
一、綜合實驗裝置組成
傳感器與檢測技術綜合實驗裝置由主控臺、振動源、溫度源、轉動源、傳感器和相應的實驗模板、數據采集卡及處理軟件、綜合實驗裝置桌六部分組成。
1、主控臺部分
提供高穩定的±15V、+5V、±2V~±10V可調、+2V~+24V可調八種直流穩壓電源;主控臺面板上還裝有電壓、頻率、轉速顯示。 音頻信號源(音頻振蕩器)1KHz~10KHz(可調);低頻信號源1Hz~30Hz(可調);氣壓源0-20kpa可調,數字電壓表:量程 0~20V,精度高;頻率/轉速表:頻率 1~9999Hz,轉速 1~9999rpm;計時器: 0~9999s,精確到 0.1s;高精度溫度調節儀表(控制溫精度±0.5℃);RS232計算機串行接口。
2、三源板
加熱源:0~220V 交流加熱,溫控在室溫~150℃;轉動源:2~24V 直流驅動,轉速可調 0~3000rpm;振動源:振動頻率 1Hz~30Hz(可調),共振頻率 12Hz 左右。
3、LABVIEW數據采集卡及處理軟件:
數據采集、接口部分采用USB接口,方便用戶的實際使用。該采集器既能滿足完全的實驗要求,取代現有的儀表顯示讀數,也可作為科研人員直接的科研開發使用。具體技術指標如下:
1)3通道16位輸入,鉗位±20v,必須實現,為了防止燒壞通道。*小分辨率1mv,連續采樣頻率100khz,曲線必須光滑。 維修電工電子電機與職業資格培訓考評仿真軟件(提供版權證書并現場演示):本軟件為apk的格式,可在PC端使用,也可在移動端使用,本軟件即可手動設置故障也能自動設置故障,本軟件通過電路圖中綠色的框選擇手動設置故障點(*多可以設置39個故障點),也可以通過系統自動進行隨機1個故障點設置,隨機兩個故障點設置,隨機三個故障點設置,隨機四個故障點設置,隨機五個故障點設置,本軟件內有工具箱,元件庫,放大鏡,電路圖等功能,可通過工具箱可選擇萬用表進行檢測,通過元件庫選擇合適的元件,通過放大鏡可以清楚的了解各個元器件及電路。本軟件通過電動機星三角啟動控制電路故障的設置,并經過種種排查,讓學生了解電動機星三角啟動控制電路的工作原理及電路結構。
2)所有傳感器實驗采樣和控制軟件必須用labview采集和控制。軟件采集設置可分單步采樣、定時采樣、雙向采樣、與動態采樣。在單步采樣時可以以*小二乘法與端點法分析其非線性誤差或遲滯誤差,在動態實驗時可以分析其輸入波形的頻率、振幅或轉速。支持打印功能,能把實驗結果在實驗結束后即可打印出來。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。分辨率為1mv。學生可以自己編程和調試。
3)三用表仿真軟件(提供版權證書并現場演示):
本軟件為apk的格式,可在PC端使用,也可在移動端使用,本軟件的功能有:電阻的測量、交流電壓的測量(測量變壓器,若變壓器測量燒壞多用表時,冒黑煙提示并可以重置多用表)、晶體管的極性判斷、直流電壓測量(通電流表檔時燈光亮)、直流電流的測量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動紅色與黑色筆頭,2個筆頭拖拽至被測物體上定位時顯示紅圈,如未定位準確無紅圈顯示,并在進行錯誤操作的時(如所選量程錯誤、所測數據錯誤等等),儀表指針將無反應、提示錯誤重新測量等,本多用表可選擇交流電壓檔,直流電壓檔,電阻檔,電流檔,電阻調0,并且可放大顯示數據,可清楚觀看所測數據大小。學生可以通過本軟件學習多用表的正確使用方法。
4、實驗桌:專用實驗桌尺寸為1600×800×750(mm),實驗桌面上預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模板和計算機主機及鍵盤。
