教学方案 Case
Case 机械设计制造及其自动化

CSY®3000型传感器检测技术实验台

Date: 2020-04-02
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CSY®3000型传感器检测技术实验台

CSY®3000型传感器检测技术实验台

 

一.传感器与检测技术实验台主要用于各大院校开设的“传感器原理”“自动检测技术”“非电量电测技术”“工业自动化仪表与控制”“机械量电测”“光电测试技术”“光电转换”等课程的实验教学。

 

二.传感器部分组成:

1.主机台部分

配置高稳定的±15V、+5V、±5V、±2V~±10V可调、0~+24V可调八种直流稳压线性电源(最大输出电流1.5A)、低纹波,集成芯片控制可靠性高,0~20mA可调恒流源;主控台面板上还装有电压、频率、转速显示表(三位半模拟电压表三档切换200Mv,2v,20V。频率表量程自动切换0—10KHz,可进行转速切换量程6000转)、照度表和电流表;音频信号源(音频振荡器)1KHz~10KHz(Vpp0-20V可调);低频信号源1Hz~30Hz(Vpp0-20V可调);气压源0-50kpa可调;高精度温度调节仪表(控制温精度±0.5℃);RS232计算机串行接口;流量计 、照度计。

2.三源模块

1)振动源:1HZ-30HZ(振动频率、幅度可调)采用两片悬臂梁方式利用电磁原理激振,共振频率12Hz左右,在悬臂梁上贴有4片金属箔式应变片完成交流应变实验;

2)转动源:0-2400转/分(可调)采用直流无刷电机,供电电压0-12V,转盘采用6个编码孔方便转速测量并且稳定;

3)加热源 :<150℃(可调)采用大功率加热棒,加热快,并安装降温风扇。

CSY®3000型传感器检测技术实验台

 

3.关键技术指标与性能配置

1) 电阻应变式传感器、电阻应变式实验模板:0-500g(200) ±0.5% 全桥(单臂、半桥可任意切换接线)

2) 扩散硅压力传感器、压力传感器实验模板:4-20kpa ±1%

3) 差动变压器、差动变压器实验模板: ±4mm ±2%

4) 电容式传感器、电容传感器实验模板: ±2.5mm ±3%

5) 霍尔式位移传感器、霍尔传感器实验模板: ±1mm ±3%

6) 霍尔式转速传感器: 2400转/分 ±0.5%

7) 磁电式传感器: 2400转/分 ±0.1%

8) 压电式传感器、压电传感器实验模板  

9) 电涡流位移传感器、电涡流位移实验模板:1mm ±2%

10) 光纤位移传感器、光纤位移实验模板: 1mm ±5%

11) 光电转速传感器:2400转/分 ±0.5%

12) AD590集成温度传感器、温度传感器实验模板: 常温-120℃ ±3 %

13) Pt100铂电阻:常温-150℃ ±3% 三线制

14) Cu50铜电阻: 常温-100℃ ±3% 可选配

15) K型热电偶:  常温-150℃ ±2%

16) E型热电偶:  常温-150℃ ±2%

17) J型热电偶:  常温-800℃ ±5%

18) 气敏传感器: 50-2000PPm  对酒精敏感

19) 湿敏传感器: 10-95%RH 

20) 光电反射开关、光电器件实验(光开关)模板  

21) 光敏电阻、光电器件实验(一)模板 Cds光敏电阻,额定功率20mw,暗阻≥5MΩ

22) 红外发光二极管:峰值波长940nm,工作电压10V

23) 光敏二极管:峰值波长880nm,工作电压<10V, 暗电流≤0.2µA

24) 光敏三极管:峰值波长880nm,工作电压≤10V, 暗电流≤0.3µA

25) 硅光电池:  峰值波长700nm,开路电压300mv

26) 光照度探头  1----1999Lx

27) 相敏检波、移相、滤波 (公用调理模板)

28)超声波位移传感器、超声波位移实验模板:40kHz 超声波发射接收器,测量范围0~3000mm,分辨率5mm。

29) ZIGBEE无线系统

 ① ZIGBEE无线多功能传感器模块

 ② ZIGBEE无线传感器节点

30) 设备附件 电源线、砝码实验叠插线,通讯线、快速连接实验线、说明书及相关硬件等

 

三.数据采集卡及实验软件

1、数据采集卡

1)接口标准:RS232或USB口

2)A/D:12位

3)通道数:2通道

4)采样频率:100KHz(分档可选)

5)测量误差:0.2mv

6)测量量程:最大可达正负15V

7)支持电压、电流信号直接输入,无需配备转换器

8)环境:windows98/2000/xp/w

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2、实验软件

1)虚拟示波器:

