传感器综合实验设备
传感器综合实验设备
传感器教学设备，用于测试技术、传感器原理及应用、光电变换技术等课程的教学实验。
传感器实验箱集传感器、检测对象、信号处理电路、激励源、显示仪表为一体。实验箱由传感器安装台、数据采集与显示仪表、信号处理电路三部分组成：
（一）传感器部分
1. 平行振动梁：悬臂式结构，一端固定、另一端自由，自由端装有振动圆盘及位于激振线圈中的永久磁钢，振动圆盘上装有各类传感器，利用测微杆和激振信号可完成传感器的静态特性和动态特性实验。
2. 电加热器2组：由电热丝组成，加热时可获得高于环境温度30℃的升温。
3. 测速电机1组:由可调低噪声高速轴流风机组成，与光电、光纤、涡流传感器配合进行测速实验。
4. 光电变换器：由红外发射、接收管组成。
5. 传感器配置
（1）电阻应变式传感器：由BHF泊式应变片构成，6片工作片、2片补偿片。
（2）霍尔式传感器: 由JVC公司生产的HZ型线性半导体霍尔片和永久磁钢构成，信号线性范围±≥3mm。
（3）电容式传感器：由两组定片和一组动片组成差动变面积电容式传感器，线性范围≥±3mm。
（4）电感式传感器（差动变压器）：由一个初级、二个次级线圈绕制而成透明空心线圈，铁芯为软磁体，测量范围≥10mm。
（5）电感式传感器（自感式）传感器：由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈，铁芯为软磁体氧体，测量范围≥10mm。
（6）电涡流位移传感器: 由多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成。直流电阻1～2Ω，量程≥3mm。
（7）压电式加速度传感器：由PZT－5双压电晶片和金属质量块构成，f≥10kHz，Q≥20pC/g。
（8）磁电式传感器: 由多股漆包线绕制的线圈和永久磁钢构成，直流电阻30～40Ω，灵敏度0.5V/（m/s）。
（9）KE热电偶传感器:直流电阻由2个铜—康铜（分度号为T）的热电偶串接而成，自由端是环境温度。
（10）PT100温度传感器：量程从室温到100℃，精度±1％。
（11）光电式传感器：反射型红外光电开关。
（12）光纤传感器: 由半圆分布的多模光纤探头和红外线发射、接收电路组成的导光型传感器，线性范围≥2mm。
（13）压力传感器：MPX型扩散硅压阻式压力传感器。
（14）P－N结温度传感器：利用半导体P－N结良好的温度－电压特性制成测温传感器。
（15）光栅原理测量系统：完成光栅测量及计数，系统具有莫尔条纹观测窗口，莫尔条纹宽度可调。莫尔条纹可储存可调节。
（二）数据采集与显示部分
1. 两套显示仪表
数字式电压/频率表：3位半显示，电压范围0～2V和0～20V，频率范围3Hz～2kHz，10Hz～20kHz，灵敏度≥50mV/Hz。
2. 两套振荡器
（1）音频振荡器： 0.4kHz～10kHz，输出连续可调，VP-P =20V， 180°、0°反相输出，Lv端最大功率输出电流0.5A。
（2）低频振荡器： 1～30Hz，输出连续可调，VP-P=20V，最大输出电流0.5A，Li端可提供用做电流放大器。
3. 二组稳压电源
（1）直流±15V电源，主要提供整机工作电源和温度实验时的加热电源，最大激励电流1.5A。
（2）±2V～±10V五档可调输出直流稳压电源，最大输出电流1.5A。主要提供传感器的直流激励源。
4. 数据采集与软件
（1）数据采集卡：12位A/D转换，采样速度125～10万次/秒，采样速度可控制，分单次采样、定时采样与连续采样（低频慢扫描示波器功能），标准RS-232/USB接口。
（2）处理软件：具有良好的计算机显示界面与方便实用处理软件，实验项目的选择与编辑、数据采集、数据处理、图形分析与比较、文件打印。
（三）信号处理电路部分
（1）电桥平衡网络：用于组成测试电桥，提供组桥插座，标准电阻和交/直流调平衡电位器。
（2）差动放大器：通频带0～10kHz，可接成同相、反相增益为1～100倍的交/直流放大器。
（3）电容变换器（放大器）：由高频振荡器、放大器和双T电桥组成的信号处理电路。
（4）电压放大器：增益为5倍的同相输入放大器，通频带0～50kHz。
（5）移相器：增益为1，移相范围≥±40°（与f有关）。
（6）相敏检波器：由整形电路与电子开关构成的检波电路。可检波电压频率0～10kkHz，允许最大输入电压10V。
（7）电荷放大器：电容反馈型放大器，用于放大/转换压电传感器的电荷输出信号。
（8）低通滤波器：由50Hz陷波器和RC滤波器组成，转折频率35Hz左右。
（9）电涡流变换器：由变频调幅变换电路、检波器、跟随器组成，传感器是振荡电路中的一个电感元件。输出电压≥|8|V（探头离开被测物）。
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