智能传感器原理与应用技术实验系统

一、 概述

对于传感器原理课程的实验，全国各高校目前所用的大多为大型实验台与手动调节千分尺方式，其特点是能够根据传感器基本原理进行验证性实验，满足从原理上认识传感器的教学要求，但在老师教学与学生动手的整个实验过程上实验内容有所欠缺，甚至有点枯燥，似乎实验仅为了测数据，填表，计算出线性度和灵敏度，其他相邻的知识点在此实验中却未有体现。

本系统根据上述问题，对整个实验从新设计，对老系统进行升级或替代，在满足原有教学目标上，丰富实验内容，增加操作，软件硬件相结合。

本系统采用LabVIEW进行采集和测量，融合软件，电子，测控，机械等专业内容，使得原有单点式的实验，变成多面式的，立体式的，学生所学的知识能够在此实验中一定程度上能够综合运用上。   

二、 技术指标

1、主实验箱：

•电源输出功能：提供+5V、-5V、+12V/、-12V/直流电源；•实验面包板：170*65mm；

•接口端子座：37针，50针；

•接线端子排：72路；

•实验模块:

·步进电机控制与霍尔元件检测单元                   

·开关量信号控制和检测模块

·电机调速与测速模块

·电子秤（压力）测量模块

·温度测量系统模块

·光强度检测与控制模块

·磁场场强计模块

·湿度测量计模块

·红外发射与接收模块

·热释电检测模块

·可燃气体检测系统模块

·交通灯系统控制模块

·音频分析测量模块

·热电偶温度检测模块

·点阵汉字显示控制模块

·加速度测量模块

·IC卡读写模块

·超声波测距模块

·PH值酸碱度测量模块

·悬臂梁应力分析模块

·光电池照度检测与控制模块

2、数据采集卡：

•模拟输入通道：不低于16路；

•输入通道分辨率：12位分辨率；

•总采样率：不低于200kS/s；

•FIFO: 不低于4K；

•模拟输出通道: 不低于4路；

•输出通道分辨率: 不低于12位；

•输出通道更新率: 不低于100 kS/s；

•数字输入通道:不低于16路；

•数字输出通道:不低于16路；

•计数器：不低于3个；

•计数器精度：32位；

•与计算机接口：USB；

3、执行机构

系统最小间隔：0.02mm/0.9DEG

步进电机：

步 距 角：0.9DEG

绝缘电阻：500V DC  100MΩ

绝缘强度：500V AC 1 Minute

温    升：65K

环境温度：-10~+55℃

绝缘等级：B

丝杠：

总长：大于10CM

精度等级：C7

底座材料：亚克力 

三、 实验内容

原理性实验内容

(1)金属箔式应变片一单臂电桥性能实验  

(2)金属箔式应变片一半桥性能实验 

(3)金属箔式应变片一全桥性能实验 

(4)直流全桥的应用一电子秤实验   

(5)交流全桥的应用一振动测量实验 

(6)扩散硅压阻压力传感器差压测量实验

(7)差动变压器的性能实验  

(8)激励频率对差动变压器特性的影响实验

(9)差动变压器零点残余电压补偿实验  

(10)差动变压器的应用一一振动测量实验 

(11)电容式传感器的位移特性实验

(12)电容传感器动态特性实验    

(13)直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验

(14)交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验

(15)霍尔测速实验 

(16)霍尔式传感器振动测量实验

（17)磁电式转速传感器的测速实验

(18)压电式传感器振动实验

(19)电涡流传感器的位移特性实验

(20)被测体材质、面积大小对电涡流传感器的特性影响实验

(21)光纤传感器的位移特性实验

(22)光电转速传感器的转速测量实验

(23)PTl0温度控制实验

(24)集成温度传感器AD590的温度特性验

(25)铂电阻温度特性实验

(26)K型热电偶测温实验

(27)E型热电偶测温实验

(28)气敏传感器实验

(29)湿敏传感器实验

(30)转速控制实验

应用型实验内容

  ·开关量信号控制和检测

  ·流水灯与抢答器控制

  ·数字时钟显示控制

  ·温度测量与温度控制PID实验

  ·光强检测与控制系统实验

  ·湿度传感器实验

  ·红外数据传输实验

  ·电机调速与测速开环实验

  ·电机调速与测速闭环PID实验

  ·电子秤（压力传感器）实验

  ·步进电机控制与霍尔元件位置检测实验

  ·热释电人体感应实验

  ·磁场场强检测实验

  ·可燃气体检测实验

  ·交通灯系统控制实验

  ·音频分析测量实验

  ·热电偶温度检测实验

  ·双色点阵汉字显示控制实验

  ·加速度测量实验

  ·振动测量实验

  ·IC卡读写实验

  ·超声波测距实验

  ·PH值酸碱度测量实验

  ·电阻应变片悬臂梁应力分析实验

  ·光电池照度计实验

注：上述实验可根据实际教学要求增减定制.