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      YC-3000型傳感器檢測技術實驗臺

      時間:2020-06-30 12:40

      YC-3000型傳感器檢測技術實驗臺

      一、 產品性能特點
      1. 專用鋼制實驗桌尺寸為1600×800×750(mm),實驗桌面上預留顯示器或示波器安放位置。實驗桌的兩個特制柜可分別安放實驗模板和計算機主機及鍵盤。實驗臺桌面采用高絕緣度、高強度、耐高溫的高密度板,具有接地、漏電保護、采用高絕緣的安全型插座,安全性符合相關國家標準;
      2. 完全采用模塊化設計,將被測源、傳感器、檢測技術有機的結合,使學生能夠更全面的學習和掌握信號傳感、信號處理、信號轉換、信號采集和傳輸的整個過程。
      3. 各傳感器模塊獨立,模塊采用一次壓模成型的鐵外殼,面板采用PCB制作而成,表面印有電氣線路圖,可根據實驗需要,自由搭建實驗線路,適合開展課程設計和畢業設計。
      4. 數據采集(提供驅動,學生自己可以編程),配套檢測所有傳感器的信號和增強型模塊輸入和控制。3通道16位輸入,最大鉗位±20v,必須實現,為了防止燒壞通道。最小分辨率1mv,連續最大采樣頻 率 100khz,曲線必須光滑。采樣頻率可選擇1k,10k,200k軟件可配置。采樣頻率可采用軟件配置。數據可以根據需要進行選擇存儲,量程自動切換。所有實驗采樣和控制必須用 labview 軟件進行采集和控制。軟件采集設置可分單步采樣、定時采樣與動態采樣。在單步采樣時可以以最小二乘法與端點法分析其最大非線性誤差或最大遲滯誤差,在動態采樣時可以分析其輸入波形的頻率、振幅或轉速。支持打印功能,能把實驗結果在實驗結束后即可打印出來。采集卡硬件具有程控放大功能。
      5. 網絡功能:數據采集軟件必須具有網路功能,利用 計算機控制技術現場總線,采用工業以太網 IEEE802.3 協議族。
      二、 配置及技術性能
      實驗裝置由主控臺、檢測源模塊、傳感器及調理(模塊)、仿真實訓、電子教材資源平臺及數據采集與上位機軟件組成。
      • 主控臺
      (1)信號發生器:1k~10kHz 音頻信號;1~30Hz低頻信號
      (2)四組直流穩壓電源:±15V、+5V、±2~±10V分五檔輸出、2~24V可調,有短路過流保護功能,斷電自動復位。
      (3)數字式電壓表:量程0~20V,分為200mV、2V、20V三檔,輸入阻抗大,精度高
      (4)頻率/轉速表:頻率測量范圍1~9999Hz,轉速測量范圍1~9999rpm
      (5)高精度智能調節儀:控溫和控速兩用,多種輸入輸出規格,人工智能調節以及參數自整定功能,先進PID控制算法,溫度控制精度±0.5℃,控制速度1分鐘內可以穩定在2000轉,能夠快速響應實時的轉速。還可以和組態軟件通訊。還可以數據分析記錄和保存功能。
      (6)恒流源:0~20mA連續可調,最大輸出電壓12V 
      (7)數字式電流表:量程0~200mA,分為20uA、200uA、20mA、200mA四檔、精度0.5級
      • 檢測源
      (1)加熱源:0~220V交流電源加熱,溫度可控制在室溫~120℃
      (2)轉動源:2~12V直流電源驅動,轉速可調在0~3000rpm
      (3)振動源:振動頻率1Hz~30Hz(可調),共振頻率12Hz左右
      • 傳感器
      序號 傳感器名稱 量程 線性
      1 電阻應變式傳感器 電阻應變式實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出0-200mV。
      配套信號調理模塊:包含電壓放大、濾波電路
      0-500g(200) ±0.5%
      2 擴散硅壓力傳感器 壓力傳感器實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出0.4-2V對應4-20Kpa。
      配套信號調理模塊:包含電壓放大、濾波電路
      4-20kpa ±1%
      3 差動變壓器 差動變壓器實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出-0.7V~+0.7V。
      配套信號調理模塊:相敏檢波電路、電壓放大、濾波電路。
      ±4mm ±2%
      4 電容式傳感器 電容式傳感器實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出,±1V。
      配套信號調理模塊:電橋電路、放大器電路
      ±2.5mm ±3%
      5 集成霍爾式位移傳感器 霍爾式傳感器實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出,±2.5V。
      配套信號調理模塊:普通接近開關電路、鎖存開關電路
      ±1mm ±3%
      6 霍爾式轉速傳感器 工作電壓,+5V 2400轉/分 ±0.5%
      7 壓電式傳感器 壓電式傳感器實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出,正弦波。
      配套信號調理模塊:電荷放大器、濾波電路
         
      8 電渦流位移傳感器 電渦流位移實驗模塊
      工作電壓,﹢15V。輸出,0-8V。
      配套信號調理模塊:放大器電路、濾波電路
      1mm ±2%
      9 光纖位移傳感器 光纖位移實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出0~8V。
      配套信號調理模塊:放大器電路、濾波電路
      1mm ±5%
      10 集成溫度傳感器LM35 溫度傳感器模塊
      工作電壓,±15V。
      配套信號調理模塊:電壓放大電路、比較器電路(設置溫度)、三極管、繼電器、加熱電源插頭等
       
