上海世庄电子科技有限公司-教学传感器－数字天象仪－数字化实验室－探究实验室1

我们在用天文望远镜观察太阳的时候如何才能快速对准太阳呢？
因为太阳的光线非常强，我们不能直接（没有滤光膜）通过镜筒或是寻星镜来找太阳，那怎么才能快速准确的找到太阳呢？
我给大家介绍一个简单的方法（该方法我学习于华师大二附中王保卫老师）：
我们把望远镜安装好后，放到太阳可以直射的阳光下，然后大致对准太阳，然后再观察地上的望远镜筒的影子，当影子最小时，就是对准了太阳了。当然为了方便，我们可以请人配合在地上画出影子四个方向边缘的线，这样就可以更加便捷！
以上方便供大...

色温是度量颜色温度的标准，并不是度量灯的亮度。

HID色温

色温 ( Co1or Temperature )

单位：绝对温度 ( Kelvin, K )

色温度以绝对温度 K 来表示，是将一标准黑体（例如铂）加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红、橙、黄、绿、蓝、靛（蓝紫）、紫，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，其光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的温度称之为该光源的色温度。色温度在 300...

      现在传感器市场一片红火，进口的不下7、8种，国产的多如牛毛。他们到底有些什么差异呢？这个很多老师心中不解的问题。
     那么我来讲讲他们到底有些什么差异！
1、设计
     国产的设计普遍偏简单，而且以仿制为主。往往仿制过程不能完全仿制，所以更多的是能用就行，或者看用什么方法进行将就；
2、材质、工艺
    国产的材质、工艺偏差，具体表现在一颗螺丝、一个切面、表面的光滑度等。所以往往这个方面为了弱化对比国产就采用低价格路线；
3、软件
    这个部分往往是...

引自http://www.dataharvest.com.cn/ReadNews.asp?NewsID=63
一堂英国学校物理数字化实验课有感
学校类型：公立男生中学
学生年龄：17岁
实验内容：偏振光的研究
    初次在英国学校听课，一切既陌生又亲切。在英国，数字化实验进入学校已不是第一年，因此老师和学生都显得驾轻就熟。
    实验室是纯开发设计，中间是可以自由组合的木工桌，四周是开放式储藏柜。这个班级约有24个学生，与2人一组，每组学生上课前领一个Dell笔记本电脑（或者一个Hp的掌上电脑），一个DataHarvest USB连接器。教师会讲一下课堂内容，也就是有关偏振光的一些引言。之后，学生开始自由实验，这时学生自由到储藏柜中选取所需物品，光传感器、偏振片、角度器等仪器。学生以五花八门的方式展开实验，一节课下来，仅有两组学生得到正确答案。在实验过程中，老师不作任何干预（不论学生采用的方法正确与否），课后也不作总结。但老师允许未得出结论的学生可以使用别人的结论完成实验报告。
    实验课上是随意而有序的。由于教学理念的差异，教学要求的差异，班级人数的差异，造成的课堂形式是与中国教学迥然相异的。但英国学校开放的教学形式，学生对于新技术的熟练使用，以及老师不干预的形式，都让人大开眼界。
    东西方的教学各有千秋，互相可以借鉴的东西真的很多。如果有机会，教育界的朋友应多出去走走、看看。

二氧化碳气体传感器
(产品型号 3152)
范围: 0－50,000ppm
精度:0－20,000 ppm;100 ppm或
值的 10%
20,000 ppm以上 (20,000 – 50,000);
250 ppm 或值的 20%

简介
CO2气体传感器测量气体中的CO2气体组份，例如测量空气中的CO2。在其测量范围内我们可以研究小动物（如蛆），植物，发芽的种子中CO2的量，以及调查空气的质量。
传感器元件中有一个红外光束，它能在一个高亮度巢的周围反射很多次，CO2对红外光有很强的吸收功能，光吸收得越多，CO2浓度曾现的就越大。（光强度的减少跟CO2浓度是成比例的。）
  CO2传感器连接上以后，EasySense部分就可以进行探测。传感器出厂前就已经经过了校准。当将CO2传感器连接上以后，储存的校准直接下载到了EasySense组件
在传感器内部有一些通风口，允许在环境和传感器组件之间的气体流通。

CO2传感器外形被设计成放置在一个标准的实验室烧杯上。外形上的孔可以允许温度传感器和一个电极(像O2, pH, 或电导率)可以同时使用。在实验过程中可以通过电极用的那个孔往烧杯里加入实验材料。

