一、概述:
可完成“传感器原理与应用”、“自动检测技术”、“工业自动化仪表与控制”、“非电量电测技术”、“传感器与测控技术”等课程的教学实验。
二、技术参数:
1、输入电源:单相三线、AC220V±10% 、50Hz
2、工作环境:温度-10℃~+40℃、相对湿度<85%(25℃) 、海拔<
4000m。
3、控制台对整套设备提供高稳定的±15V、+5V、±2V~±10V 可调、+2V~+24V 可调八种直流稳压电源以及 1HZ~30HZ 低频信号源(Vp_p:0-20V 可调)、400HZ~10KHZ 音频信号源(Vp_p:0-20V 可调)、0-30Kpa 可调气压源、并具有过流、过压、漏电等异常情况时的声光报警功能。
4、控制台面板上配有数字电压表(0-200mV、2V、20V 三档)、数字频率/转速表(频率测量范围:1~9999Hz、转速测量范围:1~ 9999rpm)、计数器(0-9999S)等显示仪表和高精度温度控制仪(200℃连续 PID 调节、0.1℃)、数字式压力表(0-60Kpa)、气体流量计等测量仪表。
5、控制台侧面装有漏电保护开关、高性能多用电源扩展插座。
6、控制台内配置数据采集卡、RS232/USB 计算机通讯接口:数据采集卡采用 12 位 A/D 转换、采样速度 100000 次/秒,采样速度可以选择。采样方式分单步采样、定时采样、连续采样(低频示波器功能)。并配备虚拟仪器软件包,软件具备虚拟仪器软件包(如虚拟滤波器,频谱分析,失真测量等),提供的处理软件具有良好的计算机显示界面,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。可工作在 Win7、win10 等常用操作系统 中,并提供可供 VB, VC, C++Builder, Dephi,LabVIEW,Matlab 等常用编程语言调用的动态链接库,编程函数接口简单易用,易于编写应用程序。
7、实验台规格外形尺寸: 1400mm×700mm×1100mm。
8、技术支持及售后服务:
教学设备可以通过数字化售后服务管理平台提供软件预约服务,实现售后在线保修、维修派单管理、定期维保、设备巡检等功能。用户可以通过扫描二维码提交相关的技术服务。
数字化售后服务管理平台功能如下:
-
数字化售后服务管理平台可以通过互联网提供软件服务的模式。
-
用户手机扫描后就可以快速提交服务需求,能够通过文字、现场照片和视频精准描述设备故障,并且能自动显示设备所在位置,让保修更加精准。
-
客户端扫码发送服务情况后,服务端收自动生成服务工单,系统自动发送的服务短信内容包括服务人员姓名、联系方式;设备信息和客户每次的服务需求都永久存储,用手机扫描可以快速查看。
(4)用户也可以随时扫码二维码,查看相关的技术服务进度。
三、传感器检测控制源(可增设标准 I/O 接口):
1、室温—200? C 可控温度源,K 型热电偶配 PID 智能仪表恒温控制,手动/自动风扇冷却。
2、0—2400 转/分可控转动源,0—3600 转/分直流调速电机,手动/自动调节。
3、3—30 Hz 可控振动源,手动/自动调节振动幅度及频率。
4、直线位移机构:0-20mm、0-50mm 可调,高精度。
四、传感器及处理电路模块配置参数
各传感器模块独立,模块采用一次成型的高强度金属外壳,面板采用铝材面板加 PCB 制作而成,屏蔽效果好。每种传感器采用独立可拆装工艺结构、外壳使用透明有机玻璃制做,方便学生了解传感器内部构造及原理,传感器与实验模块通过传感器专用航空插头快速连接、拆装方便。
1、应变模块:金属箔式应变传感器:量程 0-500g,精度:±0.5%;仪表放大器及电桥调零电路;
2、压力模块:扩散硅压力传感器:量程 0-53kpa,精度:±1%;
3、差动变压器模块:差动变压器位移传感器:量程±5mm,精度±1%;
4、差动电容模块:差动电容传感器:量程±5mm,精度±1%;
