智能傳感器原理與應用技術實驗系統(tǒng)

一、 概述

對于傳感器原理課程的實驗，全國各高校目前所用的大多為大型實驗臺與手動調節(jié)千分尺方式，其特點是能夠根據(jù)傳感器基本原理進行驗證性實驗，滿足從原理上認識傳感器的教學要求，但在老師教學與學生動手的整個實驗過程上實驗內容有所欠缺，甚至有點枯燥，似乎實驗僅為了測數(shù)據(jù)，填表，計算出線性度和靈敏度，其他相鄰的知識點在此實驗中卻未有體現(xiàn)。

本系統(tǒng)根據(jù)上述問題，對整個實驗從新設計，對老系統(tǒng)進行升級或替代，在滿足原有教學目標上，豐富實驗內容，增加操作，軟件硬件相結合。

本系統(tǒng)采用LabVIEW進行采集和測量，融合軟件，電子，測控，機械等專業(yè)內容，使得原有單點式的實驗，變成多面式的，立體式的，學生所學的知識能夠在此實驗中一定程度上能夠綜合運用上。   

二、 技術指標

1、主實驗箱：

?電源輸出功能：提供+5V、-5V、+12V/、-12V/直流電源；?實驗面包板：170*65mm；

?接口端子座：37針，50針；

?接線端子排：72路；

?實驗模塊:

·步進電機控制與霍爾元件檢測單元                   

·開關量信號控制和檢測模塊

·電機調速與測速模塊

·電子秤（壓力）測量模塊

·溫度測量系統(tǒng)模塊

·光強度檢測與控制模塊

·磁場場強計模塊

·濕度測量計模塊

·紅外發(fā)射與接收模塊

·熱釋電檢測模塊

·可燃氣體檢測系統(tǒng)模塊

·交通燈系統(tǒng)控制模塊

·音頻分析測量模塊

·熱電偶溫度檢測模塊

·點陣漢字顯示控制模塊

·加速度測量模塊

·IC卡讀寫模塊

·超聲波測距模塊

·PH值酸堿度測量模塊

·懸臂梁應力分析模塊

·光電池照度檢測與控制模塊

2、數(shù)據(jù)采集卡：

?模擬輸入通道：不低于16路；

?輸入通道分辨率：12位分辨率；

?總采樣率：不低于200kS/s；

?FIFO: 不低于4K；

?模擬輸出通道: 不低于4路；

?輸出通道分辨率: 不低于12位；

?輸出通道更新率: 不低于100 kS/s；

?數(shù)字輸入通道:不低于16路；

?數(shù)字輸出通道:不低于16路；

?計數(shù)器：不低于3個；

?計數(shù)器精度：32位；

?與計算機接口：USB；

3、執(zhí)行機構

系統(tǒng)最小間隔：0.02mm/0.9DEG

步進電機：

步 距 角：0.9DEG

絕緣電阻：500V DC  100MΩ

絕緣強度：500V AC 1 Minute

溫    升：65K

環(huán)境溫度：-10~+55℃

絕緣等級：B

絲杠：

總長：大于10CM

精度等級：C7

底座材料：亞克力 

三、 實驗內容

原理性實驗內容

(1)金屬箔式應變片一單臂電橋性能實驗  

(2)金屬箔式應變片一半橋性能實驗 

(3)金屬箔式應變片一全橋性能實驗 

(4)直流全橋的應用一電子秤實驗   

(5)交流全橋的應用一振動測量實驗 

(6)擴散硅壓阻壓力傳感器差壓測量實驗

(7)差動變壓器的性能實驗  

(8)激勵頻率對差動變壓器特性的影響實驗

(9)差動變壓器零點殘余電壓補償實驗  

(10)差動變壓器的應用一一振動測量實驗 

(11)電容式傳感器的位移特性實驗

(12)電容傳感器動態(tài)特性實驗    

(13)直流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗

(14)交流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗

(15)霍爾測速實驗 

(16)霍爾式傳感器振動測量實驗

（17)磁電式轉速傳感器的測速實驗

(18)壓電式傳感器振動實驗

(19)電渦流傳感器的位移特性實驗

(20)被測體材質、面積大小對電渦流傳感器的特性影響實驗

(21)光纖傳感器的位移特性實驗

(22)光電轉速傳感器的轉速測量實驗

(23)PTl0溫度控制實驗

(24)集成溫度傳感器AD590的溫度特性驗

(25)鉑電阻溫度特性實驗

(26)K型熱電偶測溫實驗

(27)E型熱電偶測溫實驗

(28)氣敏傳感器實驗

(29)濕敏傳感器實驗

(30)轉速控制實驗

應用型實驗內容

  ·開關量信號控制和檢測

  ·流水燈與搶答器控制

  ·數(shù)字時鐘顯示控制

  ·溫度測量與溫度控制PID實驗

  ·光強檢測與控制系統(tǒng)實驗

  ·濕度傳感器實驗

  ·紅外數(shù)據(jù)傳輸實驗

  ·電機調速與測速開環(huán)實驗

  ·電機調速與測速閉環(huán)PID實驗

  ·電子秤（壓力傳感器）實驗

  ·步進電機控制與霍爾元件位置檢測實驗

  ·熱釋電人體感應實驗

  ·磁場場強檢測實驗

  ·可燃氣體檢測實驗

  ·交通燈系統(tǒng)控制實驗

  ·音頻分析測量實驗

  ·熱電偶溫度檢測實驗

  ·雙色點陣漢字顯示控制實驗

  ·加速度測量實驗

  ·振動測量實驗

  ·IC卡讀寫實驗

  ·超聲波測距實驗

  ·PH值酸堿度測量實驗

  ·電阻應變片懸臂梁應力分析實驗

  ·光電池照度計實驗

注：上述實驗可根據(jù)實際教學要求增減定制.