多功能網(wǎng)絡(luò)型傳感器檢測技術(shù)實驗臺
一、產(chǎn)品簡介
該傳感器與檢測技術(shù)實驗臺要求傳感器采用工業(yè)結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生加強(qiáng)對書本知識的理解，并
在實驗過程中，通過信號的拾取，轉(zhuǎn)換，分析，培養(yǎng)學(xué)生作為一個科技工作者具有的基本操作技
能與動手能力。
二、產(chǎn)品組成
實驗臺組成：傳感器與檢測技術(shù)實驗臺由主控臺、振動源、溫度源、轉(zhuǎn)動源、傳感器和相應(yīng)
的實驗?zāi)K、增強(qiáng)部分有測液位雙容水箱、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實驗臺桌網(wǎng)絡(luò)集中控制等部
分組成。
1、主控臺部分
提供高穩(wěn)定的±15V、＋5V、±2V～±10V 可調(diào)、＋2V～＋24V 可調(diào)八種直流穩(wěn)壓電源；主控
臺面板上還裝有電壓、頻率、轉(zhuǎn)速，氣壓顯示。 音頻信號源（音頻振蕩器）。0.4KHz～10KHz（可
調(diào)）；低頻信號源1Hz～30Hz(可調(diào))；氣壓源0－20kpa 可調(diào)，高精度溫度調(diào)節(jié)儀表（控制精度
±0.5℃，轉(zhuǎn)速控制精度千分之一帶通訊RS232／485）；電壓顯示200mA～20V 三檔切換；RS232
／USB 雙計算機(jī)接口；流量計。以上電壓、信號部分必須有短路保護(hù)報警指示。
2、三源板
裝有振動源1HZ－30HZ（可調(diào)）；轉(zhuǎn)動源0－2400 轉(zhuǎn)／分（可調(diào)）；加熱源＜150℃（可調(diào)）。
3、傳感器：共25 種傳感器，增強(qiáng)型又多6 種傳感器。
4、實驗?zāi)K部分：共十三種模塊，增強(qiáng)型又多6 種模塊。
5、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件
6、實驗桌：專用實驗桌尺寸為1600×800×750(mm)，實驗桌面上預(yù)留顯示器或示波器安放
位置。實驗桌的兩個特制柜可分別安放實驗?zāi)０搴陀嬎銠C(jī)主機(jī)及鍵盤。
7、多媒體三維動畫演示軟件
8、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件
9、上位計算機(jī)組態(tài)軟件
應(yīng)用MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態(tài)軟件。
10、RS485/RS232 轉(zhuǎn)換器
11、電源集中控制器

三、產(chǎn)品基本配置特點
1、傳感器的結(jié)構(gòu)要從原理型轉(zhuǎn)向工業(yè)檢測傳感器，傳感器定性轉(zhuǎn)向定量，要有較高的精度，
便于計算機(jī)做實驗的特性分析。
2、儀器配溫度源、氣源、振動源、轉(zhuǎn)動源、液位等測試源。傳感器配相應(yīng)實驗?zāi)K，便于
操作和管理，實驗完成后，可分別放入實驗臺的柜子里和傳感器箱。能根據(jù)教學(xué)需求添加增強(qiáng)部
分傳感器及其模塊，或開發(fā)特殊的傳感器模塊。
3、各種公共源也可用于學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及進(jìn)行一些開發(fā)性實驗；電源及信號源設(shè)
制有保護(hù)電路，保護(hù)報警指示。確保學(xué)生在誤操作后不會損壞設(shè)備并保證學(xué)生的安全。軟件采集
要求雙通道實時采集。
4、提供了液位測試傳感器、液位水箱、PSD、CCD、光柵、超聲、扭矩等增強(qiáng)型傳感器，可
使學(xué)生更廣地了解傳感器的應(yīng)用，為課程設(shè)計提供更廣的空間。
四、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)
