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      YC-2000D型傳感器與檢測技術實驗臺

      時間:2020-06-30 12:43

      YC-2000D型傳感器與檢測技術實驗臺

      一、 技術參數
      1、輸入電源:AC220V±5%  50±1Hz
      2、額定電流:≤5A
      3、直流電源:±5V   ±15V
      4、穩壓系數:±1%
      5、電壓紋波:≤10mV
      6、非線性誤差:≤5%
      7、測量精度:≤1%
      8、功耗:100VA
      9、輸出電流:1A
      10、相對溫度:-5℃~40℃
      11、相對濕度:<85%(25℃)
      12、實訓臺規格外形尺寸:1600mm×700mm×1100mm
      13、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。
      二、主控臺技術性能
      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。
       (1)四組直流穩壓電源:±15V、±5V、±2~±10V分五檔輸出、2~24V可調,輸出電流:1A,有短路過流保護功能,斷電自動復位。穩壓系數:±1%,電壓紋波:≤10mV,非線性誤差:≤5%。
      (2)音頻信號發生器:0.4k~10kHz 音頻信號;輸出電壓范圍:0VP~10VP連續可調,最大輸出電流:0.5A,(有效值0.4KHz)。
      (3)低頻信號發生器:1~30Hz低頻信號;輸出電壓范圍:0VP~10VP連續可調,最大輸出電流:0.5A
      (4)差動放大器:通頻帶0-10KHz,可接成同相、反相、差動結構,增益為1-150倍的直流放大器。
      (5) 數字式電壓表:三位半顯示,量程±2V、±20V,輸入阻抗100KΩ,精度±1%。
      (6)數字式頻率/轉速表:由四只數碼管,2只發光管組成,輸入阻抗100KΩ,精度±1%。頻率測量范圍1-9999 Hz,轉速測量范圍1-9999r/min。
      頻率/轉速表:頻率測量范圍1~9999Hz,轉速測量范圍1~9999rpm,測量精度:≤1%
      (7)溫度表:0-150℃,精度±1%。
      (8)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。
      (9)機械式壓力表:0-40Kpa,精度±2%。
      (12)手動氣壓源:0-40Kpa。
      (9)恒流源:0~20mA連續可調,最大輸出電壓12V 
      (10)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:16V交流電源加熱,溫度控制范圍0~150℃。
         (2)轉動源:2~12V直流電源驅動,轉速可調在0~3000rpm,轉動盤速度0~2400轉/分(可調),與光纖、光電、渦流、磁電、霍爾傳感器等配合進行測速實驗。
         (3)振動源:振動梁采用雙平衡式懸臂梁結構,梁端裝有永久磁鋼,振動梁頻率1 Hz~30Hz(可調),共振頻率13Hz左右。
      三、實驗桌
      專用鋼制實驗桌尺寸為1600×750×1100mm(mm),桌面主材料采用三聚氰胺貼面板,臺面材料采用貼面防火板,造型美觀大方。桌面有防火、絕緣、防水、防污、耐磨等功能。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。實訓桌設有三個抽屜,兩個用于放置傳感器元件、工具、連接線、資料等。
      四、傳感器主要技術參數
      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。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      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。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      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。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      ±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。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      ±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。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      ±1mm ±2%
      6 霍爾式轉速傳感器 工作電壓,+5V
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      2400轉/分 ±0.5%
      7 磁電式傳感器 實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。 2400轉/分 ±0.5%
      8 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。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      量程橫微靈敏度≤5%  
      9 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。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      1mm ±2%
      10 光纖位移傳感器 光纖位移實驗模塊
      工作電壓,±15V。輸出0~8V。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      1mm ±5%
      11 光電轉速傳感器   2400轉/分 ±0.5%
      12 集成溫度傳感器LM35 溫度傳感器模塊
      工作電壓,±15V。
      實驗模塊尺寸:200*270*50,一體注塑而成。強度大耐用。
      常溫-120℃ ±3 %
      13 Pt100鉑電阻 常溫-200℃ ±3%
      14 Cu50銅電阻 常溫-150℃ ±2%
      15 K型熱電偶 常溫-150℃ ±3%
      16 氣敏傳感器   50-2000PPm CO
      17 濕敏傳感器   10-95%RH  
      18   相敏檢波、移相、濾波 通用模塊  
      19 紅外收發傳感器 單片機來采集紅外遙控信號解碼軟件設計和控制程序編碼的設計。
      20 雨滴傳感器 單片機來采集雨滴信號,了解影響雨滴的因素。
      21 無線傳感器 單片機來采集無線傳感器軟件設計和控制程序的設計。
      22 單片機數據采集 采用目前市場上通用的STC芯片,具有超高速的串口,高速A/D,寬電壓,低功耗??梢宰寣W生來編程,實現開關量輸入和輸出,模擬量輸入和輸出,脈寬的調試以上傳感器必須在單片機能做實驗。單片機能夠完成超聲波傳感器,紅外收發傳感器,無線傳感器,雨滴傳感器,無線傳感器控制和顯示。
      23 激光實驗平臺
       
