傳感器綜合實驗設備
傳感器綜合實驗設備
傳感器教學設備，用于測試技術、傳感器原理及應用、光電變換技術等課程的教學實驗。
傳感器實驗箱集傳感器、檢測對象、信號處理電路、激勵源、顯示儀表為一體。實驗箱由傳感器安裝臺、數據采集與顯示儀表、信號處理電路三部分組成：
（一）傳感器部分
1. 平行振動梁：懸臂式結構，一端固定、另一端自由，自由端裝有振動圓盤及位于激振線圈中的永久磁鋼，振動圓盤上裝有各類傳感器，利用測微桿和激振信號可完成傳感器的靜態特性和動態特性實驗。
2. 電加熱器2組：由電熱絲組成，加熱時可獲得高于環境溫度30℃的升溫。
3. 測速電機1組:由可調低噪聲高速軸流風機組成，與光電、光纖、渦流傳感器配合進行測速實驗。
4. 光電變換器：由紅外發射、接收管組成。
5. 傳感器配置
（1）電阻應變式傳感器：由BHF泊式應變片構成，6片工作片、2片補償片。
（2）霍爾式傳感器: 由JVC公司生產的HZ型線性半導體霍爾片和永久磁鋼構成，信號線性范圍±≥3mm。
（3）電容式傳感器：由兩組定片和一組動片組成差動變面積電容式傳感器，線性范圍≥±3mm。
（4）電感式傳感器（差動變壓器）：由一個初級、二個次級線圈繞制而成透明空心線圈，鐵芯為軟磁體，測量范圍≥10mm。
（5）電感式傳感器（自感式）傳感器：由一個初級、二個次級線圈繞制而成的透明空心線圈，鐵芯為軟磁體氧體，測量范圍≥10mm。
（6）電渦流位移傳感器: 由多股漆包線繞制的扁平線圈與金屬渦流片組成。直流電阻1～2Ω，量程≥3mm。
（7）壓電式加速度傳感器：由PZT－5雙壓電晶片和金屬質量塊構成，f≥10kHz，Q≥20pC/g。
（8）磁電式傳感器: 由多股漆包線繞制的線圈和永久磁鋼構成，直流電阻30～40Ω，靈敏度0.5V/（m/s）。
（9）KE熱電偶傳感器:直流電阻由2個銅—康銅（分度號為T）的熱電偶串接而成，自由端是環境溫度。
（10）PT100溫度傳感器：量程從室溫到100℃，精度±1％。
（11）光電式傳感器：反射型紅外光電開關。
（12）光纖傳感器: 由半圓分布的多模光纖探頭和紅外線發射、接收電路組成的導光型傳感器，線性范圍≥2mm。
（13）壓力傳感器：MPX型擴散硅壓阻式壓力傳感器。
（14）P－N結溫度傳感器：利用半導體P－N結良好的溫度－電壓特性制成測溫傳感器。
（15）光柵原理測量系統：完成光柵測量及計數，系統具有莫爾條紋觀測窗口，莫爾條紋寬度可調。莫爾條紋可儲存可調節。
（二）數據采集與顯示部分
1. 兩套顯示儀表
數字式電壓/頻率表：3位半顯示，電壓范圍0～2V和0～20V，頻率范圍3Hz～2kHz，10Hz～20kHz，靈敏度≥50mV/Hz。
2. 兩套振蕩器
（1）音頻振蕩器： 0.4kHz～10kHz，輸出連續可調，VP-P =20V， 180°、0°反相輸出，Lv端最大功率輸出電流0.5A。
（2）低頻振蕩器： 1～30Hz，輸出連續可調，VP-P=20V，最大輸出電流0.5A，Li端可提供用做電流放大器。
3. 二組穩壓電源
（1）直流±15V電源，主要提供整機工作電源和溫度實驗時的加熱電源，最大激勵電流1.5A。
（2）±2V～±10V五檔可調輸出直流穩壓電源，最大輸出電流1.5A。主要提供傳感器的直流激勵源。
4. 數據采集與軟件
（1）數據采集卡：12位A/D轉換，采樣速度125～10萬次/秒，采樣速度可控制，分單次采樣、定時采樣與連續采樣（低頻慢掃描示波器功能），標準RS-232/USB接口。
（2）處理軟件：具有良好的計算機顯示界面與方便實用處理軟件，實驗項目的選擇與編輯、數據采集、數據處理、圖形分析與比較、文件打印。
（三）信號處理電路部分
（1）電橋平衡網絡：用于組成測試電橋，提供組橋插座，標準電阻和交/直流調平衡電位器。
（2）差動放大器：通頻帶0～10kHz，可接成同相、反相增益為1～100倍的交/直流放大器。
（3）電容變換器（放大器）：由高頻振蕩器、放大器和雙T電橋組成的信號處理電路。
（4）電壓放大器：增益為5倍的同相輸入放大器，通頻帶0～50kHz。
（5）移相器：增益為1，移相范圍≥±40°（與f有關）。
（6）相敏檢波器：由整形電路與電子開關構成的檢波電路。可檢波電壓頻率0～10kkHz，允許最大輸入電壓10V。
（7）電荷放大器：電容反饋型放大器，用于放大/轉換壓電傳感器的電荷輸出信號。
（8）低通濾波器：由50Hz陷波器和RC濾波器組成，轉折頻率35Hz左右。
（9）電渦流變換器：由變頻調幅變換電路、檢波器、跟隨器組成，傳感器是振蕩電路中的一個電感元件。輸出電壓≥|8|V（探頭離開被測物）。
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