传感器一起提供了一根钢棒，它能插进传感器边上的压缩螺纹里。钢棒还可以用于一些合适的手持仪器里。

CO2传感器只为教学而设计的，它不能用于预测一些环境的指数规律。

连接
将 EasySense元件与电源相连(USB 或 主线 )，或者确
定元件有充足的电。
 将传感器电缆的一端插进CO2传感器
的插口，电缆上的箭头朝上。
 将传感器电缆的另外一端插入EasySense组
件。（电缆上的箭头朝上）
 EasySense组件将会探测到CO2传感器连接
上了。当它读数的时候，红外探测器（从通风
口可见）就会忽明忽暗的闪现。在开始采集数
据前允许传感器90秒的“热身”。
*我们建议CO2传感器连接上电源使用，电源连接到 EasySense组件上。此传感器需要用较大量的电流，这会使EasySense组件里的电池比其它EasySense Q传感器的电池要用得快。

如果在用带EasySense组件 的CO2传感器的时候没有接电源，检查这部分（与CO2传感器连接）电池的量，确保其在整个实验过程中是充足的。
注意：如果红外探测器的光不会闪动，或者传感器不能探测，这可能是由于传感器用的电池量太低。此时插上电源继续采集数据。

实践信息
• 在采集数据前允许CO2传感器先预热90秒钟。
注意: 传感器断电后每次都需要一个预热过程。

• 在一个传感器放置在一个新的环境下的时候给其几分钟的时间来适应这个新环境，这样在开始采集数据前其读数就会稳定。这就使气体在一定时间内穿过/扩散到红外探测器里，传感器便能适于气压和温度带来的任何变化。

• 阻止在实验过程中突然的空气运动呼吸带来的CO2影响到传感器，以致影响到实验结果。

• CO2传感器每250毫秒更新一个数据，所以采样时间设置不要快于250毫秒。

• CO2传感器没有快速反应，所以不推荐记录时间少
于5分钟。

• 传感器被设置成如下的使用方式：

1. 放在一个工作台表面上或者是相类似的东西上，CO2传感器的传感因素是在上面的某一点，所以它能探测到流通气体里的CO2成分。
2. 作为一个容器的盖子，传感器在放到容器上的时候应该将其传感元素的那一点朝下。
3. 用不锈钢棒将传感器固定在支架上。

• 液体将彻底的摧毁CO2传感器。如果传感
器在一个可能有浓缩风险的环境下使用的话，
例如在一个密封环境下的植物（塑料袋），
将传感器放在一个任何浓缩的液体都接触不
到其传感元素的地方，例如用不锈钢棒将传
感器固定在植物上面。

• 避免在有灰尘和有风的环境下使用传感器。用一块尼龙布保护传感器使其不受到污染。

• 在放置传感器的时候避免阳光会直射到传感元素。

• CO2是一种比空气重的气体，因此它会沉到容器的底部。在实验中用尽可能小的容器，这将有利于集中CO2气体，使实验能够得到较好的结果。当CO2沉至容器底部的时候，没必要在传感器和密封容器间建立一个连接。传感器将发挥一个容器盖子的作用阻止空气在容器口的运动。

• 如果需要塑料膜更好的密封容器口，例如粘膜，打一个小孔使传感器通过。薄膜往往会粘到传感器的表面。用一个直径在11－13mm的橡皮塞可以塞住这个橡皮孔。一个无色的模型材料或者一些类似的东西都可以作为密封的材料。

• 在探测到浓度有任何改变之前，CO2气体会通过通风口扩散到了红外探测器周围。因为气体扩散是一个很平缓缓慢的过程可能读数结果的改变会有一个滞后的过程。

• 传感器在浓度大于50，000ppm的时候就不能得到准确的数据。如果CO2数据超过50，000ppm（例如直接对着传感元素呼气），那么传感器显示的值仍然是50，000，直到它能探测到的值低一点。在传感元素周围的CO2浓度由高向低转变的时候，传感器需要1分钟或更多的时间来转变。这时扇动传感器周围的空气来加速这个过程。

• 平均每8个CO2读数就完成了一个平整的图表，但是可能有一些波动的因素构成了测量的一些变化（图表里的线条可能会曾现出一些锯齿形的变化）。当在传感科学软件里用平滑工具或创造一个平均数系列可能会使采集的数据更平滑一点。