5、實訓安全教育虛擬仿真軟件(提供版權證書并現場演示):本軟件基于unity3d開發,軟件采用三維漫游的形式,可通過鍵盤控制移動,鼠標控制鏡頭方向,設有機械安全距離實驗,機械安全保護裝置實驗、機械安全防護設計基礎考核,實驗進行時,三維漫游畫面采用箭頭與腳印圖案提示移動至實驗位置,機械對象周圍圓圈顯示了工作半徑,實驗過程伴有三維機器人的對話框提醒。
A、機械安全距離實驗內容包括防止上下肢觸及危險區的安全距離實驗(內分2種圍欄高度與開口大小),選擇進入后,鏡頭前彈出GB23821-2009《機械安全防止上下肢觸及危險區的安全距離》要求,錯誤示范:實驗過程為人體進入機械對象工作半徑受到傷害后,血色畫面與語音提醒收到機械傷害,并回至原位并進行下一實驗,*終一步為正確做法。
B、機械安全保護裝置實驗分為安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀等保護裝置實驗,可選類別(安全輸入、安全控制、安全輸出、其他)、生產廠家、產品列表(安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、安全護欄)。安裝位置有藍色閃爍框架提醒,實驗流程:選擇安全護欄并安裝、選擇安全連鎖開關(或選擇安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀)并安裝、選擇安全控制器并安裝至電氣控制箱、選擇安全繼電器并安裝至電氣控制箱、點擊電氣控制箱上的啟動按鈕。若進入危險區域時,系統將提示報警音,且機械對象停止工作,選擇電氣控制箱上的復位按鈕可停止。
C、機械安全防護設計基礎考核要求完成機械安全系統的安裝,正確安裝安全護欄、安全聯鎖開關、安全光幕、安全墊、安全激光掃描儀、安全控制器、安全繼電器、24V電源、信號燈及急停按鈕,考核分為十個考核點,部分考核點有3個選項,由學生自由選擇,*終10項考核點選好后,提交確認,系統自動得出總分數以及各考核點的得分情況。
D、軟件須為整體同一平臺,不得以單獨的資源展現。
E、同時為客戶提供本軟件的VR安裝包方便用戶拓展為VR實驗,VR設備及軟件安裝調試不需提供。
6、建筑大樓與智能樓宇電氣安裝虛擬仿真軟件(消防模塊)(提供版權證書并現場演示)
基于unity3d設計,用戶自行根據電腦配置選擇不同的交互界面大小,可選六級畫質等級。軟件內模型可進行360°旋轉、放大、縮小、平移。軟件使用過程有小助手提示,內容如下:
A、濕式報警系統
1、系統概述:濕式報警系統概述
2、設備認知:設有視角、設備詳情(顯示該設備的介紹或參數)、練習(內置6道選擇題,選擇正確與錯誤均有提示)、原理圖(可從原理圖中進入到設備中)。設備有:噴頭、水流指示器、信號蝶閥、排氣閥、火災報警控制、高管壓力表、高位水箱、威亞控制柜、穩壓罐、流量開關、末端試水裝置、排水設施、水泵接合器、水力警鈴、延時器、濕式報警器、蝶閥、止回閥、消防泵、安全穩壓閥、消防水池。
3、原理展示:展示濕式報警系統的工作原理,三維動畫演示,三維模型半透明化,可以見內部水流。配備練習模塊(內置4道選擇題,選擇正確與錯誤均有提示)
4、設計布置:設有選擇題、計算題,每題均有計分,提交后顯示正確答案與得分
B、氣體滅火系統
1、系統概述:氣體滅火系統概述
2、設備認知:設有視角、設備詳情(顯示該設備的介紹或參數)、練習(內置8道選擇題,選擇正確與錯誤均有提示)、原理圖(可從原理圖中進入到設備中)。設備有:噴頭、HFC-227儲瓶、瓶頭閥、七氟丙烷單向閥、高壓軟管、氣體單向閥、安全閥、稱重報警儀、電磁啟動器、選擇閥、煙感報警器、火災報警控制器。
3、原理展示:展示氣體滅火系統的工作原理,三維動畫演示,三維模型半透明化,可以見內部氣體。配備練習模塊(內置3道選擇題,選擇正確與錯誤均有提示)
4、設計布置:設有6道選擇題,每題均有計分,提交后顯示正確答案與得分
C、逃生演練:采用趣味游戲的形式進行教學,在限定的時間內逃出著火房間,選擇失誤將直接進入分數界面。
三、產 品 特 點