5、霍尔模块:霍尔位移传感器:量程±3mm,精度±1%;
6、霍尔式开关传感器:量程 0-2400 转/分,精度±1%;
7、压电模块:压电加速度传感器:量程10kHz,精度±1%;
8、磁电式传感器:量程 0-2400 转/分,精度1%;
9、电涡流模块:电涡流位移传感器:量程 0-3mm,精度±2%;
10、温度模块:
(1)Pt100 铂热电阻:量程-20℃~85℃,精度±1%工业铠装
(2)LM35 电压输出型集成温度传感器:量程-55℃~150℃,精度 10mV/℃工业铠装
(3)K 型热电偶:量程-50℃~180℃,精度±3%工业铠装
(4)E 型热电偶:量程-100℃~110℃精度±3%工业铠装
11、气敏湿敏模块:
(1)气敏传感器(酒精):量程 50-2000ppm,精度±5%
(2)高分子湿敏电阻传感器:量程 10—95%RH,精度±2%;
12、相敏/移相/低通模块:配合配合传感器信号电路使用
13、光电特性模块:
光敏电阻:Cds 光敏电阻,暗阻5M,亮阻1KΩ;
光敏二极管:峰值波长:0.85um 暗电流:0.1 0.3µA;
光敏三极管:峰值波长:0.85um 暗电流:0.3µA;
硅光电池:峰值波长:0.8-0.9um 开路电压:50mV;
热释电远红外传感器:灵敏度:300V/W 响应波长: 1-15 um
四、配套台面:
(1)桌子台面板:采用厚度25mm 的国产 E1 级及以上环保刨花板,符合 GB18580-2001 标准,游离甲醛释放量1.5mg/L。面材:采用浸渍胶膜饰面板。封边:选用 PVC 封边条,厚度达 3mm,表面光滑无节疤、凹凸,无毛刺及其他不平整现象。
(2)采用四个 80mmx80mm 工业铝型材立柱为支撑,立柱端部可安装调节脚,方便高度调节,主体结构通过左、右各 2 个 C 字形铝压成型构件联接,台面高度: 800mm,桌面板下设支撑框架,截面尺寸为 30mmx30mm,承受力 300Kg。
(3)立柱采用工业铝型材成型工艺,表面氧化处理,截面尺寸:80mmx80mm,四面带槽,槽宽 8.2mm,端部配套塑料堵头,槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。
(4)C 字形铝压成型构件为左、右对称件,外形 160x166x70mm,采用压铸成型工艺,经机加工、抛丸、喷砂,表面静电喷涂工艺。
(5)储物柜:实训台下方设计大容量储物柜,两个对开门,表面静电喷涂。储物柜外形尺寸:宽 1450x 深 350x 高 500(mm)。
(6)实训台架采用独立框架式结构设计,框架由上中下左右五根工业型材分割为上下两个区域,所有型材表面光滑,无凹槽,用于放置交直流电源、测量仪器仪表和实训模块等。实训台两侧提供单相多功能插座和三相四线交流电源插座,为外配仪器设备提供工作电源。
五、实训平台和传感器仿真软件一体设备

-
本系统采用全 3D 仿真技术,界面生动美观、易学易用,以此学生学习的兴趣,加深学生对知识的理解和运用。
-
系统通过产品说明、零件展示、装配演示、原理展示四个方面,讲述霍尔位移传感器、霍尔转速传感器、压电传感器、湿敏传感器、气敏传感器、电涡流传感器、磁电传感器、差动电容传感器、差动变压器、金属箔应变传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K 型热电偶、E 型热电偶、PT100 铂电阻等 17个常用传感器。
-
研华PPC-621W-PTA工控实训一体机,硬件及零件:CPU i5-12500,内存 8GB,硬盘 256GB 固态,显示器 21.5 寸。单独展示传感器的各个组成元件,观察零件的结构、材质以及材质类型。
-
装配演示:以 3D 仿真的形式展示传感器的装配过程,让学生直观了解传感器的组成结构和装配方法。具有快速装配、慢速装配、放大、缩小、旋转视图等功能。
-
