检测与转换（传感器）技术实训装置

技术参数：
1 、输入电源：AC220V±5% 50±1Hz
2 、额定电流：≤5A
3 、直流电源：±5V ±15V
4 、稳压系数：≤1%
5 、电压纹波：≤10mV
6 、非线性误差：≤5%
7 、测量精度：≤1%
8 、功耗：100VA
9 、输出电流：1A
10 、相对温度： -5℃~40℃
11 、相对湿度：＜85%（25℃） 
12 、实验台规格外形尺寸：1600x750x1100mm

主控台功能：
1 、实验台提供四组直流稳压电源：±5V、±15V；±2V~±10V分五挡输出，2~24V可调，具有短路保护功能。
2 、低频信号发生器： 1Hz-30Hz 输出连续可调，Vp-p值10V，最大输出电流0.5A。
3 、音频信号发生器： 0.4KHz-10KHz 输出连续可调，输出电压范围： 0VP~10VP 连续可调，最大输出电流：0.5A（有效值0.4KHz) 。
4 、差动放大器：通频带0-l0KHz, 可接成同相、反相、差动结构，增益为1-150倍的直流放大器。
5 、数字式电压表：三位半显示，量程±2V、±20V, 输入阻抗100kΩ, 精度1%。
6 、数字式频率／转速表：由四只数码管，2只发光管组成，输入阻抗100kΩ, 精度1%。频率测量范围1~9999Hz, 转速测量范围1~9999r/min。
7 、温度表：0~150℃，精度1%。
8 、高精度温度控制PID调节仪，多种输入输出规格，具有人工智能调节以参数自整定功能。
9 、机械式压力表：0-40Kpa, 精度2%。
10 、手动气压源：0-40Kpa。
11、STM32单片机组件：STM32F103C8T6芯片1个，oled显示屏1个，电源模块1个，大面包板1个，跳线1套，USB转TTL 刷机板1套，杜邦线1套，数据供电线1条，光敏电阻传感器模块1套，有源蜂鸣器模块1套，带针脚数码管1套，led灯珠1套，金属膜电阻1套，透明包装盒1个，STM32仿真下载器1个，舵机1个，面包线1套，热敏电阻传感器模块1个，对射式红外传感器模块1个，反射式红外传感器模块1个，W25Q64存储器模块1个，MPU6050陀仪模块1个，旋转编码器模块1个，TB6612电机驱动模块1个，130直流电机1个，风扇叶1个，按键帽2只，按键开关10只，电位器2只。

三源部分：
1 、加热源：16V交流电源加热，温度控制范围0~150℃。
2 、转动源：0-12V直流电源验动，转速可调范围0~2400转/分。
3 、振动源：振动频率1-30Hz（可调），共振频率13Hz左右。

