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检测与转换(传感器)技术实训装置

  • 所属分类:教学仪器
  • 浏览次数:
  • 发布时间:2024-12-24 14:16:03
  • 详细信息
  • 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)

    序号

       

        

     

     

    1

    电阻霍尔式传感器模块

    电阻式传感器

    ± 2mm

    ± 1.5%

    2

    霍尔式传感器

    ≥ 2mm

    0.1%

    3

    电容传感器模块

    电容式传感器

    ± 5mm

    ± 1.3%

    4

    电感传感器模块

    电感式传感器

    ± 5mm

    ± 3%

    5

    光电传感器模块

    光电式传感器

    0-2400转/分

    ≤ 1.5%

    6

    涡流式传感器模块

    涡流式传感器

    ≥ 1mm

    ± 3%

    7

    温度式传感器模块

    温度式传感器

    0-100℃

    ± 2%

    8

    磁电式传感器


    0 .5V/m

    9

    烟雾传感器

    1-30Hz

    ± 2%/s

    10

    光纤式传感器模块

    光纤式传感器

    ≥1.5mm

    ± 1.5%

    11

    压力传感器模块

    压力传感器

    0-50kpa

    ± 2%

    12

    超声波传感器模块

    超声波传感器

    20-60cm

    1cm

    13

    MQ3气敏传感器

    50-200ppm


    14

    湿敏传感器模块

    湿敏传感器

    10-95%RH

    ± 5%

    15

    霍尔式测速传感器

    0-2400转/分

    ± 1.5%

    16

    涡流测速传感器

    0-2400转/分

    ≤ 1.5%

    17

    磁电测转速传感器

    0-2400转/分

    ≤ 1.5%

    18

    转速传感器

    0-2400转/分

    ≤ 1.5%

    19

    热电偶、热电阻传感器

    K 型热电偶传感器

    0-100℃

    ± 3%

    20

    E型热电偶传感器

    0-100℃

    ± 3%

    21

    Pt100电阻传感器

    0-100℃

    ± 3%

    22

    Cu50铜电阻传感器

    0-100℃

    ± 3%

    23

    震动传感器



    24

    热释电红外传感器模块

    热释电红外传感器


    3200V/W

    25

    硅光电池传感器模块

    硅光电池传感器


    0.35A/W

    26

    集成温度传感器模块LM35

    集成温度传感器LM35

    0-100℃

    ± 2%

    27

    PN结、正与负温热敏电阻传感器模块

    PN结温度传感器

    0-100℃

    ± 3%

    28

    正温热敏电阻传感器

    0-100℃

    ± 3%

    29

    负温热敏电阻传感器

    0-100℃

    ± 3%

    30

    光敏二极管、光敏三极管与光敏电阻传感器模块

    光敏二极管传感器

    随光照度变化

    ± 3%

    31

    光敏三极管传感器

    随光照度变化

    ± 3%

    32

    光敏电阻传感器

    电阻随光变化

    ± 3%

    33

    太阳能传感器



    34

    可然气体传感器

    0-6000gcm

    ±2%Fs

    35

    声音传感器

    0-25mm


    36

    电子传感器(配温度表)




