1 微型化
机电一体化系统的基本概念和基本构成,共性关键技术,以及发展
黑 箱 法 的 表 达
物料 能量 信息
机电一体化产品 （黑箱）
物料′ 能量′ 信息′
伴生输入
物料：固体、液体、气体等任何物体； 能量：机械能、电能、热能、化学能、光 能等； 信息：数据、指示值、测量值、控制信号、 波形等。 物料的转换指如何将毛坯、半成品转换成 成品； 能量的转换指如何将其它形式的能量转换 成机械能或机械能变成其它形式能量； 信息的传输或转换指将物理量的测量和显 示、控制信号的传递等。 2、黑箱法求解方法 黑箱法求解过程就是黑箱白化的过程，步
一、市场调研
二、原理方案设计
1．产品方案构思 产品方案构思完成后，以方案图的形式将设计方案 表达出来。方案图应尽可能简洁明了，反映机电一 体化系统各组成部分的相互关系，同时应便于后面 的修改。 2．方案的评价对多种构思和多种方案进行筛选， 选择较好的可行方案进行分析组合和评价，从中再 选几个方案按照机电一体化系统设计评价原则和评 价方法进行深入的综合分析评价，最后确定实施方
机电一体化技术发展方向
1、智能化 2、微型化 3、模块化 4、 网络化 5 人格化
6、 绿色化
智能化：智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要方向。 在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、 模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学新思想、新方法，模 拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维和自主决策等能力， 以求得到更高的控制目标。主要体现在诊断过程的智能化，人 机接口的智能化，自动编程的智能化，加工过程的智能化。 模块化：由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开 发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电 一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。这需要 制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲 突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建 一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带 来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业 还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企 业带来美好的前程。
山东专升本计算机第一章知识点总结
信息和数据（一）广义说法1.信息是自然界人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性2.数据是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料（二）狭义说法1.数据是信息的具体表现形式，是信息的载体；信息是对数据进行加工得到的结果2.在使用计算机处理信息时，必须要将处理的有关信息转换成计算机能识别的符号，信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表现形式3.信息是具体的物理形式抽象出来的逻辑意义，数据是信息的物理表示（三）信息社会信息成为与物质和能源同等重要的第三资源。
以信息的收集，加工，传播为主要经济形势的信息经济在国民经济中占主导地位，并构成社会信息化的物质基础。
（四）伟大人物1.信息的创始人：香农2.信息的贡献人（控制论的创始人）：维纳3.逻辑的创始人：布尔，提出“符号逻辑”的思想4.计算机之父：巴贝奇，提出“通用计算机”的思想5.现代电子计算机之父：冯·诺依曼（五）注意1.有信息一定有数据，但是有数据不一定有信息2.同一个信息可以用不同形式的数据表示3.信息的符号化就是数据（×）解答：只有计算机能识别的那些符号，才被称为数据3.信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表现形式4.信息能够用来消除事物不确定性的因素（信息论）5.信息技术是指人们获取，存储，传递，处理，开发和利用信息资源的相关技术信息技术的根本目标是获取信息6.二十世纪九十年代（1993年）美国开始建设高速度，大容量，多媒体的信息传输干线，称为：信息高速公路7.我国的三金工程包括：金桥，金关，金卡8.信息是对事物及其属性的描述，要在计算机中处理，必须首先转化为数据计算机文化1.计算机文化的提法最早出现在二十世纪八十年代初，在瑞士洛桑召开的第三次世界计算机教育大会上2.文化的发展语言—文字—印刷术—计算机文化3.文化具有的基本属性：广泛性，传递性，教育性，深刻性4.文化的核心：观念和价值5.计算机文化是伴随着计算机的出现而出现的（×）答：先有了计算机后出现计算机文化。
分析仪器微型化的发展趋势
分析仪器微型化的发展趋势
1. 芯片化：
随着微电子技术的发展，各种传感器、检测和分析元件的微型化越来越成熟，逐渐实现了单芯片化或多芯片封装，从而大幅度减小了整机体积和功耗。
2. 便携式：
随着人们生活方式的改变，对于便携、易携带的分析仪器需求逐渐增加，迫使分析仪器的微型化不仅是体积小，而且必须易于携带、便于操作。
3. 系统化、智能化：
分析仪器的微型化不仅限于仪器硬件部分的小型化，还需要结合智能化技术来实现对数据处理和结果分析的自动化。
4. 远程监测：
利用无线网络技术、物联网等技术，实现对远程、实时的数据监测，方便人们了解分析仪器的使用情况和数据结果。
5. 移动化：
与便携式相似，分析仪器的移动化需要从硬件设计和操作界面到软件控制端的移动化思路，打破地理位置的限制，实现移动化的数据监测和实时分析。
微化工技术的应用
微化工技术的应用微化工技术是一种将传统化工过程微型化和集成化的技术。
