一、性能特點
(一)系統(tǒng)組成
檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)(傳感器)實驗臺是長期從事《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》課程教學(xué)的教師,根據(jù)其理論教學(xué)和實驗教學(xué)的經(jīng)驗研制而成的。在原有的基礎(chǔ)上增加了部分功能,為適應(yīng)不同類型、不同層次的專業(yè)需要,最新推出的模塊化的新產(chǎn)品。
本系統(tǒng)由電源、傳感器、轉(zhuǎn)換電路、顯示儀表和計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)幾類模塊及一些附件組成(如附圖3-1)
電源 | ||||||||||
傳感器 | 轉(zhuǎn)換電路 | 顯示儀表 | ||||||||
計算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) | ||||||||||
附圖3-1 檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)(傳感器)實驗臺系統(tǒng)組成
各模塊的詳細(xì)內(nèi)容在本手冊后面的內(nèi)容中加以介紹。
(二)用途和主要特點
本系統(tǒng)的基本配置能開出的實驗類型如下:
電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、光電式傳感器、霍爾式傳感器、霍爾測速傳感器、渦流式傳感器、渦流測速傳感器、溫度式傳感器、熱電偶、熱電阻、磁電式傳感器、壓電加速度式傳感器、光纖傳感器、壓力傳感器、超聲波傳感器、氣敏(酒精)傳感器、濕敏傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、熱釋電紅外傳感器、硅光電池傳感器。共21類幾十種實驗,可以滿足大中專開設(shè)的《自動檢測技術(shù)》、《傳感器原理與技術(shù)》、《非電量電測技術(shù)》、《工業(yè)自動化儀表與控制》、《機(jī)械量電測》等課程的實驗教學(xué)。
檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)(傳感器)實驗臺的主要特點有:
1、傳感器和轉(zhuǎn)換電路板采用模塊式結(jié)構(gòu),便于靈活組合(每種傳感器配備1~2塊轉(zhuǎn)換電路板)開出各種實驗,也便于根據(jù)教學(xué)大綱增加新的實驗項目。
2、傳感器的結(jié)構(gòu)以及轉(zhuǎn)換電路板上的印刷電路和元器件都直觀可見,傳感和轉(zhuǎn)換電路板的正面印有電路原理圖。這種直觀的特點有助于學(xué)生增加感性認(rèn)識,增強(qiáng)實驗效果。
3、所用傳感器盡量選擇工業(yè)上實用的或與之接近的類型,具有實用性和先進(jìn)性。
4、實驗結(jié)果精度較高,在一定的位移范圍內(nèi),傳感器非線性誤差不超過3%。
5、提供計算機(jī)采集系統(tǒng),包括高精度的數(shù)據(jù)采集卡和簡便易用的數(shù)據(jù)處理軟件,可以幫助學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。
6、實驗接線方便,電源具有自動保護(hù)功能。
(三)實驗項目
◆ 電阻式傳感器的單臂電橋性能實驗
◆ 電阻式傳感器的半橋性能實驗
◆ 電阻式傳感器的全橋性能實驗
◆ 電阻式傳感器的單臂、半橋和全橋的比較實驗
◆ 電阻式傳感器的振動實驗 *
◆ 電阻式傳感器的電子秤實驗 *
◆ 變面積式電容傳感器特性實驗
◆ 差動式電容傳感器特性實驗
◆ 電容傳感器的振動實驗 *
◆ 電容傳感器的電子秤實驗 *
◆ 差動變壓器的特性實驗
◆ 自感式差動變壓器的特性實驗
◆ 差動變壓器的性能實驗
◆ 激勵頻率對差動變壓器特性的影響
◆ 差動變壓器的振動實驗 *
◆ 差動變壓器的電子秤實驗 *
◆ 光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗
◆ 光電式傳感器的旋轉(zhuǎn)方向測量實驗
◆ 接近式霍爾傳感器實驗
◆ 霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗
◆ 霍爾傳感器的振動測量實驗
◆ 渦流傳感器的位移特性實驗
◆ 被測體材質(zhì)對渦流傳感器特性的影響實驗
◆ 渦流式傳感器的振動實驗
◆ 渦流式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗
◆ 溫度傳感器及溫度控制實驗(AD590)
◆ K型熱電偶的溫度控制實驗
◆ E型熱電偶的溫度控制實驗
◆ 鉑熱電阻的溫度控制實驗
◆ 銅熱電阻的溫度控制實驗
◆ 磁電式傳感器的特性實驗
◆ 磁電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗
◆ 磁電式傳感器的應(yīng)用實驗 *
◆ 壓電加速度式傳感器的特性實驗
◆ 光纖傳感器的位移特性實驗
◆ 光纖傳感器的振動實驗
◆ 光纖傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗
◆ 壓阻式壓力傳感器的特性實驗
◆ 壓阻式壓力傳感器的差壓測量實驗 *
