上海顶邦公司 专业生产:传感器系统实验平台
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    • 产品简介

       传感器实验台主要由四部分组成:传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。
      传感器安装台部分:装有双平行振动梁(应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢)、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线Φ3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台(圆盘)测微头及支架、振动圆盘(圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感器的可动芯子)、扩散硅压阻式传感器、气敏传感器及湿敏元件安装盒.

      显示及激励源部分:电机控制单元、主电源、直流稳压电源(±2V-±10V档位调节)、F/V数字显示表(可作为电压表和频率表)、动圈毫伏表(5mV-500mV)及调零、音频振荡器、低频振荡器、±15V不可调稳压电源。

      实验主面板上传感器符号单元:所有传感器(包括激振线圈)的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中,实验时传感器的输出信号(包括激励线圈引入低频激振器信号)按符号从这个单元插孔引线。

      处理电路单元:电桥单元、差动放大器、电容放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。

      实验仪配上一台双线(双踪)通用示波器可做几十种实验。教师也可以利用传感器及处理电路开发实验项目。
      传感器系统实验平台


      (一)传感器安装台部分
      双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢,通过各自测微头或激振线圈接入低频激振器可做静态或动态测量。
      应变梁:应变梁采用不锈钢片,双梁结构端部有较好的线性位移。
      (二)传感器
      1、金属应变式传感器
      铂式应变电阻值:350Ω×4, 温度补偿片350Ω×2
      2、热电偶(热电式)传感器
      直流电阻:10Ω左右,由两个铜一康铜热电偶串接而成,分度号为T,冷端温度为环境温度
      3、差动变压器
      量程:≥5mm 直流电阻:5Ω-10Ω,由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈,铁芯为软磁铁氧体。
      4、电感螺管式传感器:量程≥5mm
      5、电涡流位移传感器:
      量程:3mm,直流电阻:1Ω-2Ω,多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成
      6、霍尔式传感器
      日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片,它置于环形磁钢构成的梯度磁场中,量程: ±3mm
      7、磁电式传感器
      直流电阻:30Ω-40Ω,由线圈和铁芯组成,灵敏度:0.5v/m/s
      8、压电加速度传感器
      双陶瓷压电晶片和铜质量块构成。谐振频率:>35Hz
      9、电容式传感器
      量程:±5mm, 由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容传感器
      10、压阻式压力传感器
      量程:15Kpa,供电:≤4V
      11、光纤传感器
      丫形半圆分布光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器,线性范围:±1mm,红外线发射、接收。
      12、PN结温度传感器
      利用半导体PN结良好的线性温度电压特性制成的测温传感器,
      灵敏度:-2mV/℃。
      13、热敏电阻
      半导体热敏电阻 NTC:温度系统为负,25℃时为10K Ω
      14、气敏传感器
      酒精 测量范围:50—2000ppm
      15、湿敏电阻
      高分子薄膜电阻型:RH:几MΩ—几KΩ,响应时间:吸湿、脱湿小于10秒。湿度系数:0.5 RH%/℃,测量范围:10%R11--95%RH,工作温度:0℃--50℃
      16、光电转速传感器
      由光耦、达林顿输出及整形电路组成,n≤2400r/min
      17、光敏电阻传感器
      硫化镉光敏电阻cds,外径尺寸Φ5.0mm, 额定功率20mw。 暗阻≥25MΩ
      18、红外光敏二极管:
      峰值边长 8600-9000A° 工作电压≤10V 暗电流≤0.2μA
      19、红外光敏三极管:
      峰值边长8600-9000A° 工作电压≤10V 暗电流≤0.3μA
      20、硅光电池:
      峰值波长0.8-0.95μm,开路电压450-600mv。
      (三)信号及变换
      1、电桥:
      用于组成应变电桥,提供组桥插座,标准电阻和交,直流调平衡网络。
      2、差动放大器:
      通频带0-10kHz,可接成同相,反相,差动输入结构,增益为1-100倍的直流放大器。
      3、电容变换器:
      由高频振荡,放大和双T电桥组成的处理电路。
      4、电压放大器:
      增益约为5 倍,同相输入,通频带0-10KHz
      5、移相器:
      允许最大输入电压10Vp-p,移相范围≥±20°(50kHz时)
      6、相敏检波器:
      可检波电压频率0-10kHz,允许最大输入电压10Vp-p,极性翻转整形电路与电子开关构成的检波电路。
      7、电荷放大器:
      电容反馈型放大器,用于放大压电传感器的输出信号。
      8、低通滤波器:
      由50Hz陷波器和RC低通滤波器组成,转折频率35Hz。
      9、涡流变换器:
      输出电压≥∣8∣V(探头离开被测物)。变频调幅式变换电路,传感器线圈是振荡电路中的电感元件。
      10、光电变换座(光纤传感器的组成部分):
      由红外发射、接收管组成。
      11、光电实验模板
      测量光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池等特性实验。
      12、电流源模板
      最大输出电流电流20mA的连续可调恒流源。
      (四)二套显示仪表
      数字式电压/频率表、电流表:
      电压/频率表:3位半显示,电压范围0-200mV、0—2V、0—20V,频率范围3Hz—2KHz、10Hz—20KHz。电流表:3位半显示,四档切换20uA、200uA、20mA、200mA。
      (五)二种振荡器
      1、音频振荡器:
      0.4KHz—10KHz输出连续可调,V-p-p值20V,0°、180°反相输出,Lv端最大功率输出电流0.5A。
      2、低频振荡器:
      1—30Hz输出连续可调,Vp-p值20V,最大输出电流0.5A,Vi端可提供用做电流放大器。
      (六)二套悬臂梁、测微头
      双平行式悬臂梁二副(其中一副为应变梁,另一副装在内部与振动圆盘相连),梁端装有永久磁钢、激振线圈和可拆卸式螺旋测微头,可进行压力位移与振动实验。
      (七)电加热器二组
      由电热丝组成,加热时可获得高于环境温度30℃左右的升温。
      (八)测速电机一组
      由可调的低噪声高速轴流风扇组成,与光电、光纤、涡流传感器配合进行测速实验。
      (九)二组稳压电稳
      直流±15V,主要提供高性能低文波小数温度实验时的加热电源,最大激励1.5A。±2V~±10V五档输出,最大输出电流1A。
      (十)资料与附件
      实验指南、实验附件(实验叠插线、多种涡流被测体片、称重砝码、信号线等)