      常溫-120℃ ±3 %
      11 Pt100鉑電阻 常溫-150℃ ±3%
      13 K型熱電偶 常溫-150℃ ±2%
      14 E型熱電偶 常溫-150℃ ±2%
      15 氣敏傳感器   50-2000PPm CO
      16 濕敏傳感器   10-95%RH  
      17 磁電式傳感器 2400轉/分 ±0.1%
      18 光電轉速傳感器 配套信號調理模塊:穩壓電源 0-12v、放大器電路等。 2400轉/分 ±0.5%
      19   相敏檢波、移相、濾波 通用模塊  
      20 傳感器仿真軟件 利用虛擬連接導線、信號源、示波器、旋鈕、智能調節儀等控件按照提示的實驗步驟進行操作,仿真上述實驗。在模擬實驗的過程中,可以調節幅值/頻率旋鈕、測微頭旋鈕、溫度/壓力表按鈕等來改變輸出波形、或者是調節智能調節儀上的控件來改變設定值。實驗過程的輸出波形可在示波器上顯示并保存。支持電源復位(所有的控件、按鈕恢復初始狀態)。
       
      增配功能模塊
      21 智能主控單元
       
      (本批設備一套供老師科研使用)主控單元模塊包括主控以CORTEX-M3為內核的STM32F103VET6主芯片及其外圍電路,3.5寸帶觸摸顯示屏,各無線模塊接口等等; 15系列單片機STC15L2K60S2及其外圍電路,藍牙和ZIGBEE模塊接口等等。各無線數據傳輸模塊均已接入到二者上面,包括主控單元模塊上面的藍牙模塊(主機),ZIGBEE模塊(A端),和WIFI 模塊(本WIFI模塊只與路由器連接)。數據采集單元模塊上也接有藍牙模塊(從機),ZIGBEE模塊(B端),分別可以和主控單元模塊上的藍牙模塊(主機)和ZIGBEE模塊(B端)通信,主控單元的模塊與數據采集單元的模塊通過交互通信實現數據交換,最終結果可通過WIFI發送到電腦終端。
      22 藍牙控制
       
      (本批設備一套供老師科研使用)采用的是2.4G BLE低功耗藍牙模塊,基于TI高效升級版本的8051內核,同時具有高達32MHz的運行頻率。模塊內無程序,純硬件模塊需要開發CC254X內部程序。最低可達1uA左右的睡眠功耗,平均工作電流最低可達28mA。軍工級品質,采用的是pcb天線,具有超強的通信性能,最遠通信距離可達到100米。
      23 WiFi通信模塊
       
      (本批設備一套供老師科研使用)最高傳輸速率230400bps
      TCP連接最大連接數>20UDP連接最大連接數>20串口波特率50~230400bps工作溫度:-20 ~ 60°C,工作濕度:10%-90%RH(不凝結)
      24 ZigBee模塊
       
      (本批設備一套供老師科研使用CC2530F256,無線頻率:2.4 GHz工作電壓:2 V~3.6 V,輸出功率:4.5 dBm
      該模塊使用STM32F103作為主控制器,完成傳感器數據的采集與處理,利用WiFi模塊可以將傳感器數據上傳到移動安卓等網絡設備上,利用有線網、無線網等可以遠程訪問傳感器數據;利用ZigBee模塊組建無線傳感網絡。
      25 激光實驗平臺
       
      (本批設備一套供老師科研使用)激光功率:650nm/200mW,532nm/100mW;激光光源:半導體激光器激光顏色:紅,綠;固定十字光柵1024線   6×8MM;移動十字光柵1024線   5×7MM;成像透鏡:3×1;成像距離:30--200CM。
       
      三、 實驗項目
      1. 金屬箔式應變片——單臂電橋性能實驗
      2. 金屬箔式應變片——半橋性能實驗
      3. 金屬箔式應變片——全橋性能實驗
      4. 金屬鉑式應變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗
      5. 直流全橋的應用——電子稱實驗
      6. 移相實驗
      7. 相敏檢波實驗
      8. 交流全橋性能測試實驗
      9. 交流全橋振幅測量實驗*
      10. 電容式傳感器的位移特性實驗
      11. 直流激勵時霍爾傳感器的位移特性實驗
      12. 交流激勵霍爾式傳感器的位移特性實驗
      13. 霍爾測速實驗
      14. 磁電式傳感器的測速實驗
      15. 壓電式傳感器振動實驗
      16. 電渦流傳感器的位移特性實驗
      17. 被測體材質、面積大小對電渦流傳感器的特性影響實驗
      18. 電渦流傳感器的應用——電子稱實驗
      19. 電渦流傳感器測量振動實驗
      20. 光電轉速傳感器的轉速測量實驗
      21. 智能調節儀溫度控制實驗
      22. 集成溫度傳感器LM35的溫度特性實驗
      23. 鉑熱電阻溫度特性測試實驗
      24. K型熱電偶測溫實驗
      25. E型熱電偶測溫實驗
      26. 氣敏(酒精)傳感器實驗
      27. 氣敏(可燃氣體)傳感器實驗
      28. 智能調節儀轉速控制實驗
      29. 數據采集系統實驗(靜態舉例)
      30. 數據采集系統實驗(動態舉例)
      31. 激光衍射的實驗
      32. 藍牙開關量實驗
      33. 藍牙控制實驗
      34. ZigBee開關量實驗
      35. ZigBee控制實驗
      36. wife開關量實驗
      37. wife控制實驗
      38. 配有wifi、Zigbee等多種無線傳感模塊,以方便用戶完成無線傳感網絡、物聯網、無線智能控制等應用實驗。無線傳輸模塊可與android智能終端設備、PC互聯互通,能將實驗結果顯示在智能終端或PC上,可通過智能終端或PC端軟件進行參數設置和控制,