1、傳感器的結構已從原理型轉向工業檢測傳感器,傳感器已由定性轉向定量,有一定的精度,更便于計算機做實驗的特性分析。
2、儀器配溫度源、氣源、振動源和轉動源。傳感器配相應實驗模塊,便于操作和管理,實驗完成后,可分別放入綜合實驗裝置的柜子里和傳感器箱。能根據教學需求添加增強部分傳感器及其模塊,或制作特殊的傳感器模塊。
3、各種公共源也可用于學生課程設計、畢業設計及進行一些開發性實驗;電源及信號源設制有保護點路,確保學生在誤操作后不會損壞設備并保證學生的安全。
四、產品技術指標
序號 | 傳感器名稱 | 實 驗 模 板 | 量 程 | 線性 |
1 | 電阻應變式傳感器 | 電阻應變式實驗模塊 | 0-500g(200) | ±0.5% |
2 | 擴散硅壓力傳感器 | 壓力傳感器實驗模塊 | 4-20kpa | ±1% |
3 | 差動變壓器 | 差動變壓器實驗模塊 | ±4mm | ±2% |
4 | 電容式傳感器 | 電容式傳感器實驗模塊 | ±2.5mm | ±3% |
5 | 集成霍爾式位移傳感器 | 霍爾式傳感器實驗模塊 | ±1mm | ±3% |
6 | 霍爾式轉速傳感器 | 2400轉/分 | ±0.5% | |
7 | 磁電式傳感器 |
| 2400轉/分 | ±0.1% |
8 | 壓電式傳感器 | 壓電式傳感器實驗模塊 | ||
9 | 電渦流位移傳感器 | 電渦流位移實驗模塊 | 1mm | ±2% |
10 | 光纖位移傳感器 | 光纖位移實驗模塊 | 1mm | ±5% |
11 | 光電轉速傳感器 |
| 2400轉/分 | ±0.5% |
12 | 集成溫度傳感器 | 溫度傳感器實驗模塊 | 常溫-120℃ | ±3 % |
13 | Pt100鉑電阻 | 常溫-150℃ | ±3% | |
14 | Cu50銅電阻 | 常溫-100℃ | ±3% | |
15 | K型熱電偶 | 常溫-150℃ | ±2% | |
16 | E型熱電偶 | 常溫-150℃ | ±2% | |
17 | 氣敏傳感器 | 50-2000PPm | ||
18 | 濕敏傳感器 | 10-95%RH | ||
19 | 相敏檢波、移相、濾波 |
五、實驗項目
1.金屬箔式應變片單臂電橋性能實驗
2.金屬箔式應變片半橋性能實驗
3.金屬箔式應變片全橋性能實驗
4.金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗
5.金屬箔式應變片溫度影響實驗
6.直流全橋的應用——電子秤實驗
7.交流全橋的應用——振動測量實驗
8.擴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償實驗
12.差動變壓器的應用――振動測量實驗
13.電容式傳感器的位移特性實驗
14.電容傳感器動態特性實驗
15.直流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗
16.交流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗
17.霍爾測速實驗
18.磁電式轉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.光電轉速傳感器的轉速測量實驗
29.利用光電傳感器測轉速的其它方案*
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. J型熱電偶測溫實驗*
36. 熱電偶冷端溫度補償實驗*
37.對酒精敏感的氣敏傳感器的原理實驗
38.濕度傳感器的實驗
39. 熱敏式傳感器測溫實驗
40. 移相器實驗
41.數據采集系統實驗(靜態舉例)
42.數據采集系統實驗(動態舉例)
備注:帶*號實驗為思考實驗,由學生自己動手組建。