傳感器教學(xué)設(shè)備,傳感器實驗臺,傳感器技術(shù)實驗裝置
2021-10-26 10:29一、傳感器實驗臺技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電源：AC220V±5% 50±1Hz
2、額定電流：≤5A
3、直流電源：±5V ±15V
4、穩(wěn)壓系數(shù)：±1%
5、電壓紋波：≤10mV
6、非線性誤差：≤5%
7、測量精度：≤1%
8、功 耗：100VA
9、輸出電流：1A
10、相對溫度：-5℃～40℃
11、相對濕度：＜85%（25℃）
12、實驗臺規(guī)格外形尺寸：1600×750×1100mm
二、傳感器技術(shù)實驗裝置主要結(jié)構(gòu)：
該設(shè)備由主控臺、傳感器、實驗?zāi)K、位移臺架、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實驗桌六部分組成，實驗桌柜存放實驗?zāi)K，抽屜存放各種傳感器。
1、實驗桌：規(guī)格1500×700×780mm，實驗桌的兩個特點柜可分別安放實驗?zāi)０搴陀嬎銠C主機及鍵盤，中間抽屜安放傳感器。實驗桌面板采用密度板，防火板粘面后成形制作。實驗臺規(guī)格：920×280×340mm。
2、傳感器：傳感器外殼采用進口透明有機玻璃與硬聚氯制做，內(nèi)部裝置各種精密傳感器，透明直觀。
3、傳感器轉(zhuǎn)換電路板采用模塊式結(jié)構(gòu)，模塊上印有轉(zhuǎn)換原理圖與接線口，學(xué)生做實驗時快捷方便，有助于學(xué)生增加感性認識、提高實驗效果，而且老師可以帶到課堂上講課用。
4、一個模塊對應(yīng)一類傳感器，實驗接線方便，電源具有自動保護功能。
5、學(xué)校選購可根據(jù)要求增減實驗項目，實驗項目還可以根據(jù)新產(chǎn)品的開發(fā)不斷拓展。
三、主控臺功能：
1、實驗臺提供四組直流穩(wěn)壓電源：±5V、±15V；±2V~±10V分五擋輸出，2~24V可調(diào)，具有短路保護功能。
2、低頻信號發(fā)生器：1Hz-30Hz輸出連續(xù)可調(diào)，Vp-p值10V，最大輸出電流0.5A。
3、音頻信號發(fā)生器：0.4KHz-10KHz輸出連續(xù)可調(diào)，輸出電壓范圍：0VP~10VP連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流：0.5A（有效值0.4KHz）。
4、差動放大器：通頻帶0-10KHz，可接成同相、反相、差動結(jié)構(gòu)，增益為1-150倍的直流放大器。
5、數(shù)字式電壓表：三位半顯示，量程±2V、±20V，輸入阻抗100KΩ，精度1%。
6、數(shù)字式頻率/轉(zhuǎn)速表：由四只數(shù)碼管，2只發(fā)光管組成，輸入阻抗100KΩ，精度1%。頻率測量范圍1-9999 Hz，轉(zhuǎn)速測量范圍1-9999r/min。
7、溫度表：0-150℃度，精度1%。
8、高精度溫度控制PID調(diào)節(jié)儀，多種輸入輸出規(guī)格，具有人工智能調(diào)節(jié)以參數(shù)自整定功能。
9、機械式壓力表：0-40Kpa，精度2%。
10、手動氣壓源：0-40Kpa。
三源部分：
1、加熱源：16V交流電源加熱，溫度控制范圍0~150℃。
2、轉(zhuǎn)動源：0-12V直流電源驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分。
3、振動源：振動頻率1-30Hz（可調(diào)），共振頻率13Hz左右。
數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件：
數(shù)據(jù)采集工作12位AD轉(zhuǎn)換、RS232、USB接口，分辨率由1/22048，采樣周期1m-100ms，采樣速度可選擇，即可單次采樣亦能連續(xù)采樣。提供的處理軟件有良好的計算機界面，可以進行實驗項目選擇與編輯、數(shù)據(jù)采集、特性曲線的分析、比較、文件存取、打印等。
四、傳感器教學(xué)設(shè)備-接近式霍爾傳感器實驗
一）實驗?zāi)康?br /> 1、掌握開關(guān)型集成霍爾傳感器及其轉(zhuǎn)換電路的工作原理。
2、了解利用開關(guān)型集成霍爾傳感器制作接近開關(guān)的方法。
二）實驗所用單元
霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、霍爾電路配套磁鋼和鐵片（實驗二十二中的渦流載體）、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。
三）實驗原理及電路
1、實驗電路如圖19-1所示。電路主要由三部分組成，第一部分是霍爾集成電路，第二部分是觸發(fā)器，第三部分是兩個非門。當(dāng)發(fā)光二極管亮?xí)r，表示有輸出信號。
四）實驗步驟
1、按照圖19-1接線。
2、普通接近開關(guān)實驗
(1) 將S1斷開，霍爾集成電路、R1與VD1構(gòu)成普通接近開關(guān)，用磁鋼的S極接近霍爾集成電路的有字面，VD1亮，磁鋼遠離有字面，VD1滅。
如果用磁鋼的N極去觸發(fā)霍爾集成電路，VD1不亮，說明霍爾集成電路要求磁路系統(tǒng)有方向性。
(2) 將磁鋼吸附于裝在測微器測桿頂端的鐵片上，S面向下，正對霍爾集成電路。下旋測微器，使磁鋼慢慢接近霍爾電路，當(dāng)VD1亮?xí)r，讀出測微器數(shù)值X和輸出電壓UO，填入下表中；然后再上旋測微器，使磁鋼慢慢遠離霍爾電路，直到VD1滅，再讀出此時的X和UO，填入下表中，共測5組，分析傳感器的復(fù)現(xiàn)性。
3、鎖存式接近開關(guān)實驗
將S1接通，S2斷開（S2用于提供復(fù)位信號），整個系統(tǒng)即構(gòu)成鎖存開關(guān)。先將S2接通，再斷開，使觸發(fā)器復(fù)位，用磁鋼接近霍爾電路，觀察VD1和VD2的亮滅情況，再使磁鋼離開霍爾電路，觀察VD1和VD2的亮滅情況，了解鎖存開關(guān)是怎樣鎖住狀態(tài)的。
五）實驗報告
1、對于霍爾集成電路，是磁鋼接近時觸發(fā)還是遠離時觸發(fā)？
2、根據(jù)表19-1中的一組數(shù)據(jù)，畫出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線
，并說明這種曲線表示了開關(guān)型霍爾傳感器的什么特性，該特性具有什么優(yōu)點？
3、鎖存開關(guān)與普通接近開關(guān)相比有什么優(yōu)缺點？
1、輸入電源：AC220V±5% 50±1Hz
2、額定電流：≤5A
3、直流電源：±5V ±15V
4、穩(wěn)壓系數(shù)：±1%
5、電壓紋波：≤10mV
6、非線性誤差：≤5%
7、測量精度：≤1%
8、功 耗：100VA
9、輸出電流：1A
10、相對溫度：-5℃～40℃
11、相對濕度：＜85%（25℃）
12、實驗臺規(guī)格外形尺寸：1600×750×1100mm
二、傳感器技術(shù)實驗裝置主要結(jié)構(gòu)：
該設(shè)備由主控臺、傳感器、實驗?zāi)K、位移臺架、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實驗桌六部分組成，實驗桌柜存放實驗?zāi)K，抽屜存放各種傳感器。
1、實驗桌：規(guī)格1500×700×780mm，實驗桌的兩個特點柜可分別安放實驗?zāi)０搴陀嬎銠C主機及鍵盤，中間抽屜安放傳感器。實驗桌面板采用密度板，防火板粘面后成形制作。實驗臺規(guī)格：920×280×340mm。
2、傳感器：傳感器外殼采用進口透明有機玻璃與硬聚氯制做，內(nèi)部裝置各種精密傳感器，透明直觀。
3、傳感器轉(zhuǎn)換電路板采用模塊式結(jié)構(gòu)，模塊上印有轉(zhuǎn)換原理圖與接線口，學(xué)生做實驗時快捷方便，有助于學(xué)生增加感性認識、提高實驗效果，而且老師可以帶到課堂上講課用。
4、一個模塊對應(yīng)一類傳感器，實驗接線方便，電源具有自動保護功能。
5、學(xué)校選購可根據(jù)要求增減實驗項目，實驗項目還可以根據(jù)新產(chǎn)品的開發(fā)不斷拓展。
三、主控臺功能：
1、實驗臺提供四組直流穩(wěn)壓電源：±5V、±15V；±2V~±10V分五擋輸出，2~24V可調(diào)，具有短路保護功能。
2、低頻信號發(fā)生器：1Hz-30Hz輸出連續(xù)可調(diào)，Vp-p值10V，最大輸出電流0.5A。
3、音頻信號發(fā)生器：0.4KHz-10KHz輸出連續(xù)可調(diào)，輸出電壓范圍：0VP~10VP連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流：0.5A（有效值0.4KHz）。
4、差動放大器：通頻帶0-10KHz，可接成同相、反相、差動結(jié)構(gòu)，增益為1-150倍的直流放大器。
5、數(shù)字式電壓表：三位半顯示，量程±2V、±20V，輸入阻抗100KΩ，精度1%。