      二、V9.0据采集卡及处理软件
      一、数据采集卡及处理软件:
      V9.0数据采集器是在原V8.0版基础上的一个升级版本,针对目前市售的传感器实验系统所配的采集器(卡)动态范围太小,分辨率和精度过低的缺点,V9.0采用了工业级的完善解决方案,达到了很高的测量精度和动态范围,通讯接口RS232或USB接口,方便用户的实际使用。该采集器既能满足实验要求,取代现有的仪表显示读数,也可作为科研人员直接的科研开发使用。
      具体技术指标如下:
      1、接口标准:RS232或USB
      2、A/D:12位
      3、通道数:2通道
      4、采样频率:100KHz(分档可选)
      5、测量误差:0.2mv
      6、测量量程:最大可达正负15V
      7、支持电压、电流信号直接输入,无需配备转换器
      8、环境:windows98/2000/xp
      9、软件:配备传感器综合实验系统成套实验软件包及虚拟仪器软件包(如虚拟示波器,频谱分析,失真度分析等)
      二、虚拟软件:
      本软件是和V9.0卡配套使用,以RS232或USB接口进行通讯,采用USB1.1标准协议,是一个高效、实时的数据采集系统。该采集系统可单独对外部信号进行采集,也可和传感器实验仪软件配合在我们公司的系列传感器实验台上进行实验操作。
      系统需求:
      1.操作系统:Windows 98 SE/Me/2000/XP简体中文版
      2.Intel Pentium Ⅲ500MHz或AMD Athlon700MHz以上
      3.128Mb或以上内存
      4.400MB以上硬盘空间供软件安装和备份
      5.有RS232接口
      6.4倍速或以上的CD-ROM
      该软件主要功能有以下几点:
      1. 软件按照公司实验指导书编写,大部分实验能用此数据采集软件进行实验操作。
      2. 软件采集设置可分单步采样、定时采样、双向采样、与动态采样。在单步采
      样时可以以最小二乘法与端点法分析其最大非线性误差或最大迟滞误差,在动态实验时可以分析其输入波形的频率、振幅或转速。
      3. 支持打印功能,能把实验结果在实验结束后即可打印出来。
      4. 采集卡硬件具有程控放大功能,在测量小电压时能有很高精度。
      5. 在数据采集时通讯速率在V8.0数据采集卡的基础上有很大提高
      6. 数据采集软件支持RS232或USB1.1通讯。
      7. 支持差动输入功能。
      8. 支持双通道数据采样。
      9. 具有虚拟示波器功能,并能对波形进行频谱分析、失真度分析。

      三、示范实验内容
      1、应变片性能——单臂电桥
      2、应变片:单臂、半桥、全桥比较
      3、应变片的温度将就及补偿
      4、热电偶的原理及现象
      5、移相器实验
      6、相敏检波器实验
      7、应变片——交流全桥
      8、交流全桥的应用——振幅测量
      9、流全桥的应用——电子称之一
      10、差动变压器(互感式)的性能
      11、差动变压器(互感式)零点残余电压补偿实验
      12、差动变压器(互感式)的标定
      13、差动变压器(互感式)的应用——振动测量
      14、差动变压器(互感式)的应用——电子秤之二
      15、差动螺管式(自感式)传感器的静态位移性能
      16、差动螺管式(自感式)传感器的动态位移性能
      17、电涡流式传感器的静态标定
      18、被测体材料对电涡流传感器特性的影响
      19、电涡流传感器的应用——振幅测量
      20、电涡流传感器的应用——电子秤之三
      21、霍尔传感器的直流激励静态位移特性
      22、霍尔传感器的应用——电子秤之四
      23、霍尔传感器的交流激励静态位移特性实验
      24、霍尔传感器的应用——振幅测量
      25、磁电式传感器的性能
      26、压电传感器的动态响应实验
      27、压电传感器引线电容对电压放大器的影响、电荷放大器
      28、差动面积式电容传感器的静态及动态特性
      29、双平行梁的动态特性——正弦稳态影响
      30、扩散硅压阻式压力传感器实验
      31、光纤位移传感器实验
      32、PN结温度传感器测温实验
      33、热敏电阻测温演示实验
      34、气敏传感器实验
      35、湿敏电阻(RH)实验
      36、光电传感器(反射型)测转速实验
      37、数据采集系统实验—静态采集举例
      38、数据采集系统实验—动态采集举例

      传感器实验仪光电实验
      实验一 光敏电阻实验
      实验二 光敏二、三极管的特性实验
      实验三 硅光电池特性实验




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