多功能網絡型傳感器檢測技術實驗臺

多功能網絡型傳感器檢測技術實驗臺
一、產品簡介
該傳感器與檢測技術實驗臺要求傳感器采用工業結構，便于學生加強對書本知識的理解，并
在實驗過程中，通過信號的拾取，轉換，分析，培養學生作為一個科技工作者具有的基本操作技
能與動手能力。
二、產品組成
實驗臺組成：傳感器與檢測技術實驗臺由主控臺、振動源、溫度源、轉動源、傳感器和相應
的實驗模塊、增強部分有測液位雙容水箱、數據采集卡及處理軟件、實驗臺桌網絡集中控制等部
分組成。
1、主控臺部分
提供高穩定的±15V、＋5V、±2V～±10V 可調、＋2V～＋24V 可調八種直流穩壓電源；主控
臺面板上還裝有電壓、頻率、轉速，氣壓顯示。 音頻信號源（音頻振蕩器）。0.4KHz～10KHz（可
調）；低頻信號源1Hz～30Hz(可調)；氣壓源0－20kpa 可調，高精度溫度調節儀表（控制精度
±0.5℃，轉速控制精度千分之一帶通訊RS232／485）；電壓顯示200mA～20V 三檔切換；RS232
／USB 雙計算機接口；流量計。以上電壓、信號部分必須有短路保護報警指示。
2、三源板
裝有振動源1HZ－30HZ（可調）；轉動源0－2400 轉／分（可調）；加熱源＜150℃（可調）。
3、傳感器：共25 種傳感器，增強型又多6 種傳感器。
4、實驗模塊部分：共十三種模塊，增強型又多6 種模塊。
5、數據采集卡及處理軟件
6、實驗桌：專用實驗桌尺寸為1600×800×750(mm)，實驗桌面上預留顯示器或示波器安放
位置。實驗桌的兩個特制柜可分別安放實驗模板和計算機主機及鍵盤。
7、多媒體三維動畫演示軟件
8、多媒體網絡教室軟件
9、上位計算機組態軟件
應用MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態軟件。
10、RS485/RS232 轉換器
11、電源集中控制器

三、產品基本配置特點
1、傳感器的結構要從原理型轉向工業檢測傳感器，傳感器定性轉向定量，要有較高的精度，
便于計算機做實驗的特性分析。
2、儀器配溫度源、氣源、振動源、轉動源、液位等測試源。傳感器配相應實驗模塊，便于
操作和管理，實驗完成后，可分別放入實驗臺的柜子里和傳感器箱。能根據教學需求添加增強部
分傳感器及其模塊，或開發特殊的傳感器模塊。
3、各種公共源也可用于學生課程設計、畢業設計及進行一些開發性實驗；電源及信號源設
制有保護電路，保護報警指示。確保學生在誤操作后不會損壞設備并保證學生的安全。軟件采集
要求雙通道實時采集。
4、提供了液位測試傳感器、液位水箱、PSD、CCD、光柵、超聲、扭矩等增強型傳感器，可
使學生更廣地了解傳感器的應用，為課程設計提供更廣的空間。
四、產品技術指標
表1 多功能網絡型傳感器檢測技術實驗臺產品技術指標

