创新型测控/传感器技术综合实验实训平台

作者：液压实验台,发布时间：2023-04-28,浏览：

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创新型测控/传感器技术综合实验实训平台,检测与转换（传感器）技术实验台

一、概述

1．实验平台能满足传感器与检测技术课程群的实验需求，并且具有占用空间小、挂箱设计规范、互换性强，从基本实验到构成完整系统在一台实验装置上便可以全部实现。避免了不同课程需要不同实验装置、占用空间大、难以构成完整系统、不方便实施综合性和设计型实验的麻烦。

2．能适应不同专业和不同层次的教学需要，可按不同需求选择不同的配置，并可根据用户的要求增添实验挂箱。

3．实验装置能完成传感器与检测技术相关课程实验，通过实验能掌握各种传感器原理、信号处理电路及检测方法。

4．传感器部分：包括压力、压电、应变、电容、霍尔、温度、光敏、气敏(酒、C0)、电涡流、光纤位移、长光栅位移、差动变压器、光电耦合等各种常见传感器。

5．检测部分：利用工业实际中广泛采用的成熟电路完成对各种传感器信号的拾取、转换、调理、采样、存储、解算、控制及显示等处理电路，实验装置充分考虑抗干扰及可靠性技术的应用，学生可以学以致用。

6．通过使用本实验平台，有利于广大学生对书本知识的理解和深化，在完成传感器与检测技术等一系列基本实验后，便能掌握传感器与检测技术课程群所要求的基本原理、操作技能和动手能力。若再完成一个或几个综合型实验，则对系统有一个较为全面的认识，形成基本的解决实践问题的知识体系。如果能进一步完成设计型乃至创新型实验，则将形成解决实践问题的能力和积累解决实践问题的经验，进而培养其创新精神和创新能力。

二、特点

1．模块化设计：采用标准的模块化设计，增强系统的结构性和互换性。

2．总线标准：建立统一的内总线和接口约定，以实现最灵活的个性化配置、扩展和系统管理。

3．可更换的核心系统：为适应不同厂家的处理器、不同种类的处理器，通过改变系统核心卡来实现使用不同家族的单片机或者是不同种类的处理器(如MCU、DSP、ARM)等来组成系统。

4．快速连接线设计：提供三种连线方式

①采用金质缩紧孔单线接线；

②采用排线集中接线；

③自动免连线模式接线。各模块在设计时均融入三种连线方式于设计过程。

5．一机多用：采用实验现场与实验准备室相结合的设计构思，在实验装置上仅配备最常用的模块，在实验装置内放置次常用模块，在实验准备室中放置其他模块。由此实现了该实验装置能够实现一机多用、便于扩展和综合的目标。

6．接近工程实际：实验装置上采用多种工业型传感器，既可以用来完成传感器原理、结构与调理电路的教学，也可以用解决工业工程和过程中的实际问题。

7．学以致用：构成实验装置中的智能仪器的各模块，在其设计时充分体现实际系统的抗干扰设计技术和可靠性设计技术，其核心卡可作为实际智能仪器的核心单元。实验装置中信号转换与信号调理电路采用工业和工程实际中所采用的成熟电路。实验装置中使用的各种数字信号处理方法，采用典型的也是未来实践系统首选的数字信号处理手段，具有很强的工程实用特征。

8．持续发展：结合单片机、嵌入式单片、FPGA／CPLD、DSP及ARM知识可以将检测系统或智能仪器提高到更高的层次。

9．智能仪器仪表设计：结合工程实际给出了一个将常规仪器实现智能化的实例。

1 0．虚拟仪器仪表设计：结合数据采集卡设计虚拟仪器仪表。

11．研究与创新能力培养：实验装置中选用的几项综合型实验，是典型的检测仪表或工业应用系统的微型化，既能够使学习者领略检测技术的典型应用和掌握成熟可靠的检测系统的设计技术，又是培养和发挥学生创新能力、开展创新实验的实验平台。

l 2．开放式设计：实验装置中的软、硬件及系统均按照全开放的思想进行设计，以便于学生开展研究型和创新型的实验。

1 3．最小知识单元：为每个模块均可拆分到该知识层次的最小知识单元。

振荡器要求：

1、低频振荡器：1-30Hz输出连续可调，Vp-p值20V，最大输出电流0.5A。

2、转速传感器：与涡流、磁电、霍尔、光纤传感器配合进行测速实验。

3、电源部分四组直流稳压电源：±15V、±5V，有断电保护功能。

数据采集卡及处理软件

数据采集工作12位AD转换、分辨率由1/22048，采样周期1m-100ms，采样速度可选择，即可单次采样亦能连续采样。标准RS-232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机界面，可以进行实验项目选择与编辑、数据采集、特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。