通过将反应器、分离器、传质器等微型化，可以显著提高反应速率、传质效率和热效率，减少废物排放和能源消耗，从而实现工业生产的高效、环保和可持续发展。
微化工技术已经在多个领域得到应用，本文将以几个典型的应用为例进行介绍。
1. 化学合成中的微化工技术应用在化学合成过程中，微化工技术可以实现反应的快速与高效。
例如，在有机合成中，传统的合成反应需要数小时甚至数天才能完成，而采用微化工技术后，反应时间可以缩短到数分钟甚至数秒钟。
此外，微化工技术还可以实现多相反应的高效进行，减少反应物的浪费和副产物的生成。
通过微化工技术的应用，化学合成过程的效率和选择性得到了显著提高。
2. 药物制造中的微化工技术应用微化工技术在药物制造中具有重要的应用价值。
传统的药物制造过程往往需要多个步骤的反应和分离操作，耗时且效率低下。
而采用微化工技术后，可以将多个步骤的反应和分离操作集成在一个微反应器中，实现一步法合成药物，大大提高了制药过程的效率和产品质量。
此外，微化工技术还可以实现对药物合成过程的实时监测和控制，提高了制药过程的可控性和稳定性。
3. 能源化工中的微化工技术应用能源化工是一个重要的领域，微化工技术在其中的应用也具有重要的意义。
例如，在石油炼制过程中，传统的精馏塔操作存在能耗高、设备大等问题，而采用微化工技术后，可以将精馏过程微型化，减少能耗和设备体积。
另外，微化工技术还可以应用于煤制气和生物质能源的转化过程中，提高能源转化效率和产品选择性。
4. 环境保护中的微化工技术应用微化工技术在环境保护领域也有广泛的应用。
例如，在废水处理中，传统的废水处理工艺存在处理周期长、处理效果差等问题，而采用微化工技术后，可以将废水处理过程微型化，提高处理速度和处理效果。
此外，微化工技术还可以应用于废气处理、固废处理等环境保护领域，实现资源的高效利用和废物的减量化。
微化工技术在化学合成、药物制造、能源化工和环境保护等领域都有广泛的应用，可以提高反应速率、传质效率和热效率，减少废物排放和能源消耗，实现高效、环保和可持续发展。
医用纳米传感器：微观监测身体的守护神
医用纳米传感器是一种微型传感器，可以实时监测人体内的生物标志物和生物参数等信息，并传输到医疗设备或手机等移动设备上，帮助医生和患者更好地了解患者的健康状态。
以下是医用纳米传感器在医学领域中的优势和应用：
1. 微型化：医用纳米传感器通常只有几十至几百个纳米级别的尺寸，可以嵌入人体组织中，不会给患者带来不适感，同时也能够实现对人体生理参数的高精度监测。
2. 实时监测：医用纳米传感器可以通过无线电波、蓝牙等方式，将采集到的生物信息实时传输到医疗设备或手机等移动设备上，帮助医生和患者及时获取健康状况的监测数据，发现问题并及时采取措施。
3. 多功能性：医用纳米传感器可以同时监测多种生物标志物和生理参数，如血糖、血压、心率、体温等，能够为医生提供更全面的病情数据，帮助医疗决策和治疗方案的制定。
4. 可穿戴设备的重要组成部分：医用纳米传感器可以与可穿戴设备（如智能手环、智能手表等）配合使用，构建个人化健康管理系统，帮助人们更好地了解自己的身体状况，并及时采取措施。
5. 精准医疗的重要工具：医用纳米传感器可以通过收集大量的医疗数据，实现精准医疗，为患者提供量身定制的治疗方案，进一步提高治疗效果。
总之，医用纳米传感器具有微型化、实时监测、多功能性等优势，在医学领域中的应用前景广阔。
同时，医用纳米传感器在数据安全、隐私保护等方面也面临着一些挑战，需要科学家和工程师们进行深入探索和研发。
大学计算机基础知识点总结 第一章 计算机及信息技术概述
大学计算机基础知识点总结第一章计算机及信息技术概述（了解）1、、、、计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想计算机发展历史上的重要人物和思想1、法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在1642年发明了第一台机械式加法机。
该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。
2、德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘除法器。
基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。
3、英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。
它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。
巴贝奇是现代计算机设计思想的奠基人。
英国科学家阿兰英国科学家阿兰英国科学家阿兰英国科学家阿兰图灵图灵图灵图灵(理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人理论计算机的奠基人) 图灵机图灵机图灵机图灵机：：：：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。
半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。
美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯诺依曼诺依曼诺依曼诺依曼(计算机鼻祖计算机鼻祖计算机鼻祖计算机鼻祖) 计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；应采用二进制简化机器的电路设计；采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。
七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。
2、、、、电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程电子计算机的发展历程1、1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。
“诞生了一个电子的大脑” 致命缺陷：没有存储程序。
