CSY2001B型傳感器系統綜合實驗臺使用說明

CSY2001B型傳感器系統綜合實驗臺為完全模塊式結構，分主機、實驗模塊和實驗桌三部分。根據用戶不同的需求分為基本型和增強性兩種配置。主機由實驗工作平臺，傳感器綜合系統、高穩定
交、直流信號源，溫控電加熱源，旋轉源、位移機構、振動機構、儀表顯示、電動氣壓源、數據采集處理和通信系統（RS232接口）、
實驗軟件等組成。全套12 個實驗模塊中均包含一種或一類傳感器及實驗所需的電路和執行機構（位移裝置均由進口精密導軌組成，以確保純直線性位移），實驗時模塊可按實驗要求靈活組合，儀器性能穩定可靠，方便實用。
傳感器包括：（基本型含24 種傳感器，序號1.1-1.24。增強型含28 種傳感
器，序號1.1-1.28）
1.1 金屬箔式應變傳感器（箔式應變片 工作片4 片；溫度補償片2 片,應變
系數：2.06，精度2%）
1.2 稱重傳感器（標準商用雙孔懸臂梁結構，量程0~500g，精度2%）
1.3 MPX 擴散硅壓阻式壓力傳感器（差壓式，量程0~50KP，精度3%）
1.4 半導體應變傳感器（BY350，工作片2 片，應變系數120）
1.5 標準K 分度熱電偶，（量程0~800℃，精度3%）
1.6 標準E 分度熱電偶，（量程0~800℃，精度3%）
1.7 MF 型半導體熱敏傳感器（負溫度系數，25℃時電阻值10K）
1.8 Pt100 鉑熱電阻（量程0~800℃，精度5%）
1.9 半導體溫敏二極管（精度5%）
1.10 集成溫度傳感器（電流型，精度2%）
1.11 光敏電阻傳感器（cds 器件，光電阻≥2MΩ.
1.12 光電轉速傳感器（近紅外發射-接收量程0~2400 轉/分）
1.13 光纖位移傳感器（多模光強型，量程≥2mm,在其線性工作范圍內精度
5%）
1.14 熱釋電紅外傳感器（光譜響應7~15μm，光頻響應0.5~10HZ）。
1.15 半導體霍爾傳感器(由線性霍爾元件與梯度磁場組成。工作范圍：位移
±2mm，精度5%)
1.16 磁電式傳感器（動鐵與線圈）
1.17 濕敏電阻傳感器（高分子材料，工作范圍5~95%RH，）

1.18 濕敏電容傳感器（高分子材料，工作范圍5~95%RH）
1.19 MQ3 氣敏傳感器（酒精氣敏感，實驗演示用）
1.20 電感式傳感器（差動變壓器，量程±5mm,精度5%）
1.21 壓電加速度傳感器（PZT 壓電陶瓷與質量塊。工作范圍5~30HZ ）
1.22 電渦流傳感器（線性工作范圍1mm,精度3%）
1.23 電容傳感器（同軸式差動變面積電容，工作范圍±3mm,精度2%）
1.24 力平衡傳感器（綜合傳感器系統）
1.25 PSD 光電位置傳感器（增強型選配單元，PSD 器件與激光器組件，采用
工業上的三角測量法，量程25mm，精度0.1%）
1.26 激光光柵傳感器（增強型選配單元，光柵衍射及光柵莫爾條紋，莫爾條紋精密位移記數精度0.01mm）
1.27 CCD 圖象傳感器（增強型選配單元，光敏面尺寸：1/3 英寸。采用計算機軟件與CCD 傳感器配合，進行高精度物徑及高精度光柵莫爾條紋位移自動測試。）
1.28 超聲波測距傳感器（增強型選配單元，量程范圍30~600mm，精度10mm）
主機配置：
2.1 直流穩壓電源：（傳感器工作直流激勵源與實驗模塊工作電源）
+2V~+10V 分五檔輸出，最大輸出電流1.5A
+15V（±12V） 、最大輸出電流1.5A；激光器電源。
2.2 音頻信號源：（傳感器工作交流激勵源）
0.4KHz-10KHz輸出連續可調，最大Vp-p 值20V。
00、1800端口反相輸出
00、LV端口功率輸出，最大輸出電流1.5A
1800端口電壓輸出，最大輸出功率300mw
2.3 低頻信號源：（供主機位移平臺與雙平行懸臂梁振動激勵，實現傳感器動態測試）
1Hz~30Hz 輸出，連續可調，最大輸出電流1.5A，最大Vp-p 值20V，激振I（雙平行懸臂梁）、激振II（圓形位移平臺）的振動源。轉換紐子開關的作用：（請特別注意）當倒向V0側時，低頻信號源正常使用，V0端輸出低頻信號，倒向Vi側時，斷開低頻信號電路，V0 端無低頻信號輸出，停止激振Ⅰ、Ⅱ的激勵。Vi作為電流放大器的信號輸入端，輸出端仍為V0端。激振不工作時激振選擇開關應位于置中位置。
2.4 溫控電加熱源：（溫度傳感器加熱源）
由E 分度熱電偶控溫的300W 電加熱爐，最高控制爐溫400℃，實驗控溫≤
200℃。交流220V 插口提供電爐加熱電源，作為溫度傳感器熱源、及熱電偶測
溫、標定和傳感器溫度效應的溫度源等。
2.5 旋轉源：（光電、電渦流傳感器測轉速之用）
低噪聲旋轉電機，轉速0-2400 轉/分，連續可調。（特別注意：電機不工作時紐子開關應置于“關”，否則直流穩壓電源-2V 會無輸出）。
2.6 氣壓源：（提供壓力傳感器氣壓源）
電動氣泵，氣壓輸出≤20KP，連續可調。手動加壓氣囊：可加壓至滿量程40KP，通過減壓閥調節氣壓值。儀表顯示部分：
3.1 電壓/頻率表：
3 1/2 位數字表、電壓顯示分0~2V、0~20V 兩檔；頻率顯示分0~2KHz、0~20KHz 兩檔，靈敏度≤50mv。
3.2 數字式溫度表：（E 分度）溫度顯示：0-800℃（用其他熱電偶測溫時應查對相應的熱電偶分度表）。
3.3 氣壓表：
0-40KP（0-300mmHg）顯示。計算機通信與數據采集：
4.1 通信接口：標準RS232 口，提供實驗臺與計算機通信接口。
4.2 數據采集卡：12位A/D轉換，采集卡信號輸入端為電壓/頻率表的“IN”端，采集卡頻率輸入端為“轉速信號入”口。實驗模塊包含：
（基本型含9 個模塊，序號5.1-5.9，增強型含12 個模塊，序號5.1-5.12，每個模塊包含一種或一類傳感器，使用方便）
5.1 實驗公共電路模塊：提供所有實驗中所需的電橋、差動放大器、低通濾波器、電荷放大器、移項器、相敏檢波器等公用電路。