原理展示:通过位移测量、振动测量、转速测量、环境测量等具体应用实例来展示传感器的基本原理,并可动态显示实验结果,以此加深学生对传感器的了解。
-
支持Legacy 与UEFI 两种方式启动系统、双硬盘,支持 NVME,M.2新型高速固态硬盘,同时兼容新老机型部署。
-
终端管理
-
管理分组及桌面分配:支持将客户端进行分组的方式管理,管理员可根据配置好的镜像分配给相应的分组,支持P2P 部署功能,可在正常上课的同时边部署边使用,支持分区共享,支持断点续传,不需要强制一次下发完成,大幅减少网络传输中的重复数据,可以大幅提高传输效率。
-
终端在无操作系统的裸机状态下,开机设置网络启动后,连上服务端即可使用,无须提前网络部署或对终端硬盘进行任何的操作。
-
支持客户端双硬盘的统一部署和保护还原,支持每次/天/周/月及手动还原等多种恢复策略。
-
支持客户端共存操作系统数量 64 个,并需具有多项系统部署策略,不局限于部署所有系统,部署默认系统,部署隐藏系统等策略。
-
终端需支持在断网或服务端宕机的极端情况下,部署至本地硬盘的所有操作系统,均可正常使用和每次开机还原,同时提供单机保存的管理接口。
-
通过桌面云服务器部署至终端本地硬盘的操作系统,需支持卸载客户端软件,同时保留操作系统的功能,便于管理人员对终端的灵活调配。
-
终端开机操作系统选单需支持中文显示及密码验证进入功能,每个系统名称需支持10 个汉字,每个系统可设置不同的验证密码。
-
支持客户端裸机开机使用,并提供开机自动部署的开关,用户可灵活手动调整。
-
在终端系统每次还原策略下,支持对直连打印机,共享,打印机驱动,以及系统内默认纸张的智能记忆与全自动设置。
六、传感器实验内容如下:
|
|
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
|
差动变压器的性能实验
|
|
实验十四
|
激励频率对差动变压器特性的影响
|
|
实验十五
|
差动变压器的振动实验
|
|
实验十六
|
差动变压器的电子秤实验
|
|
实验十七
|
光电式传感器的转速测量实验
|
|
实验十八
|
光电式传感器的旋转方向测量实验
|
|
实验十九
|
接近式霍尔传感器实验
|
|
实验二十
|
霍尔传感器的转速测量实验
|
|
实验二十一
|
霍尔传感器的振动测量实验
|
|
实验二十二
|
涡流传感器的位移特性实验
|
|
实验二十三
|
被测体材质对涡流传感器特性的影响实验
|
|
实验二十四
|
涡流式传感器的振动实验
|
|
实验二十五
|
涡流式传感器的转速测量实验
|
|
实验二十六
|
温度传感器及温度控制实验(AD590)
|
|
实验二十七
|
K型热电偶的温度控制实验
|
|
实验二十八
|
热电偶冷端温度补偿实验
|
|
实验二十九
|
E型热电偶的温度控制实验
|
|
实验三十
|
Pt100铂电阻的温度控制实验
|
|
实验三十一
|
Cu50铜电阻的温度控制实验
|
|
实验三十二
|
磁电式传感器的特性实验
|
|
实验三十三
|
磁电式传感器的转速测量实验
|
|
实验三十四
|
磁电式传感器的应用实验
|
|
实验三十五
|
压电加速度式传感器的特性实验
|
|
实验三十六
|
光纤传感器的位移特性实验
|
|
实验三十七
|
光纤传感器的振动实验
|
|
实验三十八
|
光纤传感器的转速测量实验
|
|
实验三十九
|
压阻式压力传感器的特性实验
|
|
实验四十
|
压阻式压力传感器的差压测量实验
|
|
实验四十一
|
超声波传感器的位移特性实验
|
|
实验四十二
|
超声波传感器的应用实验
|
|
实验四十三
|
气敏传感器的原理实验
|
|
实验四十四
|
湿度式传感器原理实验
|
|
实验四十五
|
气体流量的测定
|
|
实验四十六
|
移相器实验
|
|
实验四十七
|
相敏检波器实验
|
|
实验四十八
|
低通滤波器实验
|
|
实验四十九
|
热释电红外传感器实验
|