2、电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路3、、、、计算机的类型计算机的类型计算机的类型计算机的类型按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机 1.1.4 计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机的特点及应用领域计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
mems概念 -回复
mems概念-回复“mems概念”是指微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的缩写，是一种将微观尺度的电子技术、机械工程和传感器技术相结合的技术及应用领域。
本文将分为以下几个部分对“mems概念”进行详细介绍。
第一部分：mems的概述Micro-Electro-Mechanical Systems（MEMS），又称为微机电系统，是一种集成微小电子器件、机械结构以及传感器等元件于一体的技术。
其工作原理是利用半导体制造工艺和微纳米加工技术，将微小尺寸的机械系统与电子系统结合在一起，形成了一个具有自主感知、控制和执行功能的系统。
第二部分：mems的组成和原理mems由微小的机械结构、电子元件、传感器和通信接口等组成。
其中，微小的机械结构包括微机械臂、微机械电机、微弹簧等，它们通过微纳米加工技术制造而成。
电子元件包括处理器、存储器、电源等，用于控制微机械系统的运动和执行功能。
传感器用于感知外界的物理和化学变量，例如温度、压力、光线等。
通信接口用于与外界进行数据交互和通信。
mems的工作原理是通过电子和机械之间的相互作用，实现信号的感知、控制和执行。
当外界物理或化学变量改变时，传感器将信号转换为电信号，并通过通信接口传输给处理器。
处理器根据接收到的信号，计算出相应的控制信号，并送达给微机械系统。
微机械系统根据控制信号进行运动和执行相应的功能。
第三部分：mems的应用领域mems技术具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 传感器：mems传感器广泛应用于汽车、智能手机、医疗设备等各种领域，用于测量和感知环境中的物理和化学参数，例如温度、压力、加速度等。
2. 生物医学：mems在生物医学领域被用于制造微型药物输送系统、生物传感器和微型手术工具，为医学诊断和治疗提供了新的手段和工具。
3. 光学：mems技术在光学领域用于制造微型光学元件，例如显示器中使用的微型投影仪和光学陀螺仪。
论述微机电系统mems原理应用以及发展趋势
论述危机电系统（MEMS）原理应用以及发展趋势090920413 贾猛机制四班首先，我们了解什么叫MEMS。
MEMS是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文缩写。
MEMS是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。
MEMS发展的目标在于，通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统，开辟一个新技术领域和产业。
MEMS可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务，也可嵌入大尺寸系统中，把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。
21世纪MEMS将逐步从实验室走向实用化，对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防和科学发展产生重大影响。
微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感顺、作动器(执行器)和微能源三大部分组成。
微机电系统涉及物理学、化学、光学、医学、电子工程、材料工程、机械工程、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术。
微机电系统的制造工艺主要有集成电路工艺、微米/纳米制造工艺、小机械工艺和其他特种加工工种。
微机电系统在国民经济和军事系统方面将有着广泛的应用前景。
主要民用领域是医学、电子和航空航天系统。
美国已研制成功用于汽车防撞和节油的微机电系统加速度表和传感器，可提高汽车的安全性，节油10%。
仅此一项美国国防部系统每年就可节约几十亿美元的汽油费。
微机电系统在航空航天系统的应用可大大节省费用，提高系统的灵活性，并将导致航空航天系统的变革。
例如，一种微型惯性测量装置的样机，尺度为2厘米×2厘米×0.5厘米，重5克。
化学分析仪器的改进与发展
化学分析仪器的改进与发展化学分析仪器作为现代化学实验室不可或缺的工具，不断地得到改进与发展，以满足科学研究和工业生产中对分析数据的精确度和灵敏度的需求。
本文将探讨化学分析仪器的改进与发展，并对其中的技术和应用进行分析和总结。
一、仪器改进的背景和意义随着科学研究的不断深入和工业技术的不断发展，对分析仪器的要求越来越高。
传统的化学分析仪器在精确度、速度、自动化程度等方面存在一定的局限性。
因此，改进化学分析仪器，提高其性能和功能，对于实验室的高效运行和科学研究的准确性至关重要。
二、仪器改进的技术手段1. 传感器技术的改进传感器是化学分析仪器中的核心部件，其性能的改进直接影响着仪器的灵敏度和选择性。
近年来，纳米技术的应用使得传感器的灵敏度得到了大幅度提升。
同时，多元的传感器阵列技术的引入，使得仪器的选择性得到了进一步改善。
2. 分析仪器的微型化与便携化随着电子技术的快速发展，化学分析仪器越来越趋向于微型化和便携化。
微型化可以降低分析仪器的能耗，提高仪器的响应速度；便携化则可以使仪器在现场实时分析中发挥更大的作用，减少样品处理的过程，提高分析的效率。
3. 数据处理与分析软件的改进对于大量的分析数据，科学家们往往需要通过现代化的数据处理和分析软件来处理和解读。
改进和发展数据处理和分析软件，可以提高数据的处理效率和分析的准确性，减少人为误差的产生。
三、仪器改进的应用案例1. 气体色谱质谱联用仪气体色谱质谱联用仪的出现，使得复杂混合物的精确分析成为可能。
该仪器通过气相色谱和质谱联用，不仅能够快速、高效地分离混合物，还可以对分离出的组分进行准确的质谱分析，以确定其结构和组成。