5.2 應變式傳感器實驗模塊（包含電阻應變及壓力傳感器）：金屬箔式標準商用稱重傳感器（帶加熱及溫度補償）、懸臂梁結構金屬箔式、半導體應變、MPX 擴散硅壓阻式傳感器、放大電路。
5.3 電感式傳感器實驗模塊：差動變壓器、螺管式傳感器、高精度位移導軌、放大電路。
5.4 電容式傳感器實驗模塊：同軸式差動電容組成的雙T 電橋檢測電路，精密位移導軌。
5.5 光電傳感器實驗模塊：光纖位移傳感器與光電耦合器、光敏電阻及信號變換電路，精密位移導軌、電機旋轉裝置。
5.6 霍爾傳感器實驗模塊：霍爾傳感器、梯度磁場、變換電路及日本進口高精度位移導軌。
5.7 溫度傳感器實驗模塊：提供7 種溫度傳感器及變換電路，可控電加熱爐。
5.8 電渦流傳感器實驗模塊：電渦流探頭、變換電路及日本進口精密位移導軌。
5.9 濕敏氣敏傳感器實驗模塊：高分子濕敏電阻、濕敏電容、MQ3 氣敏傳感器及變換電路。
5.10 PSD 光電位置傳感器實驗模塊：PSD 器件及激光器組件、日本進口精密位移導軌，高倍放大器。（增強型單元）
5.11 CCD 圖象傳感器及光柵測試實驗模塊：CCD 傳感器、光柵莫爾條紋位移傳感器及計機測試軟件、日本進口精密位移導軌。（增強型單元）
5.12 超聲波傳感器測距實驗模塊：超聲波發射-接收探頭、精密位移裝置及時間-距離變換顯示電路，直接顯示探測距離（cm）及時間（μs）（增強型單元）
主機工作臺上裝置的傳感器有:磁電式、壓電加速度、半導體應變（2片）、金屬箔式應變（工作片4片，溫度補償片2 片）、衍射光柵（增強型）。雙平行懸臂梁旁的支柱安裝有螺旋測微儀，可帶動懸臂梁上下位移。圓形位移（振動）平臺旁的支架可安裝電感、電容、霍爾、光纖、電渦流等傳感器探頭，在平臺振動時進行動態實驗。
2001B 型主機與實驗模塊的連接線采用了高可靠性的防脫落插座及插頭。實驗連接線均用燈籠狀的插頭及配套的插座，接觸可靠，防旋防松脫，并可在使用日久斷線后重新修復（特別注意：在本型儀器上請勿同時使用舊型號的可鎖緊連接線，以免損壞新型連接線及造成插座松動）。實驗桌的傳感器模塊柜平時放置實驗模塊，抽屜中可放置傳感器探頭與配件。

實驗操作須知：
1、 使用本儀器前，請先熟悉儀器的基本狀況，對各傳感器激勵信號的大小、信號源、顯示儀表、位移及振動機構的工作范圍做到心中有數。主機面板上的紐子開關都應選擇好正確的倒向。
2、 了解測試系統的基本組成：合適的信號激勵源→傳感器→處理電路（傳感器狀態調節機構）→儀表顯示（數據采集或圖象顯示）
3、 實驗操作時，在用實驗連接線接好各系統并確認無誤后方可打開電源，各信號源之間嚴禁用連接線短路，主機與實驗模塊的直流電源連接線插頭與插座連接時尤要注意標志端對準后插入，如開機后發現信號燈、數字表有異常狀況，應立即關機，查清原因后再進行實驗。
4、 實驗連接線插頭為燈籠狀簧片結構，插入插孔即能保證接觸良好，不須旋轉鎖緊，使用時應避免搖晃。為延長使用壽命，操作時請捏住插頭連接疊插。
5、 實驗指導中的“注意事項”不可忽略。傳感器的激勵信號不準隨意加大，否則會造成傳感器永久性的損壞。
6、 本實驗儀為教學實驗用儀器，而非測量用儀器，各傳感器在其工作范圍內有一定的線性和精度，但不能保證在整個信號變化范圍都是呈線性變化。限于實驗條件，有些實驗只能做為定性演示（如濕敏、氣敏傳感器），能完成實驗指導書中的實驗內容，則整臺儀器正常。
7、 本儀器的工作環境溫度≤40℃，需防塵。