数据采集卡及处理软件：
1、数据采集工作12位AD转换、RS232、接口，分辨率由1/22048，采样周期1m-100ms，采样速度可选择，即可单次采样亦能连续采样。提供的处理软件有良好的计算机界面，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。
2、教师教学设计系统：本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件即可手动设置故障也能自动设置故障，本软件通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本软件内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本软件通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构，
3、虚拟频谱仪、逻辑分析仪、示波器、三用表仿真软件：本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。
虚拟多用表参数：交流电压量程档位分：10、50、250、1000；直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000；欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K；电流表档位：50μa、0.5、5、50、500；BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω；BUZZ：R×3；红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm；三极管测量孔。
4、多系统应用控制虚拟仿真系统：本软件基于unity3d开发，内置任务书与实验提示，采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，鼠标滚轮控制画面远近，可360度旋转，三维墙体上画有电气图。
1.设备元件组装：根据高亮提示，找到元件控制架，可从元件库中按电气元件布局图拖拽元件安置到元件控制架上，元件库设有控制面板、开关电源、微型继电器、PLC、变频器、步进电机、交流电机、伺服电机、伺服驱动器、步进驱动器、接口板、操作面板、断路器、伺服电机接口、数显电压表，选择错误时有提示。
2.技术指标测量：选择万用表检查伺服电机连接线、带BOP面板的伺服驱动器，左右按钮调至欧姆档，拖拽黑红表笔分别插入R、S、T、U、V、W、接地相测试阻值，根据高亮提示，在场景中找到电源开关，拖拽电笔或万用表进行测量电源是否打开。
3）电器元件连接：根据电气接线图，连接好电源线、控制线，高亮提示接口，将驱动器、接口板、动力线、伺服电机、编码器、PLC、继电器按顺序连接好，打开总电源开关、伺服电源开关、故障电路开关后，提示故障代码，从三项中多选故障原因。
4）参数调整测试：电源合闸进行调速，按任务书要求设置驱动器参数，进行点动控制/模拟量调速/多段调速控制，观察三维伺服电机运动控制。选择6条PLC程序选择任意一种然后进行伺服驱动器模拟量调速，PLC参数可调，设置好驱动器参数，进入三维伺服电机运动控制界面及电气显示界面，操作面板设有伺服启动、低速、中速、高速、伺服停止、扭矩限制、异常重置、正转/反转选择、0-10滑动控制（电气面板实时显示数值）。
5）巡视伺服系统口罩机三维虚拟仿真机，观察其结构，可注入故障点，多选故障原因，进行故障定位，将故障原因与对应的检测及定位方法连线，选择正确后进行故障排除，将故障原因与对应的解决方法连线。
6）控制工艺方案，可选点动控制/模拟量调速/多段调速控制的单机模式及联机模式，调出控制面板，显示3条生产线运行，进行实时控制，可选点动、低中高速、启动、停止控制，速度可调，根据控制方案，系统自动得出生产线运行性能优劣，并提交交底记录。
5、职业技能综合集成训练虚拟仿真系统：本软件基于unity3d开发，内置实验步骤、实验指导书、电路图、组件列表、连接线路、接通电源、电路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以通过启动/停止、正向运动、反向运动按钮操作三维机床模型运动，在连接线路状态下，三维机床模型可进行放大/缩小、平移。
1.继电器控制：阅读实验指导书，并进入实验，通过识读电路图，选择组件列表中的继电器、热继电器、开关等元器件以拖拽的形式布局至电器柜中，限位器置于三维机床模型上，可选择盖盖子，部分元器件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子进行连线，将机床电路连接成功后，选择接通电源，进行操作，若组件或线路连接错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
2.PLC控制：实验同继电器控制，增加PLC控制功能，在连线完成后，通过PLC编码按钮，进入程序编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符号，编写完成后，选择提交进行程序验证。验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。
3.单片机控制：实验同继电器控制，增加单片机控制功能，在连线完成后，通过C编码按钮进入编程界面，输入正确的C语言代码，提交验证成功后，接通电源进行操作，组件、线路连接、代码错误将弹出提示错误框，可随时进行场景重置。

传感器种类及技术指标：（参考值）

传感器特点：
1、传感器外壳采用进口透明有机玻璃与硬聚氯制做，内部装置各种精密传感器。
2、每种传感器每个独立，传感器上印有原理图与接线口，学生做实验时快捷方便，而且老师可以带到课堂上讲课用。
3、传感器转换电路板采用模块式结构，模块上印有转换原理图与接线口。
4、本实训装置由主控台、传感器、实验模块、位移台架、数据采集卡及处理软件、实验桌六部分组成，实验桌柜存放实验模块，抽屉存放各种传感器。
5、学校选购可根据要求增减实验项目，实验项目还可以根据新产品的开发不断拓展。

传感器实验内容如下：                     带*实验为思考实验

单片机实验如下：
1、LED闪烁/LED流水灯/蜂鸣器
2、对射式红外传感器计次
3、定时器定时中断
4、按键控制LED
5、光敏传感器控制蜂鸣器
6、OLED显示屏
7、旋转编码器计次
8、定时器外部时钟
9、PWM驱动LED呼吸灯
10、TIM输入捕捉
11、输入捕获模式测频率
12、编码器接口测速
13、ADC模数转换器

传感器配置清单：