主要技术参数：

输入电源	AC220V 50Hz	直流电源	±5V ±15V
稳压系数	±1%	电压纹波	≤10mV
非线性误差	≤4%	测量精度	≤1%
功耗	100VA	输出电流	1A

检测与转换（传感器）技术实验台

1、种传感器外壳采用进口透明有机玻璃与硬聚氯制做，内部装置各种精密传感器。

2、每种传感器每个独立，传感器上配有原理图与接线口，给学生做实验时快捷方便，而且老师可以带到课堂上讲课用。

3、每种传感器转换电路板印有原理图与接线口，学生做实验快捷方便、耐用。

4、本实验台由主控台、传感器、实验模块、位移台架、数据采集卡及处理软件等组成。

传感器配备清单

序号	器件名称	单位	数量	序号	器件名称	单位	数量
1	电阻式霍尔式传感器转换电路	块	1	22	光纤式传感器	个	1
2	电容式传感器转换电路	块	1	23	压力传感器	个	1
3	电感式传感器转换电路	块	1	24	超声波传感器	个
4	光电式传感器转换电路	块	1	25	转速传感器	个	1
5	涡流式传感器转换电路	块	1	26	霍尔测速传感器	个	1
6	温度式传感器转换电路	块	1	27	湿敏传感器	个	1
7	压电加速度式传感器转换电路	块	1	28	气敏传感器	个	1
8	光纤式传感器转换电路	块	1	29	实验台	台	1
9	压力传感器转换电路	块	1	30	测微器	把	1
10	超声波传感器转换电路	块	1	31	压力表	只	1
11	电阻式传感器	个	1	32	橡皮气囊	个	1
12	电容式传感器	个	1	33	三通管	条	1
13	霍尔式传感器	个	1	34	铁片、铜片、铝片各一	个	3
14	电感式传感器	个		35	温度计0-100℃	条	1
15	光电式传感器	个	1	36	Φ8×4磁钢	粒	1
16	涡流式传感器	个	1	37	超声波反射挡板	粒	1
17	涡流测速传感器	个	1	38	说明书实验指导书	本	1
18	温度式传感器	个	1	39	连接导线	条	24
19	磁电传感器	个	1	40	微机连接线	条	1
20	磁电测速传感器	个	1	41	数据采集处理软件	个	1
21	压电加速度式传感器	个	1	42	电原线	条	1

检测与转换（传感器）技术实验台

17种传感器实验内容如下：带*为实验为思考实验

实验一	电阻式传感器的单臂电桥性能实验
实验二	电阻式传感器的半桥性能实验
实验三	电阻式传感器的全桥性能实验
实验四	电阻式传感器的单臂、半桥和全桥的比较实验
实验五	电阻式传感器的振动实验*
实验六	电阻式传感器的电子秤实验*
实验七	变面积式电容传感器特性实验
实验八	差动式电容传感器特性实验
实验九	电容传感器的振动实验*
实验十	电容传感器的电子秤实验*
实验十一	差动变压器的特性实验
实验十二	自感式差动变压器的特性实验
实验十三	差动变压器的振动实验*
实验十四	差动变压器的电子秤实验*
实验十五	光电式传感器的转速测量实验
实验十六	光电式传感器的旋转方向测量实验
实验十七	接近式霍尔传感器实验
实验十八	霍尔传感器的转速测量实验
实验十九	涡流传感器的位移特性实验
实验二十	被测体材质对涡流传感器特性的影响实验
实验二十一	涡流式传感器的振动实验*
实验二十二	涡流式传感器的转速测量实验
实验二十三	温度传感器及温度控制实验（AD590）
实验二十四	磁电式传感器的特性实验
实验二十五	磁电式传感器的转速测量实验
实验二十六	磁电式传感器的应用实验*
实验二十七	压电加速度式传感器的特性实验
实验二十八	光纤传感器的位移特性实验
实验二十九	光纤传感器的振动实验
实验三十	光纤传感器的转速测量实验
实验三十一	压阻式压力传感器的特性实验
实验三十二	压阻式压力传感器的差压测量实验*
实验三十三	超声波传感器的位移特性实验
实验三十四	超声波传感器的应用实验*
实验三十五	气敏传感器的原理实验
实验三十六	湿敏传感器原理实验

本文关键词：创新型测控/传感器技术综合实验实训平台,检测与转换（传感器）技术实验台
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