◆ 超聲波傳感器的位移特性實驗
◆ 超聲波傳感器的應(yīng)用實驗 *
◆ 氣敏傳感器的原理實驗
◆ 濕度式傳感器的原理實驗
◆ 熱釋電紅外傳感器實驗
◆ 硅光電池光電特性實驗
◆ 移相器實驗
◆ 相敏檢波器實驗
◆ 低通濾波器實驗
以下實驗項目在30種傳感器實驗內(nèi)
◆ LM35溫度傳感器特性及溫度控制應(yīng)用實驗
◆ 正、負(fù)溫?zé)崦綦娮鑼嶒?br /> ◆ PN結(jié)溫度傳感器實驗
◆ 光敏電阻實驗
◆ 光敏二極管的特性實驗
◆ 光敏三極管的特性實驗
(四)基本參數(shù)
1、外形尺寸:實驗桌:1500×700×780mm,實驗箱:580×360×210mm
2、輸入電源:AC220V 50HZ
3、最大功耗:100VA
4、直流輸出電壓:±5V、±15V
5、輸出電流:2A
6、直流穩(wěn)壓系數(shù):±1%
7、電壓紋波:≤10mV
8、非線性誤差:≤5%
9、實驗箱重量:15Kg
二、使用方法及注意事項
(一)使用方法
1、打開機(jī)箱蓋,插上電源線;
2、安裝好位移臺架;
3、根據(jù)實驗要求選擇所用的傳感器,放到臺架底座圓孔中;
4、將螺旋測微器小心放入臺架上部的開口處,調(diào)整測微器使之與傳感器的可移動部分同軸并旋緊,然后用上下兩只滾花螺母鎖住測微器;
5、用導(dǎo)線連接面板上電源、傳感器和相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)換電路板;
6、接通電源,調(diào)整好傳感器和放大器的零點;
7、根據(jù)實驗內(nèi)容和步驟進(jìn)行操作,從螺旋測微器讀取位移量,從數(shù)字表讀取電壓值或頻率值,如果發(fā)生顯示值溢出(顯示1.或-1.),應(yīng)轉(zhuǎn)換到大量程檔;
8、在實驗過程中如發(fā)現(xiàn)電源短路指示燈亮,說明出現(xiàn)短路故障,應(yīng)查明原因,排除故障,至少間隔一分鐘后再接通電源;
9、實驗完畢后,斷開電源,拆除連接導(dǎo)線,將傳感器、測微器和位移臺架放回原處。
(二)注意事項
1、為保證安全及消除靜電影響,接線時不要接通電源開關(guān)。做實驗時盡量不要讓手觸及接線插座等導(dǎo)電部分。
2、接線時為保證連接牢固,請在插入的同時稍加旋轉(zhuǎn),拆線時在撥出的同時也需稍加旋轉(zhuǎn),不要用力直接拉出插頭。
3、注意不要造成電源、信號發(fā)生器、放大器等的引出線對地(機(jī)殼)短路。
4、使用螺旋測微器時應(yīng)盡量使讀數(shù)處于中間范圍。當(dāng)旋轉(zhuǎn)受阻時,表明已超出測量范圍或有故障,這時不能再用力轉(zhuǎn)動,應(yīng)查明原因,排除故障。
5、本系統(tǒng)的工作環(huán)境溫度為0~40℃;無明顯潮濕,無明顯振動;周圍無導(dǎo)電塵埃、腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽;無強(qiáng)烈電磁場干擾。
三、傳感器模塊性能參數(shù)
檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)(傳感器)實驗臺有許多獨立的傳感器模塊,用戶可以根據(jù)實驗內(nèi)容選擇相應(yīng)的傳感器和轉(zhuǎn)換電路組成各種各樣的實驗。
下表為各傳感器模塊的性能參數(shù),有關(guān)模塊的工作原理請參閱《實驗指導(dǎo)書》。
附表3-1 傳感器模塊性能參數(shù)表
傳感器模塊名稱 | 性能參數(shù) |
電阻式傳感器 | 線性范圍≥±2mm;非線性誤差≤1.5% |
電容式傳感器 | 線性范圍≥±3mm;非線性誤差≤1.5% |
電感式傳感器 | 線性范圍≥±3mm;非線性誤差≤2.5% |
光電式傳感器 | 轉(zhuǎn)速測量范圍:0~2400轉(zhuǎn)/分 |
霍爾式傳感器 | 測量范圍≥2mm0.1% |
霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 | 轉(zhuǎn)速測量范圍:0~2400轉(zhuǎn)/分 |
渦流式傳感器 | 測量范圍≥4mm ± 3% |
渦流式轉(zhuǎn)速傳感器 | 轉(zhuǎn)速測量范圍:0~2400轉(zhuǎn)/分 |
溫度式傳感器(AD590) | 溫度控制范圍:室溫~80℃ |
K型熱電偶 | 溫度控制范圍:室溫~80℃ ± 3% |
E型熱電偶 | 溫度控制范圍:室溫~80℃ ± 3% |
鉑熱電阻(Pt100) | 溫度控制范圍:室溫~80℃ ± 3% |
銅熱電阻(Cu50) | 溫度控制范圍:室溫~80℃ ± 3% |
磁電式傳感器 | 靈敏度:0.5V/m/s |
磁電式轉(zhuǎn)速傳感器 | 轉(zhuǎn)速測量范圍:0~2400轉(zhuǎn)/分 |
壓電式傳感器 | 振動頻率范圍:1~30Hz |
光纖傳感器 | 測量范圍≥1.5mm ± 1.5% |
壓阻式壓力傳感器 | 測量范圍0~50KPa;非線性誤差≤1.5%;精度≤2% |
超聲波式傳感器 | 測量范圍:20~60cm |
氣敏式傳感器 | 測量范圍:50-200ppm |
濕敏式傳感器 | 測量范圍:10-95%RH |
熱釋電紅外傳感器 | 測量范圍:3200V/W |
硅光電池傳感器 | 測量范圍:0.35A/W |
轉(zhuǎn)速傳感器 | 測量范圍:0~2400轉(zhuǎn)/分 |