    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

    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

    电容传感器特性实验

    实验八

    传感器特性实验

    实验九

    光电传感器特性实验

    实验十

    烟雾传感器实验

    实验十一

    接近式霍尔传感器实验

    实验十二

    霍尔传感器的转速测量实验

    实验十三

    霍尔传感器的振动测量实验

    实验十四

    涡流传感器的位移特性实验

    实验十五

    被测体材质对涡流传感器特性的影响实验

    实验十六

    涡流式传感器的振动实验

    实验十七

    涡流式传感器的转速测量实验

    实验十八

    温度传感器及温度控制实验(AD590

    实验十九

    K型热电偶的温度控制实验

    实验二十

    E型热电偶的温度控制实验

    实验二十一

    Pt100铂电阻的温度控制实验

    实验二十二

    Cu50铜电阻的温度控制实验

    实验二十三

    磁电式传感器的转速测量实验

    实验二十四

    光纤传感器的位移特性实验

    实验二十五

    光纤传感器的转速测量实验

    实验二十六

    超声波传感器的位移特性实验

    实验二十七

    超声波传感器的应用实验

    实验二十八

    气敏传感器的原理实验

    实验二

    湿度式传感器原理实验

    实验三十

    热释电红外传感器实验

    实验三十一

    硅光电池光电特性实验

    实验三十二

    集成温度传感器LM35温度特性实验

    实验三十三

    集成温度传感器LM35测温实验

    实验三十四

    PN结温度传感器测温控制实验

    实验三十五

    正温热敏电阻温度特性实验

    实验三十六

    负温热敏电阻温度特性实验

    实验三十七

    光敏二极管特性实验

    实验三十八

    光敏三极管特性实验

    实验三十九

    光敏电阻特性实验

    实验四十

    光敏电阻应用实验

    实验四十一

    太阳能传感器实验

    实验四十二

    可然气体传感器

    实验四十三

    声音传感器

    实验四十四

    电子传感器(配温度表)

    实验四十五

    震动传感器实验


    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:

    序号

         

    单位

    数量

    1

    实训台

    1
    2

    实训桌

    1
    3

    升降圆凳

    2
    4

    电阻式霍尔式传感器转换电路

    1
    5

    涡流式传感器转换电路

    1
    6

    温度式传感器转换电路

    1
    7

    光纤式传感器转换电路

    1
    8

    超声波传感器转换电路

    1
    9

    热电偶、热电阻传感器转换电路

    1
    10

    湿敏传感器转换电路

    1
    11

    热释电红外传感器转换电路

    1
    12

    硅光电池传感器模块

    1
    13

    集成温度传感器模块LM35

    1
    14

    PN结与正、负温热敏电阻传感器模块

    1
    15

    光敏二极管、光敏三极管 与光敏电阻传感器模块

    1
    16

    电阻式传感器

    1
    17

    电容式传感器

    1
    18

    霍尔式传感器

    1
    19

    电感式传感器

    1
    20

    光电式传感器

    1
    21

    涡流式传感器

    1
    22

    涡流测速传感器

    1
    23

    温度式传感器

    1
    24

    磁电测速传感器

    1
    25

    光纤式传感器

    1
    26

    压力传感器

    1
    27

    超声波传感器

    2
    28

    气敏传感器

    1
    29

    湿敏传感器

    1
    30

    霍尔式转速传感器

    1
    31

    转速传感器

    1
    32

    K型热电偶传感器

    2
    33

    E型热电偶传感器

    1
    34

    Pt100铂电阻传感器

    1
    35

    Cu50铜电阻传感器

    1
    36

    热释电红外传感器

    1
    37

    硅光电池传感器

    1
    38

    集成温度传感器LM35

    1
    39

    PN结温度传感器

    1
    40

    正温热敏电阻传感器

    1
    41

    负温热敏电阻传感器

    1
    42

    光敏二极管传感器

    1
    43

    光敏三极管传感器

    1
    44

    光敏电阻传感器

    1
    45

    太阳能传感器

    1
    46

    可然气体传感器

    1
    47

    声音传感器

    1
    48

    电子传感器

    1
    49

    加热温度室

    1
    50

    位移台架

    1
    51

    光纤位移台架

    1
    52

    照度头

    1
    53

    光源

    1
    54

    避光筒

    1
    55

    测微器

    1
    56

    压力表

    1
    57

    橡皮气囊

    1
    58

    三通管

    1
    59

    铁片、铜片、铝片各一片

    3
    60

    温度计0-100

    1
    61

    Φ8×4磁钢

    1
    62

    超声波反射挡板

    1
    63传感器实验指导书1
    64

    实验连接导线

    1
    65

    数据采集连接线

    1
    66

    数据采集处理软件

    1


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