2. 原子力显微镜原子力显微镜通过将探针与样品表面接触，利用探针与样品之间的相互作用力来获取图像，实现对样品表面的高分辨率成像。
原子力显微镜在材料科学、生物学和纳米技术等领域有着广泛的应用。
3. 电化学分析仪器电化学分析仪器主要用于研究和分析化学反应中的电荷转移过程。
微化工技术的应用
微化工技术的应用微化工技术是一种将传统化工过程进行微型化、精细化和集成化的技术，它在各个领域都有广泛的应用。
本文将从化工生产、环境保护和新材料开发三个方面来探讨微化工技术的应用。
一、在化工生产领域，微化工技术可以实现化工过程的微型化和高效化。
传统的化工生产通常需要大量的设备和耗能，而微化工技术通过微型反应器、微流控技术等手段，可以将化工反应过程集成到微小的空间中，大大减少了设备体积和能源消耗。
同时，微化工技术还可以实现反应过程的快速混合和高效传质，提高了反应速率和产物纯度。
例如，在制药工业中，微化工技术可以实现药物的快速合成和分离纯化，提高了药物的生产效率和质量。
二、在环境保护方面，微化工技术可以实现废水处理、废气处理和固体废物处理的微型化和高效化。
传统的环境污染治理通常需要大量的化学药剂和庞大的设备，而微化工技术可以利用微型反应器和微流控技术，将废水中的有害物质进行高效分解和去除。
同时，微化工技术还可以将废气中的有害成分进行快速转化和去除，有效减少了对大气环境的污染。
此外，微化工技术还可以实现固体废物的微型化处理和资源化利用，减少了对土地和水资源的占用。
三、在新材料开发方面，微化工技术可以实现材料的微型化和功能化。
传统的材料制备通常需要大量的试验和高温高压条件，而微化工技术可以通过微型反应器和微流控技术，实现材料的快速合成和特定结构的控制。
例如，在纳米材料的制备中，微化工技术可以实现纳米颗粒的精确控制和均匀分散，提高了纳米材料的性能和应用效果。
此外，微化工技术还可以实现材料的功能化，例如通过微型反应器中的表面修饰和功能分子的引入，实现材料的特定功能，如抗菌、光催化等。
微化工技术在化工生产、环境保护和新材料开发等领域都有广泛的应用。
它通过实现化工过程的微型化和高效化，提高了生产效率和产品质量；通过微型化处理和资源化利用，减少了对环境的污染；通过微型化合成和功能化控制，实现了材料的特定性能和应用。
中学化学实验微型设计案例及分析
到预 期 效 果 。 ） ６ 实践 性原 则 ， 求 实 验 设 计 可 广 泛 地 应 用 于 化 要 学实验教学 。 ２微 型 化 学 实 验 的 设 计 案 例 ． ２１ ．二氧 化 硫 的化 学性 质 实验 ２１１ 验 原 理 ． 实 ． 二 氧 化 硫 是 一 种 无 色 、 刺 激 性 气 味 的有 毒 气 体 ， 酸性 有 是 氧 化 物 ， 有 还 原 性 、 化 性 、 白性 。 关 化 学 性 质 可 通 过 与 具 氧 漂 相 紫 色 石 蕊 试 液 、 锰 酸 钾 溶 液 、 化 钠 溶 液 及 品红 溶 液 的 反应 高 硫 来验证 。
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微化工的发展介绍
20 世纪50 年代末, 著名的物理学家Richard Feynman 曾预言, 微型化是未来科学技术发展方向。
在各种时空尺度内,半个多世纪来的自然科学与工程技术发展的一个重要趋势是微型化, 尤其是计算机为代表的信息技术的更新换代和微机电系统(MEMS)的发展已将“微型化”观念渗透到人类生活和工作的各个领域,并对人类文明进程产生重大的影响。
可以说微化工的发展是一段激动人心的过程，我们必须要让更多领域内的人知道并了解这段历程。
1、20 世纪80 年代初, Tuckerman 和Pease 首次提出了“微通道散热器”的概念, 成功地解决了集成电路大规模和超大规模化所面临的“热障”问题。
2、1985年Swift 等首先研制出用于2 种流体热交换的微尺度换热器。
3、20 世纪90 年代初, “微反应技术”概念就迅速引起发达国家的研究机构和大公司的关注, 美国、德国、英国、法国、日本等重要的研究机构、高校以及许多大化工公司(如DuPont 、Bayer 、BASF 、UOP等)相继开展了微化学工程与技术的研究。
4、自1997年开始,每年举办一届以“微反应技术”为主题的国际会议;2003 年4 月召开首届“微通道和小通道”国际会议。
5、DuPont 公司的中心研究室于1993 年利用微电子加工技术制造了首个芯片反应器,用于生产甲基异氰酸甲酯(MIC)和氰氢酸等有毒物质, 预计该微反应器可年产18 t MIC 。
6、德国政府于2001 年批准的微反应技术在工业过程中应用的示范项目(DEMiSTM)及欧盟第六框架所实施的Impulse 计划,旨在加速推进“微反应技术”的实用化进程。
6、日本也非常重视这一技术, 日本政府在2000 年制定的“国家产业技术战略”中已把微反应器技术列为新的化工技术之一优先加以资助,同时成立国家级的研究中心, 以推进微反应技术在精细化工及核化工领域的应用。
美国则更多的关注于微反应技术在国家安全领域的应用, 如微能源和微动力系统、微型化学激光器、星载化工厂等。
氢气制备与性质一体化微型实验
实验改进氢气制备与性质一体化微型实验湖北省通城县隽水寄宿中学(437400)徐宁湖北省通城县教研室(437400)罗子雄省中学437400)1教学现状氢气是初中化学三大气体之一，氢气的性质穿插在人教版初中化学“水的组成”中。
除了“氢气的可燃性”是以演示实验呈现外，氢气的其他性质只是简单提及，有的是以图片形式呈现,如验纯；有的只是轻描淡写的一句话，如不纯氢气燃烧爆炸；有的只是给出了一个化学方程式,如氢气的还原性。
而通过电解水研究氢气，实验时间较长，获得的氢气量较少，难以完成氢气系列性质实验。
出于安全考虑，有的教师干脆“以讲代做”，这样虽确保了安全，但学生对氢气缺乏体验性认识。
而使用课本上的简易装置制取氢气,并进行氢气系列性质实验，所需仪器药品多、携带不方便、过程繁、耗时长、不安全$特别是氢气在空气中燃烧观察颜色的演示实验，一直是初中化学教学中难度较大的实验之一，实验中很难观察到氢气的淡蓝色火焰，得到的多是黄色火焰，老师们往往解释为是玻璃导管中钠的焰色反应所溶液褪色(乙烘和｛发生加成反应生成无色的1,1, 2,2—四｛乙烷)，蘸有饱和硫酸铜溶液的棉花上有黑色的物质产生(电石中常含有硫化物和磷化物等杂质，这些物质也会和水反应生成硫化氢和磷化氢等气体,该气体与硫酸铜溶液反应生成硫化铜、磷化铜等黑色沉淀)，蘸有酸性高猛酸钾溶液的滤纸褪色(乙烘和酸性高猛酸钾发生了氧化反应)$(4)用手触摸锥形瓶，瓶壁发烫,说明乙烘与水反应放出了大量的热。
