐基地勢在必行。創新實踐基地的建設和運行是一項復雜的系統工程，本文結合作者所在的國防科技大學無人飛行器本科生創新實踐基地建設和運行情況，對建設航天學科本科生創新實踐基地的必要性進行了深入分析，對建好本科生創新實踐基地的政策措施進行了系統總結，為國內航天學科本科生創新實踐基地建設提供借鑒。
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北華航天工業學院是由國家國防科技工業局、中國航天科技集團公司、中國航天科工集團公司與河北省人民政府共建的一所普通高等院校，是服務國家特殊需求人才碩士專業學位研究生教育試點單位。
學校坐落在河北省廊坊市市區，始建于1978年，先后隸屬于第八機械工業總局、第七機械工業部、航天工業部、航空航天工業部、航天工業總公司。1999年劃轉到河北省，實行“中央與地方共建、以地方管理為主”的管理體制。著名運載火箭與衛星技術專家、國家最高科學技術獎獲得者孫家棟院士為學校名譽校長。
學校占地面積近800畝，分東、西兩個校區，總建筑面積近35萬平方米。學校圖書館2、6萬平方米，館藏紙質圖書100余萬冊，數字資源量28TB，中外文現刊千余種。校園環境優雅，是省級文明單位、安全工作先進單位、衛生綠化工作先進單位和花園式單位。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：嵌入式；PM2.5；檢測器；報警
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2017）03-00-03
0 引 言
隨著現代工業化程度不斷提高，人為因素的環境污染問題日益嚴重，尤其PM2.5對人們的身體健康產生了嚴重影響。各種環境檢測器如雨后春筍，其中PM2.5檢測器深受市場歡迎。因此本課題基于STM32平臺設計開發了一款PM2.5檢測器，以實現檢測、顯示與報警等功能。
本課題采用常見的STM32芯片（ARM Cortex TLS-P906型），該芯片具有數據采集、處理和輸出等功能。STM32芯片由控制單元、從屬單元和總線矩陣三部分組成，通過總線矩陣將控制單元和從屬單元連接在一起。其程序存儲器、數據存儲器和輸入輸出端口寄存器在同一個線性地址空間里。本課題采用SDS011 PM2.5傳感器模塊，并將傳感器模塊與STM32芯片連接在一起，通過USB轉TTL接口與電腦連接，從而實現對空氣中PM2.5數據的采集和分析。嵌入式系統硬件的基本組成如圖1所示。
1 數據采集介紹
數據采集（DAQ）指模擬或數字傳感器抑或其他設備的被測單元自動采集非電量或量信號，并送到上位機進行分析、處理，從數據源收集、識別和選取數據的功能。數據采集系統是基于計算機或其他專用測試平臺測量軟硬件為方便各類用戶操作而設計的測量系統。被采集數據是已被轉換為電流信號的各種物理量，如溫度、濕度、顆粒物、壓強等，這些既可以是模擬量，也可以是數字量。一般通過采樣方式采集，即間隔一定時間（采樣周期）對同一點數據重復采集。采集的數據可能是某段時間內的一個特征值，但在大多數情況下是瞬時值。準確來說，數據采集以準確的數據測量為基礎。數據量測方法分為接觸式和非接觸式兩種，檢測元件多樣。不論哪種方法和元件，均以不影響被測對象狀態和測量環境為前提，保證數據的正確性。數據采集含義廣泛，包括對面狀連續物的物理量采集。在計算機輔助制圖、測圖、設計中，對圖形或圖像的數字化過程也可稱為數據采集，此時采集的量包括灰度等物理量和數據等幾何量。數據采集整體結構與流量圖如圖2所示。
數據采集系統基于PC機實現，通過將模塊化硬件、應用軟件和計算機相結合來進行數據測量，如空氣中的顆粒物、溫度、氣壓、濕度等。盡管數據采集系統根據不同的應用需求有不同的定義，但各系統采集、分析和顯示信息的目的卻都相同。數據采集系統實現了信號、傳感器、激勵器、信號調理、數據采集設備和應用軟件的完美結合。數據采集流程圖如圖3所示。
2 數據采集器的選型與設計
2.1 數據采集器的選型與設計
本設計采用SDS011PM2.5檢測器，其具有如下特點：
（1）數據準確：激光檢測，穩定，一致性好；
（2）響應快速：場景變換響應時間小于10 s；
（3）便于集成：串口輸出（或IO口輸出可定制），自帶風扇；
（4）分辨率高：分辨顆粒最小直徑達0.3 μm；
SDS011傳感器模塊實物圖如圖4所示，傳感器配用的串口線與USB實物如圖5所示，傳感器接入電源后的組裝圖如圖6所示。
2.2 工作原理
本器件采用激光散射原理，當激光照射到檢測位置的顆粒物時會發生微小的光散射。在一些特定方向，光散射波形與顆粒直徑有關，將不同粒徑的波形分類統計并通過換算公式可以得到顆粒物的實時濃度，按照標定方法得到與官方單位統一的質量濃度。
技術指標見表1所列，LCD顯示屏結構圖如圖7所示，基于STM32的數據采集結構圖8所示。
2.3 選擇的數據采集器的工作原理
通過串口調試助手軟件可以顯示出以十個字節為單位的信息：報文頭+指令號+數據（6字節）+校驗和+報文尾，具體見表2所列。
計算時要求數據為十進制，但輸出的數據是16進制，因此要對輸出數據進行進制轉換。
PM2.5數據內容：PM2.5 （μg/m3）=（（PM2.5高字節×256）+PM2.5低字節）/10
PM10數據內容：PM10（μg/m3）=（（PM10高字節×256）+PM10低字節）/10
PM2.5的輸出如圖9所示。實物連接運行圖如圖10所示。
首先應在電腦上安裝驅動（USB轉TTL電路的驅動），然后用數據線連接傳感器模塊與轉換插頭，再與電腦相連。打開電腦運行串口調試軟件，選擇模塊接口，將波特率設置為9 600波特/秒，數據位為8位。通過軟件觀察數據接收的情況。串口輸出數據顯示如圖11所示。
3 基于嵌入式處理器數據采集器的設計結果與分析
接通電源并調試完成后，嵌入式處理器LCM046顯示屏實時顯示實驗室中PM2.5的濃度為3.3 μg/m3。嵌入式處理器顯示數據實物圖如圖12所示。
4 結 語
本次設計實現了精確測量室內PM2.5的功能，同時加入了報警功能，與一般的傳感器相比更能讓人們對環境的惡化情況加以重視，較好地完成了本課題。
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