      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。
      24 控制模塊單元 4路以上采集通道,多路開關量輸入和輸出。支持TCP/UDP工作方式,設備均可與PLC、組態軟件、組態屏等進行通信,將現場的大量不同區域工業設備的數據,傳輸到遠端的數據中心,實現遠程數據監控,設備診斷、程序維護和故障報警等功能,為用戶提供一種簡單可靠的工業互聯網數據遠程傳輸方案。支持通過電腦客戶端、手機 APP 和網頁遠程數據監控;支持歷史數據記錄,采集和記錄登記的監控點的數據,并支持列表曲線的數據展示和常用的統計分析; 接口開放,用戶可自行組態;同時開放 HTTP 接口和 SDK 接口, 用戶可自行編程。
      25 主機監測單元 主機監測單元電路部分采用超薄可折疊導電材料技術,實時檢測主機多路運行狀況(4路以上),并且帶液晶顯示和報警顯示,主機檢測單元可反復折疊不損壞電路,支持手機無線采集數據。并且可以用手機APP讀寫數據。
      26 ARM主控單元模塊
       
      ARM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。各無線數據傳輸模塊通過STM32F103VET6主芯片將藍牙模塊(主機),ZIGBEE模塊(A端),和WIFI 模塊(本WIFI模塊只與路由器連接)相連接。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。
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

      27
      藍牙控制
       
      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。
      28 WiFi通信模塊
       
      最高傳輸速率230400bpsTCP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)
      29 ZigBee模塊
       
      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。
      30 控制模塊單元 4路以上采集通道,多路開關量輸入和輸出。支持TCP/UDP工作方式,設備均可與PLC、組態軟件、組態屏等進行通信,將現場的大量不同區域工業設備的數據,傳輸到遠端的數據中心,實現遠程數據監控,設備診斷、程序維護和故障報警等功能,為用戶提供一種簡單可靠的工業互聯網數據遠程傳輸方案。支持通過電腦客戶端、手機 APP 和網頁遠程數據監控;支持歷史數據記錄,采集和記錄登記的監控點的數據,并支持列表曲線的數據展示和常用的統計分析; 接口開放,用戶可自行組態;同時開放 HTTP 接口和 SDK 接口, 用戶可自行編程
      31 扭矩傳感器 靜態扭矩測量傳感器,量程1N.m
      32 扭矩傳感器 靜態扭矩測量傳感器,量程0.5N.m
      33 超聲位移傳感器 40kHz超聲波發射接收器,測量范圍70mm~250mm,分辨率1mm
      34 PSD位移傳感器 PSD位置傳感器,測量范圍±2mm
      35 CCD電荷耦合傳感器 線陣CCD傳感器,1024像素
      36 圓光柵傳感器 增量式光電編碼,1024線
      37 長光柵傳感器 1024線長光柵傳感器,量程0~170mm
      38 指紋傳感器 光學CMOS傳感器,采用面光源,成像速度快,內部采用高級數字處理器DSP,分辨率500DPI,指紋有效面積13.3mm×15.7mm,指紋容量:1078枚,配套專用指紋注冊軟件
      39 環形輸送線實驗模型 以工程測試對象模型為基礎,所有測控對象或參數均為工業現場常用的設備和參數或者是對它們進行小型化和簡化處理而得到,再加上與之配套的工業用傳感器,通過這些實驗設備,使學生能夠認知生產實際、感知生產實際,有效的達到實驗教學的目的??赏瓿桑何矬w計數實驗、金屬物體檢測、磁性物體檢測、轉速檢測、顏色檢測等實驗。
      40 多功能轉子實驗模型 可模擬多種轉動機械的振動情況,可對轉子進行振動測量、軸心軌跡、轉子轉速測量與控制等工程應用實驗。
       
      五、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. Cu50銅電阻溫度特性實驗
      25. K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. 激光衍射的實現
      32. 衍射實驗現象
      33. 能用LABVEW驅動編寫有關圖像的程序
      34. 藍牙開關量實驗
      35. 藍牙控制實驗
      36. ZigBee開關量實驗
      37. ZigBee控制實驗
      38. wife開關量實驗
      39. wife控制實驗
      40. 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,完全可用于物聯網相關課程實訓教學使用。
      41. 超聲波位移測量實驗
      42. 超聲波傳感器實驗
      43. 超聲波數據采集編程實例
      44. 紅外收發傳感器實驗
      45. 紅外數據采集編程實驗
      46. 雨滴傳感器實驗
      47. 雨滴數據采集編程實驗
      48. 無線傳感實驗
      49. 無線數據采集編程實驗
      50. 智能傳感器檢測微系統實驗,必須具有16個通道,采集數據界面。

      1. 傳感器智能化監測檢測對象數學模型應用實驗,響應曲線界面圖片,并提供軟件  設 計原理結構圖。
      2. 傳感器智能化監測檢測對象數學模型應用
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
      溫度數學模型軟件界面圖

       
       
      響應曲線界面圖

       
       
      設計原理結構圖
      溫度控制系統原理方塊圖

      溫度控制系統原理圖
       
       
      1. PSD傳感器位移測量實驗
      2. CCD傳感器測徑實驗
      3. 圓光柵角位移測量實驗
      4. 長光柵線位移測量實驗
      5. 指紋傳感器實驗
      6. 多功能轉子實驗
      7. 材料分揀實驗
      配件
      1、實訓指導書與實訓臺實訓配套的實訓指導書紙質版和電子版。15本
      2、USB線與電腦和傳感器相配套的USB接線(標配)15根
      3、電源線帶接地電源線1.8m(標配)15根
      4、測試線頭對頭(標配)30根
      六. 傳感器仿真實驗軟件
          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)。

       


      配件
      1、實訓指導書與實訓臺實訓配套的實訓指導書紙質版和電子版。15本
      2、USB線與電腦和傳感器相配套的USB接線(標配)15根
      3、電源線帶接地電源線1.8m(標配)15根
      4、測試線頭對頭(標配)30根