用火柴点燃尖嘴玻璃导管,乙烘在空气中燃烧,火焰明亮并伴有浓烈的黑烟$3实验优点(1)用乙醇和饱和食盐水按体积比1:3的混致，要求学生记住是“淡蓝色火焰”，学生看不到火焰的实际颜色而对实验产生怀疑，影响实验教学的度$对于上述问题，很多教师进行了艰难的探索与改进，各种创新实验设计比比皆是。
每一个创新实验都独具匠心，然瑕不掩瑜。
有的教师设计了一套带有小试管的U型微型试管，集氢气的制取与可燃性、还原性于一体，装置简洁、药品用量少、现象明显，不足之处是在导管口点燃氢气观察不到氢气的淡蓝色火焰;U型微型试管内空气不易排出，还原氧化铜有发生爆炸的危险;没有演示验纯及爆炸实验。
计算机的巨型化和微型化
计算机的发展方向：
1、巨型化。
巨型化是指研制速度更快的、存储量更大的和功能强大的巨型计算机。
起运算能力一般在每秒一百亿以上、内容容量在几百兆字节以上，主要应用于天文、气象、地质和核技术、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域。
巨型计算机的技术水平是衡量一个国家技术和工业发展水平的重要标志。
2、微型化。
微型化是指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。
计算机的微型化以成为计算机发展的重要方向，各种笔记本电脑和PDA的大量面世，既是计算微化的一个标志。
3、网络化。
网络技术可以更好的管理网上的资源，它把整个互联网虚一台空前强大的一体化系统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，从而让用户享受可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便性。
4、智能化。
计算机智能化是指计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。
智能化的研究包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等。
计算机微型化的例子
计算机微型化的例子
1. 你看现在的手机啊，那真的是计算机微型化的绝佳例子呀！以前的大块头电脑，现在都浓缩到这么小小的一个手机里了。
它可以让我们随时随地聊天、看视频、玩游戏，多方便啊！这难道不是科技的神奇吗？
2. 智能手表也是呢！那么小的一个东西，却有着计算机的功能。
能记步，能监测心率，还能接收通知，像不像一个缩小版的电脑戴在手腕上？这不就是计算机微型化的厉害之处嘛！
3. 还有那小小的蓝牙耳机，不也是计算机微型化的体现吗？它可以连接手机，可以播放音乐，可以接听电话。
哎呀，那么小却那么强大！
4. 平板电脑也是个典型啊！它比笔记本电脑小多了，但是功能也不少呀。
拿在手上就能办公、学习、娱乐，这真的是计算机微型化带来的便利！
5. 无线鼠标，那么一个小小的东西，其实里面也有计算机的部分呢。
它就像一个迷你的指挥中心，让我们轻松操控电脑。
这不是很令人惊叹吗！
6. 那些小小的U 盘，也是计算机微型化的代表呀。
可以存好多东西呢，随身携带，随时使用。
就像个小小的数据宝库！
7. 智能摄像头也算吧！那么小一个，却能实时监控，还能跟手机连接。
这小小的身体里蕴含的可是大大的计算机能力啊！
总之，计算机微型化真的是无处不在，给我们的生活带来了超级多的便利和惊喜！。
微型计算机发展史
随着社会信息化程度的提高，人们对计算机的需求越来越大，但传统的大型计算机价格昂贵、体积庞大，难以满足个人和小型组织的需求。因此，微型计算机的出现满足了这一市场需求，推动了计算机技术的普及和应用。
社会背景
02
CHAPTER
微型计算机的发展历程
总结词
第一代微型计算机以微处理器为核心，采用集成电路技术，体积小、价格低、应用范围广。
微型计算机
微型计算机具有高度的可定制性和可扩展性，可以根据用户的需求进行硬件配置和软件安装。它还具有易于使用和维护的特点，降低了计算机应用的门槛，使得计算机技术得以广泛普及和应用。
特点
1
2
3
随着集成电路和微处理器技术的出现和发展，科学家们开始尝试将计算机小型化，出现了实验性的微型计算机。
1960年代
04
CHAPTER
微型计算机的未来展望
更低功耗
随着环保意识的增强，低功耗或节能的微型计算机将成为主流，有助于减少能源消耗和环境污染。
物联网应用
随着物联网的普及，微型计算机将在智能家居、工业自动化等领域发挥更大的作用。
人工智能集成
微型计算机将更加集成人工智能技术，实现更智能化的数据处理和应用。
更快速度
总结词：微型计算机在数据处理领域的应用，使得数据分析和数据挖掘成为可能，为决策制定提供了有力支持。
自动化控制是指利用计算机对生产过程进行自动监测、控制和调节，以提高生产效率和产品质量。微型计算机在自动化控制领域的应用，使得自动化控制系统的设计和实现更加灵活和便捷。
总结词：微型计算机在自动化控制领域的应用，使得自动化控制系统更加智能化和高效化，提高了生产效率和产品质量。
微型计算机发展史
汇报人：
微电子机械系统MEMS综述
浙大-微电子机械系统（MEMS）综述内容：一、MEMS概念二、MEMS研究背景三、MEMS发展史四、最近国外MEMS发展的概况五、最近国内MEMS发展的概况六、MEMS研究内容七、MEMS技术分类八、MEMS技术的加工工艺九、LIGA和准LIGA技术十、MEMS最新研究方向十一、MEMS的最新应用十二、MEMS的未来十二、参考文献一、MEMS概念MEMS即Micro-Electro-Mechanical System，它是以微电子、微机械及材料科学为基础，研究、设计、制造、具有特定功能的微型装置，包括微结构器件、微传感器、微执行器和微系统等。