• CO2传感器需要用大量的电流。如果EasySense元件里有“充足电荷”的电池需要替换，那么他们的电荷会放得很快，而且储存的能量不能在被传递。如果是这样，那么元件里显示的电池寿命不在有效。此时将EasySense元件连接上电源继续采集数据。

• CO2气体由两种元素组成：碳和氧。它在大气中的浓度非常小。例如新鲜空气中CO2的浓度大约为0.04％，例如在2004年3月Mauna Loa天文台上的CO2气体浓度是379ppm。

• CO2浓度是用ppm来度量的。在1百万体积单元里的所有气体的一个部分。用10，000将ppm体积转换成百分数体积，例如380ppm等于0.038％。

规格
测量范围：0 – 50,000 ppm CO2
精度（大气压）： 0 - 20,000 ppm: 100 ppm或体积的10%
20,000 – 50,000 ppm: 250 ppm 或体积的20％
反应时：2 秒
运行温度 范围： 20 to 40℃
运行湿度范围：5 to 95%相对湿度; 不凝固
支撑钢管： 80 mm长x 10 mm 直径，有M6螺纹

研究
• 在不同的温度条件下测量小动物（例如蛆）的CO2值。
• 植物材料的CO2水平。
• 空气质量－监测在有人的密闭空间里CO2的值，以及室内通风的效果（打开一扇窗户）。
• 萌发种子的细胞呼吸，例如豌豆和豆形果实。
• 用氢氧化钠或氢氧化钾计算CO2从一个密闭系统里分离出来的速率。
• 化学反应中CO2产物的速率，例如在盐酸和重碳酸钠之间的反应。
• 在糖的发酵和呼吸过程中的CO2产物。
• 呼吸空气中的CO2值－将CO2传感器放在一个中等大小的袋子里，向袋子里呼吸一次采集一个样品。人的呼吸包含的CO2大约是35，000到50，000ppm。如果你继续向袋子里呼入空气或者是直接对准传感器呼气，那么CO2值可能会超过传感器50，000ppm的这个范围。

监测绿色植物的CO2 值
光合作用过程和植物内部的呼吸作用过程是相互关联的。光合作用产生的氧气和碳水化合物（被植物的内部呼吸作用所需要），呼吸作用产生的CO2和水被植物的光合作用所需要。在大部分时间里，两个作用过程中的一个反应速率总是比另外一个要快一点，这就意味着产物会有一些剩余的量。

• 白天(有光照)= 消耗CO2产生氧气
• 晚上 (无光照) = 消耗氧气产生CO2

如果CO2传感器与氧气传感器一起使用，就能监测这两种气体的变化。一个100，000Lux光水平的光传感器能用于监测照在植物上的光强度。
 

注意
试着用一个单独的塑料袋里的密封的植物罐或有水的烧杯里的新鲜茎切片试着将微生物产生的气体产物排除出来。
理想植物是一种生长活跃，而且要求高强度光来保证植物旺盛生长的一种植物。（通过降低光强来减慢光合作用效果会更好）
为了产生令人信服的结果你需要采集数据的时间最少在1个小时以上（时间长短依赖于所使用的植物类型和它的大小）。用台灯提供足够的光强最少30分钟来刺激产生光合作用，然后再用暗布盖上植物来提供一个夜晚的环境。
如果可以的话就采集24分个小时的数据，配合植物普通的一个白天和夜晚的循环。将实验设置放在一个能在白天很好的采光，夜晚又是黑暗着的地方。
• 如果EasySense元件不能很好的采集数据，那么将其插上电源确保元件有充足的电荷可以供给。
• 在使用氧气传感器的时候，遵守工作薄里的下列要求：a)准备一个电极，b)将 范围设置到气体的0－25％，c)松开连接20分钟，然后d)将适配器连接上直到20.9％这个值显示出来。
• 将CO2传感器放在 远离有浓缩物的地方――如果把它弄湿了它就立即被损坏了。

用传感器轴的极限或是放大工具缩少显示轴的范围。

监测生物的CO2产物
CO2传感器能用于监测生物周围CO2气体的增加。推荐使用苍蝇的幼虫（蛆）或粗粉蠕虫的幼虫。

• 将幼虫放在一个小的玻璃容器里，像是烧杯或锥形瓶。
• 将CO2传感器放在烧杯上（以瓶盖的形式）传感元件在烧杯里.
• 监测烧杯里的CO2值10分钟。
• 将CO2传感器放在一边，扇动容器开口的一端使其重新充满新鲜的空气。改变烧杯周围的热量冷却或加热幼虫。
• 选择覆盖模式重复上面的实验。