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傳感器教學設備,傳感器實驗臺,傳感器技術實驗裝置

2019-09-16 09:19
一、傳感器實驗臺技術參數:
    1、輸入電源:AC220V±5%  50±1Hz
    2、額定電流:≤5A
    3、直流電源:±5V   ±15V
    4、穩壓系數:±1%
    5、電壓紋波:≤10mV
    6、非線性誤差:≤5%
    7、測量精度:≤1%
    8、功  耗:100VA
    9、輸出電流:1A
    10、相對溫度:-5℃~40℃
    11、相對濕度:<85%(25℃)
    12、實驗臺規格外形尺寸:1600×750×1100mm
二、傳感器技術實驗裝置主要結構:
    該設備由主控臺、傳感器、實驗模塊、位移臺架、數據采集卡及處理軟件、實驗桌六部分組成,實驗桌柜存放實驗模塊,抽屜存放各種傳感器。
    1、實驗桌:規格1500×700×780mm,實驗桌的兩個特點柜可分別安放實驗模板和計算機主機及鍵盤,中間抽屜安放傳感器。實驗桌面板采用密度板,防火板粘面后成形制作。實驗臺規格:920×280×340mm。
    2、傳感器:傳感器外殼采用進口透明有機玻璃與硬聚氯制做,內部裝置各種精密傳感器,透明直觀。
    3、傳感器轉換電路板采用模塊式結構,模塊上印有轉換原理圖與接線口,學生做實驗時快捷方便,有助于學生增加感性認識、提高實驗效果,而且老師可以帶到課堂上講課用。
    4、一個模塊對應一類傳感器,實驗接線方便,電源具有自動保護功能。
    5、學校選購可根據要求增減實驗項目,實驗項目還可以根據新產品的開發不斷拓展。
三、主控臺功能:
    1、實驗臺提供四組直流穩壓電源:±5V、±15V;±2V~±10V分五擋輸出,2~24V可調,具有短路保護功能。
    2、低頻信號發生器:1Hz-30Hz輸出連續可調,Vp-p值10V,最大輸出電流0.5A。
    3、音頻信號發生器:0.4KHz-10KHz輸出連續可調,輸出電壓范圍:0VP~10VP連續可調,最大輸出電流:0.5A(有效值0.4KHz)。
    4、差動放大器:通頻帶0-10KHz,可接成同相、反相、差動結構,增益為1-150倍的直流放大器。
    5、數字式電壓表:三位半顯示,量程±2V、±20V,輸入阻抗100KΩ,精度1%。
    6、數字式頻率/轉速表:由四只數碼管,2只發光管組成,輸入阻抗100KΩ,精度1%。頻率測量范圍1-9999 Hz,轉速測量范圍1-9999r/min。
    7、溫度表:0-150℃度,精度1%。
    8、高精度溫度控制PID調節儀,多種輸入輸出規格,具有人工智能調節以參數自整定功能。
    9、機械式壓力表:0-40Kpa,精度2%。
    10、手動氣壓源: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、轉動源:0-12V直流電源驅動,轉速可調范圍0~2400轉/分。
    3、振動源:振動頻率1-30Hz(可調),共振頻率13Hz左右。
數據采集卡及處理軟件:
    數據采集工作12位AD轉換、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采樣。提供的處理軟件有良好的計算機界面,可以進行實驗項目選擇與編輯、數據采集、特性曲線的分析、比較、文件存取、打印等。
四、傳感器教學設備-接近式霍爾傳感器實驗
一)實驗目的
1、掌握開關型集成霍爾傳感器及其轉換電路的工作原理。
2、了解利用開關型集成霍爾傳感器制作接近開關的方法。
二)實驗所用單元
霍爾式傳感器轉換電路板、霍爾電路配套磁鋼和鐵片(實驗二十二中的渦流載體)、直流穩壓電源、數字電壓表、位移臺架。
三)實驗原理及電路
1、實驗電路如圖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,第二部分是觸發器,第三部分是兩個非門。當發光二極管亮時,表示有輸出信號。
圖19-1 霍爾傳感器實驗原理圖
2、對于普通的霍爾接近開關,當磁體靠近時輸出狀態翻轉,磁體離開后狀態立即復原。而對于鎖存開關,因為增加了數據鎖存器,輸出狀態可以保持,直到有復位信號或磁體再次觸發接近開關,開關的狀態才會恢復。
四)實驗步驟
1、按照圖19-1接線。
2、普通接近開關實驗
(1) 將S1斷開,霍爾集成電路、R1與VD1構成普通接近開關,用磁鋼的S極接近霍爾集成電路的有字面,VD1亮,磁鋼遠離有字面,VD1滅。
如果用磁鋼的N極去觸發霍爾集成電路,VD1不亮,說明霍爾集成電路要求磁路系統有方向性。
(2) 將磁鋼吸附于裝在測微器測桿頂端的鐵片上,S面向下,正對霍爾集成電路。下旋測微器,使磁鋼慢慢接近霍爾電路,當VD1亮時,讀出測微器數值X和輸出電壓UO,填入下表中;然后再上旋測微器,使磁鋼慢慢遠離霍爾電路,直到VD1滅,再讀出此時的X和UO,填入下表中,共測5組,分析傳感器的復現性。
表 19-1
VD1
X(mm)                    
UO(V)                    
3、鎖存式接近開關實驗
將S1接通,S2斷開(S2用于提供復位信號),整個系統即構成鎖存開關。先將S2接通,再斷開,使觸發器復位,用磁鋼接近霍爾電路,觀察VD1和VD2的亮滅情況,再使磁鋼離開霍爾電路,觀察VD1和VD2的亮滅情況,了解鎖存開關是怎樣鎖住狀態的。
五)實驗報告
1、對于霍爾集成電路,是磁鋼接近時觸發還是遠離時觸發?
2、根據表19-1中的一組數據,畫出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線,并說明這種曲線表示了開關型霍爾傳感器的什么特性,該特性具有什么優點?
3、鎖存開關與普通接近開關相比有什么優缺點?
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