(1)提供“A通道”、“B通道”、“双通道”三种采集方式。

(2)提供的触发方式有:A+,A-,B+,B-。

(3)提供了X、Y轴扩展方式。

(4)提供了七种扫描速率选择。单通道最高速率为0.2ms/格,双通道最高速率为0.4ms/格。

(5)用户可以将实验曲线冻结,在进行分析、处理。

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2)虚拟频谱分析仪:

(1)可用于做FTTP测试。

(2)提供“A通道”、“B通道”、“双通道”三种采集方式。

(3)提供了七种采样频率。在单通道中,最高采样频率为100KHz,双通道采样时,最高采样频率为50KHz。

(4)用户可以将实验曲线冻结,在进行分析、处理。

CSY®3000型传感器检测技术实验台


3)虚拟失真度仪:

(1)提供“A通道”、“B通道”、“双通道”三种采集方式。

(2)可以很快的显示出“基波频率”、“失真度”结果。


CSY®3000型传感器检测技术实验台

四.传感器3D仿真视频教学软件

为满足专业课程资源库建设需求,提供与21世纪普通高校规划教材配套的应变、压力、差动、电容、霍尔、磁电、压电、电涡流、光纤、温度、气敏、湿敏等不少于12种传感器的虚拟仿真语音讲解同步教学;该教学软件必须采用3dmax脚本软件!包含四个部份的教学功能:
   具有三维动画、配合语音文字讲解传感器原理和构造的教学过程。
   具有与配套的实验项目相对应的实验教学示范过程。
   具有三维动态和静态模拟演示过程。
   具有传感器相对应的工业应用说明。

 CSY®3000型传感器检测技术实验台


五.实验用计算机(由用户选配、自购)

1)CPU类型:i5-4460

2)内存:DDR3 4G

3)硬盘:500G

4)显卡:GT705独显1G

5)显示器:19寸

六.双通道示波器:(由用户选配、自购)

七.万用表:(由用户选配、自购)

八.实验台桌椅

1)专用钢制实验桌尺寸为1600×800×750(mm),实验桌面上预留显示器、示波器安放位置

2)实验用、可调节气压升降椅子(由用户选配、自购)

 

九.可以进行的实验项目

1)金属箔式应变片单臂电桥性能实验

2)金属箔式应变片半桥性能实验

3)金属箔式应变片全桥性能实验

4)金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验

5)金属箔式应变片温度影响实验

6)直流全桥的应用——电子秤实验

7)交流全桥的应用——振动测量实验

8)扩散硅压阻压力传感器的压力测量实验

9)差动变压器的性能实验

10)激励频率对差动变压器特性的影响实验

11)差动变压器零点残余电压补偿实验

12)差动变压器的应用――振动测量实验

13)电容式传感器的位移特性实验

14)电容传感器动态特性实验

15)直流激励时霍尔传感器位移特性实验

16)交流激励时霍尔传感器位移特性实验

17)霍尔测速实验

18)磁电式转速传感器的测速实验

19)压电式传感器测振动实验

20)电涡流传感器的位移特性实验

21)被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验

22)被测体面积大小对电涡流式传感器的特性影响实验

23)电涡流传感器测量振动实验

24)电涡流传感器测转速实验*

25)光纤传感器的位移特性实验

26)光纤传感器测量振动实验

27)光电转速传感器的转速测量实验

28)利用光电传感器测转速的其它方案*

29)AD590集成温度传感器的温度特性实验

30)铂电阻温度特性实验

31)铜电阻温度特性实验*

32)K型热电偶测温实验

33)E型热电偶测温实验

34)J型热电偶测温实验*

35)热电偶冷端温度补偿实验*

36)对酒精敏感的气敏传感器的原理实验

37)湿度传感器的实验

38)数据采集系统实验(静态举例)

39)数据采集系统实验(动态举例)

40)光敏电阻实验

41)光敏二极管的特性实验

42)光敏三极管特性实验

43)光电开关实验

44)红外光电开关

45)光电池光照特性实验

46)附加实验—移相器实验

47)附加实验—相敏检波器实验

48)超声位移测量实验

备注:带*号实验为思考实验,由学生自己动手组建

实训实验项目:

49)ZIGBEE无线传感器网络的应用,温度、压力等传感器信号的传输接收、监测实验。

50)ZIGBEE无线传感器网络的通讯实验

51)ZIGBEE无线传感器网络的定位实验

十.资料与实验附件

电源线、砝码实验叠插线,通讯线、快速连接实验线、实验指导书及相关硬件等。

(参考图片、以实物为准)

CSY®3000型传感器检测技术实验台


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