表1 多功能網(wǎng)絡(luò)型傳感器檢測技術(shù)實驗臺產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

五、可開設(shè)的實驗項目
1．金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實驗
2．金屬箔式應(yīng)變片半橋性能實驗
3．金屬箔式應(yīng)變片全橋性能實驗
4．金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗
5．金屬箔式應(yīng)變片溫度影響實驗
6．直流全橋的應(yīng)用——電子秤實驗
7．交流全橋的應(yīng)用——振動測量實驗
8．?dāng)U散硅壓阻壓力傳感器的壓力測量實驗
9．差動變壓器的性能實驗
10．激勵頻率對差動變壓器特性的影響實驗
11．差動變壓器零點殘余電壓補(bǔ)償實驗
12．差動變壓器的應(yīng)用――振動測量實驗
13．電容式傳感器的位移特性實驗
14．電容傳感器動態(tài)特性實驗
15．直流激勵時霍爾傳感器位移特性實驗
16．交流激勵時霍爾傳感器位移特性實驗
17．霍爾測速實驗
18．磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測速實驗
19．用磁電式原理測量地震*
20．壓電式傳感器測振動實驗
21．電渦流傳感器的位移特性實驗
22．被測體材質(zhì)對電渦流傳感器的特性影響實驗
23．被測體面積大小對電渦流式傳感器的
特性影響實驗
24．電渦流傳感器測量振動實驗
25．電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速實驗*
26．光纖傳感器的位移特性實驗
27．光纖傳感器測量振動實驗
28．光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗
29．利用光電傳感器測轉(zhuǎn)速的其它方案*
30．集成溫度傳感器的溫度特性實驗
31．鉑電阻溫度特性實驗
32．銅電阻溫度特性實驗
33．K 型熱電偶測溫實驗
34．E 型熱電偶測溫實驗
35．熱電偶冷端溫度補(bǔ)償實驗*
36．對酒精敏感的氣敏傳感器的原理實驗
37．濕度傳感器的實驗
38．光敏電阻實驗
39．光敏二極管的特性實驗
40．光敏三極管特性實驗
41．光電池光照特性實驗
42．J 型熱電偶測溫實驗
43．J 型熱電偶的毫伏值對照實驗
44．軟件的標(biāo)定實驗
45．?dāng)?shù)據(jù)單步采集實驗
46．?dāng)?shù)據(jù)定時采集實驗
47．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗（靜態(tài)舉例）
48．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗（動態(tài)舉例）
49．虛擬示波器采集實驗
50．虛擬頻譜分析實驗
51．虛擬失真度儀采集實驗
52. 用MCGS （ Monitor and Control Generated
System）全中文工控組態(tài)軟件對溫度控制實驗
53. 用MCGS （ Monitor and Control Generated
System）全中文工控組態(tài)軟件對轉(zhuǎn)速控制實驗
備注：帶*號實驗為思考實驗，由學(xué)生自己動手組建。
增強(qiáng)型可單選的傳感器見下

六、增強(qiáng)型可單選的傳感器
增強(qiáng)部分實驗：
1.PSD 位移傳感器測定位移實驗
2.PSD 位移傳感器測量振動*
3.扭矩傳感器的性能實驗
4.扭矩傳感器的不同的信號傳輸方式*
5.超聲波傳感器測量距離實驗
6.超聲波傳感器的方位角測定方向*
7.超聲波自動開閉的實驗*
8.CCD 測定直徑實驗
9. CCD 測面積實驗
10.光柵位移傳感器位移測量實驗
11．液位傳感器的標(biāo)定實驗測量實驗
12．液位傳感器的測量實驗
備注：帶*號實驗為思考實驗，由學(xué)生自己動手組建。