日本国家MEMS中心给Microsystem/Micromachine下的定义：A micro machine is an extremely small machine comprising very small(several millimeters or less) yet highly sophisticated functional elements that allows it to perform minute and complicated tasks。
一般认为，微电子机械系统通常指的是特征尺度大于1μm小于1nm，结合了电子和机械部件并用IC集成工艺加工的装置。
微机电系统是多种学科交叉融合具有战略意义的前沿高技术，是未来的主导产业之一。
MEMS技术自八十年代末开始受到世界各国的广泛重视，主要技术途径有三种，一是以美国为代表的以集成电路加工技术为基础的硅基微加工技术；二是以德国为代表发展起来的利用X射线深度光刻、微电铸、微铸塑的LIGA( Lithograph galvanfomung und abformug)技术，；三是以日本为代表发展的精密加工技术，如微细电火花EDM、超声波加工。
MEMS技术特点是：小尺寸（miniaturization）、多样化（multiplicity）、微电子（microelectronics），还有其他特点。
氯气及其化合物—氯气制备及性质微型化实验改进设计说课课件 高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
已有知识：学生在初中时已初步学习了二氧化碳，氧气的制备方 法，有一定的气体制备的思维，前一节学习了氯气相关化学性质， 有一定的元素化合物的知识储备。已有能力：学生具备一定的实 验操作能力、探究能力和观察分析能力，但实验创新能力欠缺。
02 教学目标
二、教学目标
教学 目标
必备 知识
1、掌握氯气的制备原理及氯气性质探究，熟悉气体制备 装置选择与组装的一般思路
关键 能力
素养 目标
2、通过问题探究、小组合作，体会科学探究过程培养学 生查阅文献能力，创新能力。
3、通过改进教材氯气制备实验并进行产物性质实验， 构建制备实验模型，培养学生证据推理与模型认知 4、通过观察在针筒管干燥石蕊试纸，湿润石蕊试纸， 硝酸银溶液中实验现象，分析氯水成分，培养学生宏 观现象与微观本质结合的思想
氯气制备及性质微型化实验改进设计
【说课内容】
01
实验背景
02 教学目标02
03 实验内容
04 教学过程
05 实验效果评价与反思
01 实验背景
一、实验背景
课标要求 《普通高中化学课程标准（2017版）》 具有科学探究精神，学习研究物质性质，进行物质分离，检验，制 备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。
如何改进装置？
实验不足： 1、制备的氯气不纯净 2、氯气有毒，实验操作过程中易造成氯气逸散，污染环境 3、未验证产物
三、教学过程
环节二：完善实验，解决问题
小组一：
小组二：
实验优点：实验更完善一体化设计，能够获得纯净氯气，有氯气的性质实验 实验不足：学生无法逐一实验参与感较低，装置拆除麻烦，不灵活。
创新优点
2、实验原料易得，微型化实 验，操作简单，实验现象明显。
流式液相芯片
流式液相芯片一、流式液相芯片的定义与发展流式液相芯片是一种微型化的分析平台，它将传统的高效液相色谱仪（HPLC）和毛细管电泳（CE）等技术集成在一起，可以实现快速、高效、自动化的样品分离和分析。
流式液相芯片的出现，极大地促进了生物医学研究领域中对于复杂样品的分析和检测。
二、流式液相芯片的结构与原理1. 结构流式液相芯片是由玻璃或聚合物材料制成的微型通道组成的。
通道内壁上具有固定相，用于样品分离。
通道中央是一个微型泵，用于推动溶液通过通道进行分离和检测。
此外，还有一个光学检测器用于检测样品。
2. 原理流式液相芯片采用微型化技术，使得样品能够在微型通道中快速地进行分离和检测。
当样品进入通道时，会被固定相吸附，并随着泵推动向前移动。
不同成分在移动过程中受到不同程度的吸附和排斥，从而实现了样品的分离。
最后，通过光学检测器检测样品，得到分离后的结果。
三、流式液相芯片的优缺点1. 优点（1）微型化：流式液相芯片采用微型化技术，使得整个系统变得更加小型化和便携。
（2）快速：由于采用了微型通道，样品能够在短时间内完成分离和检测。
（3）高效：流式液相芯片具有高效性能，能够对复杂样品进行快速、高效的分离和检测。
（4）自动化：流式液相芯片采用自动化控制系统，能够实现无人值守操作。
2. 缺点（1）价格较高：由于采用了先进的微型化技术，流式液相芯片价格较高。
（2）易受污染：由于通道非常细小，在使用过程中容易受到污染，需要定期清洗维护。
四、流式液相芯片在生物医学研究中的应用1. 蛋白质组学研究蛋白质组学是生物医学研究中的重要分支之一，流式液相芯片能够对复杂的蛋白质进行快速、高效的分离和检测，有助于深入研究蛋白质的结构和功能。
2. 代谢组学研究代谢组学研究是生物医学研究中的另一个重要分支，流式液相芯片能够对生物样品中的代谢产物进行快速、高效的分离和检测，有助于深入研究代谢过程及其与疾病之间的关系。
3. 药物筛选流式液相芯片能够对药物进行快速、高效的筛选，有助于加快新药开发进程。
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1 微型化（Micro）为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致，对于传感器性能指标（包括精确性、可靠性、灵敏性等）的要求越来越严格；与此同时，传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程，因此还要求传感器必须配有标准的输出模式；而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求，所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代；后者主要由硅材料构成，具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。
1.1 由计算机辅助设计（CAD）技术和微机电系统（MEMS）技术引发的传感器微型化目前，几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计（CAD）的模拟式工程化设计转变，从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统，这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。
