传感器教学设备,传感器实验台,传感器技术实验装置
2021-10-26 10:29一、传感器实验台技术参数：
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：1600×750×1100mm
二、传感器技术实验装置主要结构：
该设备由主控台、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。
1、实验桌：规格1500×700×780mm，实验桌的两个特点柜可分别安放实验模板和计算机主机及键盘，中间抽屉安放传感器。实验桌面板采用密度板，防火板粘面后成形制作。实验台规格：920×280×340mm。
2、传感器：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，透明直观。
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，学生做实验时快捷方便，有助于学生增加感性认识、提高实验效果，而且老师可以带到课堂上讲课用。
4、一个模块对应一类传感器，实验接线方便，电源具有自动保护功能。
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。
三、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0-10KHz，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1-9999 Hz，转速测量范围1-9999r/min。
7、温度表：0-150℃度，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。
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直流电源驱动，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：
数据采集工作12位AD转换、RS232、USB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。
四、传感器教学设备-接近式霍尔传感器实验
一）实验目的
1、掌握开关型集成霍尔传感器及其转换电路的工作原理。
2、了解利用开关型集成霍尔传感器制作接近开关的方法。
二）实验所用单元
霍尔式传感器转换电路板、霍尔电路配套磁钢和铁片（实验二十二中的涡流载体）、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三）实验原理及电路
1、实验电路如图19-1所示。电路主要由三部分组成，第一部分是霍尔集成电路，第二部分是触发器，第三部分是两个非门。当发光二极管亮时，表示有输出信号。
四）实验步骤
1、按照图19-1接线。
2、普通接近开关实验
(1) 将S1断开，霍尔集成电路、R1与VD1构成普通接近开关，用磁钢的S极接近霍尔集成电路的有字面，VD1亮，磁钢远离有字面，VD1灭。
如果用磁钢的N极去触发霍尔集成电路，VD1不亮，说明霍尔集成电路要求磁路系统有方向性。
(2) 将磁钢吸附于装在测微器测杆顶端的铁片上，S面向下，正对霍尔集成电路。下旋测微器，使磁钢慢慢接近霍尔电路，当VD1亮时，读出测微器数值X和输出电压UO，填入下表中；然后再上旋测微器，使磁钢慢慢远离霍尔电路，直到VD1灭，再读出此时的X和UO，填入下表中，共测5组，分析传感器的复现性。
3、锁存式接近开关实验
将S1接通，S2断开（S2用于提供复位信号），整个系统即构成锁存开关。先将S2接通，再断开，使触发器复位，用磁钢接近霍尔电路，观察VD1和VD2的亮灭情况，再使磁钢离开霍尔电路，观察VD1和VD2的亮灭情况，了解锁存开关是怎样锁住状态的。
五）实验报告
1、对于霍尔集成电路，是磁钢接近时触发还是远离时触发？
2、根据表19-1中的一组数据，画出霍尔集成电路的输入/输出特性曲线
，并说明这种曲线表示了开关型霍尔传感器的什么特性，该特性具有什么优点？
3、锁存开关与普通接近开关相比有什么优缺点？
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：1600×750×1100mm
二、传感器技术实验装置主要结构：
该设备由主控台、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。
1、实验桌：规格1500×700×780mm，实验桌的两个特点柜可分别安放实验模板和计算机主机及键盘，中间抽屉安放传感器。实验桌面板采用密度板，防火板粘面后成形制作。实验台规格：920×280×340mm。
2、传感器：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，透明直观。
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，学生做实验时快捷方便，有助于学生增加感性认识、提高实验效果，而且老师可以带到课堂上讲课用。
4、一个模块对应一类传感器，实验接线方便，电源具有自动保护功能。
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。
三、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0-10KHz，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1-9999 Hz，转速测量范围1-9999r/min。
7、温度表：0-150℃度，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。
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直流电源驱动，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：
数据采集工作12位AD转换、RS232、USB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。
四、传感器教学设备-接近式霍尔传感器实验
一）实验目的
1、掌握开关型集成霍尔传感器及其转换电路的工作原理。
2、了解利用开关型集成霍尔传感器制作接近开关的方法。
二）实验所用单元
霍尔式传感器转换电路板、霍尔电路配套磁钢和铁片（实验二十二中的涡流载体）、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三）实验原理及电路
1、实验电路如图19-1所示。电路主要由三部分组成，第一部分是霍尔集成电路，第二部分是触发器，第三部分是两个非门。当发光二极管亮时，表示有输出信号。
图19-1 霍尔传感器实验原理图
2、对于普通的霍尔接近开关，当磁体靠近时输出状态翻转，磁体离开后状态立即复原。而对于锁存开关，因为增加了数据锁存器，输出状态可以保持，直到有复位信号或磁体再次触发接近开关，开关的状态才会恢复。四）实验步骤
1、按照图19-1接线。
2、普通接近开关实验
(1) 将S1断开，霍尔集成电路、R1与VD1构成普通接近开关，用磁钢的S极接近霍尔集成电路的有字面，VD1亮，磁钢远离有字面，VD1灭。
如果用磁钢的N极去触发霍尔集成电路，VD1不亮，说明霍尔集成电路要求磁路系统有方向性。
(2) 将磁钢吸附于装在测微器测杆顶端的铁片上，S面向下，正对霍尔集成电路。下旋测微器，使磁钢慢慢接近霍尔电路，当VD1亮时，读出测微器数值X和输出电压UO，填入下表中；然后再上旋测微器，使磁钢慢慢远离霍尔电路，直到VD1灭，再读出此时的X和UO，填入下表中，共测5组，分析传感器的复现性。
表 19-1
| VD1 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 |
| X(mm) | ||||||||||
| UO(V) |
将S1接通，S2断开（S2用于提供复位信号），整个系统即构成锁存开关。先将S2接通，再断开，使触发器复位，用磁钢接近霍尔电路，观察VD1和VD2的亮灭情况，再使磁钢离开霍尔电路，观察VD1和VD2的亮灭情况，了解锁存开关是怎样锁住状态的。
五）实验报告
1、对于霍尔集成电路，是磁钢接近时触发还是远离时触发？
2、根据表19-1中的一组数据，画出霍尔集成电路的输入/输出特性曲线
，并说明这种曲线表示了开关型霍尔传感器的什么特性，该特性具有什么优点？3、锁存开关与普通接近开关相比有什么优缺点？