表2 增強(qiáng)型傳感器工作臺產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

七、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件
（一）數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件：
數(shù)據(jù)采用RS232/USB 雙接口。采集器既能滿足完全的實驗要求，取代現(xiàn)有的儀表顯示讀
數(shù)，也可作為科研人員直接的科研開發(fā)使用。
具體技術(shù)指標(biāo)如下：
1、接口標(biāo)準(zhǔn)：RS232/USB 接口
2、A/D：12 位
3、通道數(shù)：可以擴(kuò)展到8 通道
4、采樣：同步、異步
5、觸發(fā)方式：軟觸發(fā)、硬觸發(fā)
6、采樣頻率：100KHz(分檔可選)
7、測量誤差：0.2mv
8、測量量程：最大可達(dá)正負(fù)15V
9、支持電壓、電流信號直接輸入，無需配備轉(zhuǎn)換器
10、可以擴(kuò)充D/A 通道
11、環(huán)境：windows98/2000/xp
12、軟件：配備傳感器綜合實驗系統(tǒng)成套實驗軟件包及高聯(lián)虛擬儀器軟件包(如虛擬濾
波器，頻譜分析，失真測量等必須配備)
（二）虛擬軟件
可以采用232/USB 準(zhǔn)協(xié)議，實時的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。采集系統(tǒng)可單獨對外部信號進(jìn)行采集，
也可和傳感器實驗臺上進(jìn)行實驗操作。必須是在LabVIEW 軟件下開發(fā)的。
系統(tǒng)需求：
1、操作系統(tǒng)：Windows 98 SE/Me/2000/XP 簡體中文版
2、Intel Pentium Ⅲ500MHz 或AMD Athlon700MHz 以上
3、128Mb 或以上內(nèi)存
4、400MB 以上硬盤空間供軟件安裝和備份
5、有USB 接口

6、4 倍速或以上的CD-ROM
該軟件主要功能：
1、 軟件按照公司實驗指導(dǎo)書編寫，大部分實驗?zāi)苡么藬?shù)據(jù)采集軟件進(jìn)行實驗操作。
2、 軟件采集設(shè)置可分單步采樣、定時采樣、雙向采樣、與動態(tài)采樣。在單步采樣時可
以以最小二乘法與端點法分析其最大非線性誤差或最大遲滯誤差，在動態(tài)實驗時可以分析其
輸入波形的頻率、振幅或轉(zhuǎn)速。
3、 支持打印功能，能把實驗結(jié)果在實驗結(jié)束后即可打印出來。
4、 采集卡硬件具有程控放大功能，在測量小電壓時能有很高精度。
5、 在數(shù)據(jù)采集時通訊速率在10 萬秒點以上
6、 數(shù)據(jù)采集軟件支持USB/RS232 通訊。
7、 支持差動輸入功能。
8、 支持雙通道數(shù)據(jù)采樣。
9、 具有虛擬示波器功能，并能對波形進(jìn)行頻譜分析、失真度儀計算。
八、三維動畫演示軟件說明
軟件特點：
1、真實性好
按照傳感器與檢測技術(shù)實驗臺各零件尺寸比例進(jìn)行三維實體建模，把傳感器實驗臺的各
部分完全、真實地再現(xiàn)到電腦屏幕上。配合動畫、文字，生動、詳細(xì)的介紹各種傳感器的內(nèi)
外結(jié)構(gòu)及原理，。可以快速了解產(chǎn)品的組成和使用方法，可以在電腦上模擬實際情況進(jìn)行實
驗步驟的操作。
2、教學(xué)手段生動
采用三維模型制作成動畫，生動、詳盡地介紹變速器各組成部分的零件結(jié)構(gòu)及原理，。
3、優(yōu)越的擴(kuò)展性
以根據(jù)您的教學(xué)要求制作所需要的教學(xué)內(nèi)容。
4、強(qiáng)大的交互性
可以輕松的使用鼠標(biāo)，在電腦上模擬實際情況進(jìn)行。本軟件還將提供教學(xué)考核功能，實
驗指南電子版及有便于教學(xué)所需的內(nèi)容。5、教學(xué)與考核相結(jié)合

達(dá)到教學(xué)目的，又可以用來考核教學(xué)結(jié)果。