对于微机电系统（MEMS）的研究工作始于20世纪60年代，其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科，是一个极具前景的新兴研究领域。
MEMS的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合，期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。
经过几十年的发展，尤其最近十多年的研究与发展，MEMS技术已经显示出了巨大的生命力，此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。
在当前技术水平下，微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3D微型结构，从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件，象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件[1]，[2]。
目前，这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。
1.2 微型传感器应用现状就当前技术发展现状来看，微型传感器已经对大量不同应用领域，如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响；目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量，如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等2 智能化（Smart）智能化传感器（Smart Sensor）是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。
此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视，尤其在探测器应用领域，如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎，产生的影响较大。
2.1 智能化传感器的特点智能化传感器是指那些装有微处理器的，不但能够执行信息处理和信息存储，而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。
这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样，其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。
如智能化压力传感器，主传感器为压力传感器，用来探测压力参数，辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。
采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差，而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正；而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外，还执行与计算机之间的通信联络。
通常情况下，一个通用的检测仪器只能用来探测一种物理量，其信号调节是由那些与主探测部件相连接着的模拟电路来完成的；但智能化传感器却能够实现所有的功能，而且其精度更高、价格更便宜、处理质量也更好。
与传统的传感器相比，智能化传感器具有以下优点：1．智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节，能够对所测的数值及其误差进行补偿，而且还能够进行逻辑思考和结论判断，能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理，借助于软件滤波器滤波数字信号。
此外，还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿，以改进测量精度。
2．智能化传感器具有自诊断和自校准功能，可以用来检测工作环境。
当工作环境临近其极限条件时，它将发出告警信号，并根据其分析器的输入信号给出相关的诊断信息。
当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时，它能够借助其内部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。
3．智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量，从而进一步拓宽了其探测与应用领域，而微处理器的介入使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行实时处理。
此外，其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性能，也能够使它们适合于各不相同的工作环境。
4．智能化传感器既能够很方便地实时处理所探测到的大量数据，也可以根据需要将它们存储起来。
存储大量信息的目的主要是以备事后查询，这一类信息包括设备的历史信息以及有关探测分析结果的索引等；5．智能化传感器备有一个数字式通信接口，通过此接口可以直接与其所属计算机进行通信联络和交换信息。
此外，智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便，譬如，可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作，也可以将所测的数据发送给远程用户等。
