傳感器教學(xué)設(shè)備,傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái),傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置
2021-10-26 10:29一、傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(cè)量精度：≤1%
8、功 耗：100VA
9、輸出電流：1A
10、相對(duì)溫度：-5℃～40℃
11、相對(duì)濕度：＜85%（25℃）
12、實(shí)驗(yàn)臺(tái)規(guī)格外形尺寸：1600×750×1100mm
二、傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置主要結(jié)構(gòu)：
該設(shè)備由主控臺(tái)、傳感器、實(shí)驗(yàn)?zāi)K、位移臺(tái)架、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)桌六部分組成，實(shí)驗(yàn)桌柜存放實(shí)驗(yàn)?zāi)K，抽屜存放各種傳感器。
1、實(shí)驗(yàn)桌：規(guī)格1500×700×780mm，實(shí)驗(yàn)桌的兩個(gè)特點(diǎn)柜可分別安放實(shí)驗(yàn)?zāi)０搴陀?jì)算機(jī)主機(jī)及鍵盤(pán)，中間抽屜安放傳感器。實(shí)驗(yàn)桌面板采用密度板，防火板粘面后成形制作。實(shí)驗(yàn)臺(tái)規(guī)格：920×280×340mm。
2、傳感器：傳感器外殼采用進(jìn)口透明有機(jī)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(shí)驗(yàn)時(shí)快捷方便，有助于學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)、提高實(shí)驗(yàn)效果，而且老師可以帶到課堂上講課用。
4、一個(gè)模塊對(duì)應(yīng)一類傳感器，實(shí)驗(yàn)接線方便，電源具有自動(dòng)保護(hù)功能。
5、學(xué)校選購(gòu)可根據(jù)要求增減實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還可以根據(jù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)不斷拓展。
三、主控臺(tái)功能：
1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(hù)功能。
2、低頻信號(hào)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(hào)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(dòng)放大器：通頻帶0-10KHz，可接成同相、反相、差動(dòng)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(cè)量范圍1-9999 Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)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(jī)械式壓力表：0-40Kpa，精度2%。
10、手動(dòng)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(dòng)源：0-12V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分。
3、振動(dòng)源：振動(dòng)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(jì)算機(jī)界面，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)
一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1、掌握開(kāi)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(kāi)關(guān)型集成霍爾傳感器制作接近開(kāi)關(guān)的方法。
二）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(tái)架。
三）實(shí)驗(yàn)原理及電路
1、實(shí)驗(yàn)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(gè)非門(mén)。當(dāng)發(fā)光二極管亮?xí)r，表示有輸出信號(hào)。
四）實(shí)驗(yàn)步驟
1、按照?qǐng)D19-1接線。
2、普通接近開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)
(1) 將S1斷開(kāi)，霍爾集成電路、R1與VD1構(gòu)成普通接近開(kāi)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(yuǎn)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(shuō)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(cè)微器測(cè)桿頂端的鐵片上，S面向下，正對(duì)霍爾集成電路。下旋測(cè)微器，使磁鋼慢慢接近霍爾電路，當(dāng)VD1亮?xí)r，讀出測(cè)微器數(shù)值X和輸出電壓UO，填入下表中；然后再上旋測(cè)微器，使磁鋼慢慢遠(yuǎn)離霍爾電路，直到VD1滅，再讀出此時(shí)的X和UO，填入下表中，共測(cè)5組，分析傳感器的復(fù)現(xiàn)性。
3、鎖存式接近開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)
將S1接通，S2斷開(kāi)（S2用于提供復(fù)位信號(hào)），整個(gè)系統(tǒng)即構(gòu)成鎖存開(kāi)關(guān)。先將S2接通，再斷開(kāi)，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(kāi)霍爾電路，觀察VD1和VD2的亮滅情況，了解鎖存開(kāi)關(guān)是怎樣鎖住狀態(tài)的。
五）實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、對(duì)于霍爾集成電路，是磁鋼接近時(shí)觸發(fā)還是遠(yuǎn)離時(shí)觸發(fā)？
2、根據(jù)表19-1中的一組數(shù)據(jù)，畫(huà)出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線
，并說(shuō)明這種曲線表示了開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器的什么特性，該特性具有什么優(yōu)點(diǎn)？
3、鎖存開(kāi)關(guān)與普通接近開(kāi)關(guān)相比有什么優(yōu)缺點(diǎn)？
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(cè)量精度：≤1%
8、功 耗：100VA
9、輸出電流：1A
10、相對(duì)溫度：-5℃～40℃