九、MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態(tài)軟件
MCGS（Monitor and Control Generated System）全中文工控組態(tài)度和轉(zhuǎn)速的動態(tài)調(diào)節(jié)。
要求是一款在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的工業(yè)組態(tài)控制軟件，能實現(xiàn)在線動態(tài)實時控制。在本產(chǎn)品上
的應(yīng)用列舉為結(jié)合PID 調(diào)節(jié)儀和PC 進(jìn)行溫度、轉(zhuǎn)速控制。
十、多路電源集中控制器
1、主機(jī)（教師）可以控制學(xué)生機(jī)，防止學(xué)生亂開電源造成誤操作。
2、學(xué)生機(jī)的電源只有在通過集中控制器通上開起指令后，學(xué)生機(jī)才能通過開關(guān)操作開
機(jī)。
3、在學(xué)生主機(jī)上必須裝置漏電保護(hù)器，弱電、信號源、直流源部分必須裝置有短路保
護(hù)報警指示。
十一、電路原理
實驗?zāi)０咫娐吩硪延∷⒃谀０宓拿姘迳希瑢嶒灲泳€圖參見下文中的具體實驗內(nèi)容。
十二、使用方法
開機(jī)前將電壓表選擇旋鈕打到2V 檔；電流表顯示選擇旋鈕打到200mA 檔；步進(jìn)可調(diào)直
流穩(wěn)壓電源旋鈕打到± 2V 檔；其余旋鈕都打到中間位置。
將AC 220V 電源線插頭插入市電插座中，合上電源開關(guān)，數(shù)顯表顯示0000，表示實驗
臺已接通電源。
做每個實驗前應(yīng)先閱讀實驗指南，每個實驗均應(yīng)在斷開電源的狀態(tài)下接實驗線路接好連
接線（實驗中用到可調(diào)直流電源時，應(yīng)在該電源調(diào)到實驗值后再接到實驗線路中），檢查無
誤后方可接通電源。
合上調(diào)節(jié)儀（溫度開關(guān)）電源開關(guān)，調(diào)節(jié)儀的PV 顯示測量值；SV 顯示設(shè)定值。
合上氣源開關(guān)，氣泵有聲響，說明氣泵工作正常。
數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件使用方法另附說明。
十三、儀器維護(hù)及故障排除
維護(hù)：
1、防止硬物撞擊、劃傷實驗臺面；防止傳感器及實驗?zāi)０宓涞孛妗?br>2、實驗完畢要將傳感器、配件、實驗?zāi)０寮斑B線全部整理好。
故障排除：
1、開機(jī)后數(shù)顯表都無顯示，應(yīng)查AC 220V 電源有否接通；主機(jī)箱側(cè)面AC 220V 插座中的保險絲是否燒斷。如都正常，則更換主機(jī)箱中主機(jī)電源。
2、轉(zhuǎn)動源不工作，則手動輸入＋12V 電壓，如不工作，更換轉(zhuǎn)動源；如工作正常，應(yīng)
查調(diào)節(jié)儀設(shè)置是否準(zhǔn)確；控制輸出Vo 有無電壓，如無電壓，更換主機(jī)箱中的轉(zhuǎn)速控制板。
3、振動源不工作，檢查主機(jī)箱面板上的低頻振蕩器有無輸出，如無輸出，更換信號板；
如有輸出，更換振動源的振蕩線圈。
4、溫度源不工作，檢查溫度源電源開關(guān)是否打開；溫度源的保險絲是否燒斷；調(diào)節(jié)儀
設(shè)置是否準(zhǔn)確。如都正常，則更換溫度源。
注意事項：
1、在實驗前務(wù)必詳細(xì)閱讀實驗指南。
2、嚴(yán)禁用酒精、有機(jī)溶劑或其它具有腐蝕性溶液擦洗主機(jī)箱的面板和實驗?zāi)０迕姘濉?br>3、請勿將主機(jī)箱的電源、信號源輸出端與地（⊥）短接，因短接時間長易造成電路故
障。
4、請勿將主機(jī)箱的± 電源引入實驗?zāi)０鍟r接錯。
5、在更換接線時，應(yīng)斷開電源，只有在確保接線無誤后方可接通電源。
6、實驗完畢后，請將傳感器及實驗?zāi)０宸呕卦帯?br>7、如果實驗臺長期未通電使用，在實驗前先通電十分鐘預(yù)熱，再檢查按一次漏電保護(hù)
按鈕是否有效。
8、實驗接線時，要握住手柄插拔實驗線，不能拉扯實驗線。