五、可開設的實驗項目
1．金屬箔式應變片單臂電橋性能實驗
2．金屬箔式應變片半橋性能實驗
3．金屬箔式應變片全橋性能實驗
4．金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗
5．金屬箔式應變片溫度影響實驗
6．直流全橋的應用——電子秤實驗
7．交流全橋的應用——振動測量實驗
8．擴散硅壓阻壓力傳感器的壓力測量實驗
9．差動變壓器的性能實驗
10．激勵頻率對差動變壓器特性的影響實驗
11．差動變壓器零點殘余電壓補償實驗
12．差動變壓器的應用――振動測量實驗
13．電容式傳感器的位移特性實驗
14．電容傳感器動態特性實驗
15．直流激勵時霍爾傳感器位移特性實驗
16．交流激勵時霍爾傳感器位移特性實驗
17．霍爾測速實驗
18．磁電式轉速傳感器的測速實驗
19．用磁電式原理測量地震*
20．壓電式傳感器測振動實驗
21．電渦流傳感器的位移特性實驗
22．被測體材質對電渦流傳感器的特性影響實驗
23．被測體面積大小對電渦流式傳感器的
特性影響實驗
24．電渦流傳感器測量振動實驗
25．電渦流傳感器測轉速實驗*
26．光纖傳感器的位移特性實驗
27．光纖傳感器測量振動實驗
28．光電轉速傳感器的轉速測量實驗
29．利用光電傳感器測轉速的其它方案*
30．集成溫度傳感器的溫度特性實驗
31．鉑電阻溫度特性實驗
32．銅電阻溫度特性實驗
33．K 型熱電偶測溫實驗
34．E 型熱電偶測溫實驗
35．熱電偶冷端溫度補償實驗*
36．對酒精敏感的氣敏傳感器的原理實驗
37．濕度傳感器的實驗
38．光敏電阻實驗
39．光敏二極管的特性實驗
40．光敏三極管特性實驗
41．光電池光照特性實驗
42．J 型熱電偶測溫實驗
43．J 型熱電偶的毫伏值對照實驗
44．軟件的標定實驗
45．數據單步采集實驗
46．數據定時采集實驗
47．數據采集系統實驗（靜態舉例）
48．數據采集系統實驗（動態舉例）
49．虛擬示波器采集實驗
50．虛擬頻譜分析實驗
51．虛擬失真度儀采集實驗
52. 用MCGS （ Monitor and Control Generated
System）全中文工控組態軟件對溫度控制實驗
53. 用MCGS （ Monitor and Control Generated
System）全中文工控組態軟件對轉速控制實驗
備注：帶*號實驗為思考實驗，由學生自己動手組建。
增強型可單選的傳感器見下

六、增強型可單選的傳感器
增強部分實驗：
1.PSD 位移傳感器測定位移實驗
2.PSD 位移傳感器測量振動*
3.扭矩傳感器的性能實驗
4.扭矩傳感器的不同的信號傳輸方式*
5.超聲波傳感器測量距離實驗
6.超聲波傳感器的方位角測定方向*
7.超聲波自動開閉的實驗*
8.CCD 測定直徑實驗
9. CCD 測面積實驗
10.光柵位移傳感器位移測量實驗
11．液位傳感器的標定實驗測量實驗
12．液位傳感器的測量實驗
備注：帶*號實驗為思考實驗，由學生自己動手組建。
表2 增強型傳感器工作臺產品技術指標

七、數據采集卡及處理軟件
（一）數據采集卡及處理軟件：
數據采用RS232/USB 雙接口。采集器既能滿足完全的實驗要求，取代現有的儀表顯示讀
數，也可作為科研人員直接的科研開發使用。
具體技術指標如下：
1、接口標準：RS232/USB 接口
2、A/D：12 位
3、通道數：可以擴展到8 通道
4、采樣：同步、異步
5、觸發方式：軟觸發、硬觸發
6、采樣頻率：100KHz(分檔可選)
7、測量誤差：0.2mv
8、測量量程：最大可達正負15V
9、支持電壓、電流信號直接輸入，無需配備轉換器
10、可以擴充D/A 通道
11、環境：windows98/2000/xp
12、軟件：配備傳感器綜合實驗系統成套實驗軟件包及高聯虛擬儀器軟件包(如虛擬濾
波器，頻譜分析，失真測量等必須配備)
（二）虛擬軟件
可以采用232/USB 準協議，實時的數據采集系統。采集系統可單獨對外部信號進行采集，
也可和傳感器實驗臺上進行實驗操作。必須是在LabVIEW 軟件下開發的。
系統需求：
1、操作系統：Windows 98 SE/Me/2000/XP 簡體中文版
2、Intel Pentium Ⅲ500MHz 或AMD Athlon700MHz 以上
3、128Mb 或以上內存
4、400MB 以上硬盤空間供軟件安裝和備份
5、有USB 接口