11、相對(duì)濕度：＜85%（25℃）
12、實(shí)驗(yàn)臺(tái)規(guī)格外形尺寸：1600×750×1100mm
二、傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置主要結(jié)構(gòu)：
該設(shè)備由主控臺(tái)、傳感器、實(shí)驗(yàn)?zāi)K、位移臺(tái)架、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)桌六部分組成，實(shí)驗(yàn)桌柜存放實(shí)驗(yàn)?zāi)K，抽屜存放各種傳感器。
1、實(shí)驗(yàn)桌：規(guī)格1500×700×780mm，實(shí)驗(yàn)桌的兩個(gè)特點(diǎn)柜可分別安放實(shí)驗(yàn)?zāi)０搴陀?jì)算機(jī)主機(jī)及鍵盤(pán)，中間抽屜安放傳感器。實(shí)驗(yàn)桌面板采用密度板，防火板粘面后成形制作。實(shí)驗(yàn)臺(tái)規(guī)格：920×280×340mm。
2、傳感器：傳感器外殼采用進(jìn)口透明有機(jī)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(shí)驗(yàn)時(shí)快捷方便，有助于學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)、提高實(shí)驗(yàn)效果，而且老師可以帶到課堂上講課用。
4、一個(gè)模塊對(duì)應(yīng)一類傳感器，實(shí)驗(yàn)接線方便，電源具有自動(dòng)保護(hù)功能。
5、學(xué)校選購(gòu)可根據(jù)要求增減實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還可以根據(jù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)不斷拓展。
三、主控臺(tái)功能：
1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(hù)功能。
2、低頻信號(hào)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(hào)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(dòng)放大器：通頻帶0-10KHz，可接成同相、反相、差動(dòng)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(cè)量范圍1-9999 Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)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(jī)械式壓力表：0-40Kpa，精度2%。
10、手動(dòng)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(dòng)源：0-12V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分。
3、振動(dòng)源：振動(dòng)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(jì)算機(jī)界面，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(shí)驗(yàn)
一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1、掌握開(kāi)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(kāi)關(guān)型集成霍爾傳感器制作接近開(kāi)關(guān)的方法。
二）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(tái)架。
三）實(shí)驗(yàn)原理及電路
1、實(shí)驗(yàn)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(gè)非門(mén)。當(dāng)發(fā)光二極管亮?xí)r，表示有輸出信號(hào)。
圖19-1 霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)原理圖
2、對(duì)于普通的霍爾接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)磁體靠近時(shí)輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，磁體離開(kāi)后狀態(tài)立即復(fù)原。而對(duì)于鎖存開(kāi)關(guān)，因?yàn)樵黾恿藬?shù)據(jù)鎖存器，輸出狀態(tài)可以保持，直到有復(fù)位信號(hào)或磁體再次觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)的狀態(tài)才會(huì)恢復(fù)。四）實(shí)驗(yàn)步驟
1、按照?qǐng)D19-1接線。
2、普通接近開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)
(1) 將S1斷開(kāi)，霍爾集成電路、R1與VD1構(gòu)成普通接近開(kāi)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(yuǎn)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(shuō)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(cè)微器測(cè)桿頂端的鐵片上，S面向下，正對(duì)霍爾集成電路。下旋測(cè)微器，使磁鋼慢慢接近霍爾電路，當(dāng)VD1亮?xí)r，讀出測(cè)微器數(shù)值X和輸出電壓UO，填入下表中；然后再上旋測(cè)微器，使磁鋼慢慢遠(yuǎn)離霍爾電路，直到VD1滅，再讀出此時(shí)的X和UO，填入下表中，共測(cè)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(kāi)（S2用于提供復(fù)位信號(hào)），整個(gè)系統(tǒng)即構(gòu)成鎖存開(kāi)關(guān)。先將S2接通，再斷開(kāi)，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(kāi)霍爾電路，觀察VD1和VD2的亮滅情況，了解鎖存開(kāi)關(guān)是怎樣鎖住狀態(tài)的。
五）實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、對(duì)于霍爾集成電路，是磁鋼接近時(shí)觸發(fā)還是遠(yuǎn)離時(shí)觸發(fā)？
2、根據(jù)表19-1中的一組數(shù)據(jù)，畫(huà)出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線
，并說(shuō)明這種曲線表示了開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器的什么特性，該特性具有什么優(yōu)點(diǎn)？3、鎖存開(kāi)關(guān)與普通接近開(kāi)關(guān)相比有什么優(yōu)缺點(diǎn)？