6、數(shù)字式頻率/轉(zhuǎn)速表：由四只數(shù)碼管，2只發(fā)光管組成，輸入阻抗100KΩ，精度1%。頻率測量范圍1-9999 Hz，轉(zhuǎn)速測量范圍1-9999r/min。
7、溫度表：0-150℃度，精度1%。
8、高精度溫度控制PID調(diào)節(jié)儀，多種輸入輸出規(guī)格，具有人工智能調(diào)節(jié)以參數(shù)自整定功能。
9、機械式壓力表：0-40Kpa，精度2%。
10、手動氣壓源：0-40Kpa。
三源部分：
1、加熱源：16V交流電源加熱，溫度控制范圍0~150℃。
2、轉(zhuǎn)動源：0-12V直流電源驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分。
3、振動源：振動頻率1-30Hz（可調(diào)），共振頻率13Hz左右。
數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件：
數(shù)據(jù)采集工作12位AD轉(zhuǎn)換、RS232、USB接口，分辨率由1/22048，采樣周期1m-100ms，采樣速度可選擇，即可單次采樣亦能連續(xù)采樣。提供的處理軟件有良好的計算機界面，可以進行實驗項目選擇與編輯、數(shù)據(jù)采集、特性曲線的分析、比較、文件存取、打印等。
四、傳感器教學(xué)設(shè)備-接近式霍爾傳感器實驗
一）實驗?zāi)康?br /> 1、掌握開關(guān)型集成霍爾傳感器及其轉(zhuǎn)換電路的工作原理。
2、了解利用開關(guān)型集成霍爾傳感器制作接近開關(guān)的方法。
二）實驗所用單元
霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、霍爾電路配套磁鋼和鐵片（實驗二十二中的渦流載體）、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。
三）實驗原理及電路
1、實驗電路如圖19-1所示。電路主要由三部分組成，第一部分是霍爾集成電路，第二部分是觸發(fā)器，第三部分是兩個非門。當(dāng)發(fā)光二極管亮?xí)r，表示有輸出信號。
圖19-1 霍爾傳感器實驗原理圖
2、對于普通的霍爾接近開關(guān)，當(dāng)磁體靠近時輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，磁體離開后狀態(tài)立即復(fù)原。而對于鎖存開關(guān)，因為增加了數(shù)據(jù)鎖存器，輸出狀態(tài)可以保持，直到有復(fù)位信號或磁體再次觸發(fā)接近開關(guān)，開關(guān)的狀態(tài)才會恢復(fù)。四）實驗步驟
1、按照圖19-1接線。
2、普通接近開關(guān)實驗
(1) 將S1斷開，霍爾集成電路、R1與VD1構(gòu)成普通接近開關(guān)，用磁鋼的S極接近霍爾集成電路的有字面，VD1亮，磁鋼遠離有字面，VD1滅。
如果用磁鋼的N極去觸發(fā)霍爾集成電路，VD1不亮，說明霍爾集成電路要求磁路系統(tǒng)有方向性。
(2) 將磁鋼吸附于裝在測微器測桿頂端的鐵片上，S面向下，正對霍爾集成電路。下旋測微器，使磁鋼慢慢接近霍爾電路，當(dāng)VD1亮?xí)r，讀出測微器數(shù)值X和輸出電壓UO，填入下表中；然后再上旋測微器，使磁鋼慢慢遠離霍爾電路，直到VD1滅，再讀出此時的X和UO，填入下表中，共測5組，分析傳感器的復(fù)現(xiàn)性。
表 19-1
| VD1 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 |
| X(mm) | ||||||||||
| UO(V) |
將S1接通，S2斷開（S2用于提供復(fù)位信號），整個系統(tǒng)即構(gòu)成鎖存開關(guān)。先將S2接通，再斷開，使觸發(fā)器復(fù)位，用磁鋼接近霍爾電路，觀察VD1和VD2的亮滅情況，再使磁鋼離開霍爾電路，觀察VD1和VD2的亮滅情況，了解鎖存開關(guān)是怎樣鎖住狀態(tài)的。
五）實驗報告
1、對于霍爾集成電路，是磁鋼接近時觸發(fā)還是遠離時觸發(fā)？
2、根據(jù)表19-1中的一組數(shù)據(jù)，畫出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線
，并說明這種曲線表示了開關(guān)型霍爾傳感器的什么特性，該特性具有什么優(yōu)點？3、鎖存開關(guān)與普通接近開關(guān)相比有什么優(yōu)缺點？