2.2 智能化传感器的发展与应用现状目前，智能化传感器技术正处于蓬勃发展时期，具有代表意义的典型产品是美国霍尼韦尔公司的ST-3000系列智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器，以及另外一些含有微处理器（MCU）的单片集成压力传感器、具有多维检测能力的智能传感器和固体图像传感器（SSIS）等。
与此同时，基于模糊理论的新型智能传感器和神经网络技术在智能化传感器系统的研究和发展中的重要作用也日益受到了相关研究人员的极大重视。
指出的一点是：目前的智能化传感器系统本身尽管全都是数字式的，但其通信协议却仍需借助于4～20 mA的标准模拟信号来实现。
一些国际性标准化研究机构目前正在积极研究推出相关的通用现场总线数字信号传输标准；不过，在眼下过渡阶段仍大多采用远距离总线寻址传感器（HART）协议，即Highway Addressable Remote Transducer。
这是一种适用于智能化传感器的通信协议，与目前使用4～20mA模拟信号的系统完全兼容，模拟信号和数字信号可以同时进行通信，从而使不同生产厂家的产品具有通用性。
能化传感器多用于压力、力、振动冲击加速度、流量、温湿度的测量，如美国霍尼韦尔公司的ST3000系列全智能变送器和德国斯特曼公司的二维加速度传感器就属于这一类传感器。
另外，智能化传感器在空间技术研究领域亦有比较成功的应用实例[6]。
发展中，智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。
可以预见，新兴的智能化传感器将会在关系到全人类国民生的各个领域发挥越来越大作用。
3 多功能传感器（Multifunction）如前所述，通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量，但在许多应用领域中，为了能够完美而准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量大量的物理量。
由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统，它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式，用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。
随着传感器技术和微机技术的飞速发展，目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。
3.1 多功能传感器的执行规则和结构模式概括来讲，多功能传感器系统主要的执行规则和结构模式包括：（1）多功能传感器系统由若干种各不相同的敏感元件组成，可以用来同时测量多种参数。
譬如，可以将一个温度探测器和一个湿度探测器配置在一起（即将热敏元件和湿敏元件分别配置在同一个传感器承载体上）制造成一种新的传感器，这样，这种新的传感器就能够同时测量温度和湿度。
（2）将若干种不同的敏感元件精巧地制作在单独的一块硅片中，从而构成一种高度综合化和小型化的多功能传感器。
由于这些敏感元件是被综装在同一块硅片中的，它们无论何时都工作在同一种条件下，所以很容易对系统误差进行补偿和校正。
（3）借助于同一个传感器的不同效应可以获得不同的信息。
以线圈为例，它所表现出来的电容和电感是各不相同的。
（4）在不同的激励条件下，同一个敏感元件将表现出来不同的特征。
而在电压、电流或温度等激励条件均不相同的情况下，由若干种敏感元件组成的一个多功能传感器的特征可想而知将会是多么的千差万别！有时候简直就相当于是若干个不同的传感器一样，其多功能特征可谓名副其实。
3.2 多功能传感器的研制与应用现状多功能传感器无疑是当前传感器技术发展中一个全新的研究方向，日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。
如将某些类型的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器，如用来测量流体压力和互异压力的组合传感器。
又如，为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能够输出频率信号和数字信号.从目前的发展现状来看，最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传感器了，而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。
从实用的角度考虑，多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉传感器，譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一，这种传感器系统由PVDF材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉传感器等组成。
据悉，美国MERRITT公司研制开发的无触点皮肤敏感系统获得了较大的成功，其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。
与其它方面的研究成果相比，目前在人工嗅觉方面的研究还似乎远远不尽人意。
由于嗅觉元件接收到的判别信号是非常复杂的，其中总是混合着成千上万种化学物质，这就使得嗅觉系统处理起这些信号来异常错综复杂。
人工嗅觉传感系统的典型产品是功能各异的Electronic nose（电子鼻），近10多年来，该技术的发展很快，目前已有数种商品化的产品在国际市场流通，美、法、德、英等国家均有比较先进的电子鼻产品问世。
“电子鼻”系统通常由一个交叉选择式气体传感器阵列和相关的数据处理技术组成，并配以恰当的模式识别系统，具有识别简单和复杂气味的能力，主要用来解决一般情况下的气味探测问题。
根据应用对象的不同，“电子鼻”系统传感器阵列中传感器的构成材料及配置数量亦有所不同，其中，构成材料包括金属氧化物半导体、导电聚合物、石英晶振等，配置数量则从几个到数十个不等。
总之，“电子鼻”系统是气体传感器技术和信息处理技术进行有效结合的高科技产物，其气体传感器的体积很小，功耗也很低，能够方便地捕获并处理气味信号。
气流经过气体传感器阵列进入到“电子鼻”系统的信号预处理元件中，最后由阵列响应模式来确定其所测气体的特征。