6、4 倍速或以上的CD-ROM
該軟件主要功能：
1、 軟件按照公司實驗指導書編寫，大部分實驗能用此數據采集軟件進行實驗操作。
2、 軟件采集設置可分單步采樣、定時采樣、雙向采樣、與動態采樣。在單步采樣時可
以以最小二乘法與端點法分析其最大非線性誤差或最大遲滯誤差，在動態實驗時可以分析其
輸入波形的頻率、振幅或轉速。
3、 支持打印功能，能把實驗結果在實驗結束后即可打印出來。
4、 采集卡硬件具有程控放大功能，在測量小電壓時能有很高精度。
5、 在數據采集時通訊速率在10 萬秒點以上
6、 數據采集軟件支持USB/RS232 通訊。
7、 支持差動輸入功能。
8、 支持雙通道數據采樣。
9、 具有虛擬示波器功能，并能對波形進行頻譜分析、失真度儀計算。
八、三維動畫演示軟件說明
軟件特點：
1、真實性好
按照傳感器與檢測技術實驗臺各零件尺寸比例進行三維實體建模，把傳感器實驗臺的各
部分完全、真實地再現到電腦屏幕上。配合動畫、文字，生動、詳細的介紹各種傳感器的內
外結構及原理，?？梢钥焖倭私猱a品的組成和使用方法，可以在電腦上模擬實際情況進行實
驗步驟的操作。
2、教學手段生動
采用三維模型制作成動畫，生動、詳盡地介紹變速器各組成部分的零件結構及原理，。
3、優越的擴展性
以根據您的教學要求制作所需要的教學內容。
4、強大的交互性
可以輕松的使用鼠標，在電腦上模擬實際情況進行。本軟件還將提供教學考核功能，實
驗指南電子版及有便于教學所需的內容。5、教學與考核相結合

達到教學目的，又可以用來考核教學結果。
九、MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態軟件
MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態度和轉速的動態調節。
要求是一款在工業上廣泛應用的工業組態控制軟件，能實現在線動態實時控制。在本產品上
的應用列舉為結合PID 調節儀和PC 進行溫度、轉速控制。
十、多路電源集中控制器
1、主機（教師）可以控制學生機，防止學生亂開電源造成誤操作。
2、學生機的電源只有在通過集中控制器通上開起指令后，學生機才能通過開關操作開
機。
3、在學生主機上必須裝置漏電保護器，弱電、信號源、直流源部分必須裝置有短路保
護報警指示。
十一、電路原理
實驗模板電路原理已印刷在模板的面板上，實驗接線圖參見下文中的具體實驗內容。
十二、使用方法
開機前將電壓表選擇旋鈕打到2V 檔；電流表顯示選擇旋鈕打到200mA 檔；步進可調直
流穩壓電源旋鈕打到± 2V 檔；其余旋鈕都打到中間位置。
將AC 220V 電源線插頭插入市電插座中，合上電源開關，數顯表顯示0000，表示實驗
臺已接通電源。
做每個實驗前應先閱讀實驗指南，每個實驗均應在斷開電源的狀態下接實驗線路接好連
接線（實驗中用到可調直流電源時，應在該電源調到實驗值后再接到實驗線路中），檢查無
誤后方可接通電源。
合上調節儀（溫度開關）電源開關，調節儀的PV 顯示測量值；SV 顯示設定值。
合上氣源開關，氣泵有聲響，說明氣泵工作正常。
數據采集卡及處理軟件使用方法另附說明。
十三、儀器維護及故障排除
維護：
1、防止硬物撞擊、劃傷實驗臺面；防止傳感器及實驗模板跌落地面。
2、實驗完畢要將傳感器、配件、實驗模板及連線全部整理好。
故障排除：
1、開機后數顯表都無顯示，應查AC 220V 電源有否接通；主機箱側面AC 220V 插座中的保險絲是否燒斷。如都正常，則更換主機箱中主機電源。
2、轉動源不工作，則手動輸入＋12V 電壓，如不工作，更換轉動源；如工作正常，應
查調節儀設置是否準確；控制輸出Vo 有無電壓，如無電壓，更換主機箱中的轉速控制板。
3、振動源不工作，檢查主機箱面板上的低頻振蕩器有無輸出，如無輸出，更換信號板；
如有輸出，更換振動源的振蕩線圈。
4、溫度源不工作，檢查溫度源電源開關是否打開；溫度源的保險絲是否燒斷；調節儀
設置是否準確。如都正常，則更換溫度源。
注意事項：
1、在實驗前務必詳細閱讀實驗指南。
2、嚴禁用酒精、有機溶劑或其它具有腐蝕性溶液擦洗主機箱的面板和實驗模板面板。
3、請勿將主機箱的電源、信號源輸出端與地（⊥）短接，因短接時間長易造成電路故
障。
4、請勿將主機箱的± 電源引入實驗模板時接錯。
5、在更換接線時，應斷開電源，只有在確保接線無誤后方可接通電源。
6、實驗完畢后，請將傳感器及實驗模板放回原處。
7、如果實驗臺長期未通電使用，在實驗前先通電十分鐘預熱，再檢查按一次漏電保護
按鈕是否有效。
8、實驗接線時，要握住手柄插拔實驗線，不能拉扯實驗線。