CSY - 2000D 傳感器與檢測技術(shù)實驗臺
簡介本裝置主要由主控臺、傳感器及相應(yīng)實驗?zāi)K、溫度測控模塊、轉(zhuǎn)速、振動測控模塊、RS485總線模塊（8AI/4AO/8DI/4DO）、配套軟件、實驗桌等部分組成，具體如下：
一、主控臺
1.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，并具有過流、過壓、漏電、聲光報警。
2.主控臺面板上裝有電壓、頻率/轉(zhuǎn)速顯示表；空氣開關(guān)、多用插座；高頻信號源（音頻振蕩器）1HZ～10KHZ（可調(diào)）；低頻信號源1HZ～30HZ（可調(diào)）；RS232/USB計算機通訊接口。
3.LCD液晶顯示器，控制芯片外擴電壓、電流、數(shù)字信號輸入接口，接收各類傳感器信號，準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換并顯示各類傳感器模塊輸出的物理量信號，同時開放單片機液晶數(shù)據(jù)處理與顯示編程環(huán)境，便于二次開發(fā)。
4.RS485總線多路數(shù)據(jù)采集單元：8路模擬量輸入（0-5V) 、4路模擬量輸出（0-5V)、8路DI，4路DO（2路常閉、2路常開），各實驗臺可通過地址設(shè)置聯(lián)網(wǎng)，通過一臺計算機可根據(jù)地址采集任何一臺實驗臺的傳感器數(shù)據(jù)信息，同時支持MODBUS-RTU協(xié)議，提供通訊協(xié)議代碼，實現(xiàn)對各檢測單元的閉環(huán)控制功能。
5.三維仿真軟件：提供與實驗項目配套的仿真軟件，三維建模、和實驗臺實物、模塊及傳感器一致，真實再現(xiàn)，分為傳感器原理講解、傳感器結(jié)構(gòu)三維動畫分拆、旋轉(zhuǎn)演示、實驗過程無提示自主接線、接線正確與否自動判斷、零位調(diào)整設(shè)置、實驗過程糾錯、放大倍數(shù)自主設(shè)定、電壓表檔位切換數(shù)顯表數(shù)值的自動切換、螺旋測微儀和實物旋轉(zhuǎn)方式一致（拓展單獨清晰窗口），實驗數(shù)據(jù)記錄、實驗曲線繪制，實驗報告自動生成等，同時可以實現(xiàn)學(xué)生異地賬戶及密碼登陸進行仿真實驗，教師可以按學(xué)生班級分時分段分配及更新遠(yuǎn)程登陸學(xué)生用戶賬號信息等功能。
6.云服務(wù)軟硬件平臺（10臺以上每實驗室1套該平臺系統(tǒng)）
（1）能耗監(jiān)測單元：監(jiān)測單元能夠完成包括實驗臺電壓、電流、功率、電能等多個電參數(shù)的測量、采集及傳輸，并具有RS485通訊接口，支持MODBUS-RTU協(xié)議，結(jié)合云服務(wù)平臺的終端模塊及網(wǎng)關(guān)模塊不僅具有能耗在線監(jiān)測分析功能，同時兼容實驗臺數(shù)據(jù)采集的其他各種異構(gòu)、不同協(xié)議的信息系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)；
（2）實驗臺配置傳感器數(shù)據(jù)采集的分節(jié)點無線模塊，含有模擬量輸入、輸出、開關(guān)量輸入、輸出等，完成實驗數(shù)據(jù)的實時采集及上傳，教師機含有云服務(wù)網(wǎng)關(guān)模塊，支持云端/手機端/PC端訪問控制，支持多機組網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、多屏互動、云組態(tài)等功能。支持以太網(wǎng)/WIFI/4G等，遠(yuǎn)程實時查看及監(jiān)控設(shè)備。支持多種第三方協(xié)議，內(nèi)置多種工業(yè)設(shè)備驅(qū)動；能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程編程、上下載、固件升級、診斷、監(jiān)控及調(diào)試程序，隨時偵測現(xiàn)場異常狀況等。
（3）儀器儀表具備網(wǎng)絡(luò)接口，提供符合SCPI標(biāo)準(zhǔn)的程控指令、完備的編程手冊與可用的程控范例程序（包括源代碼）。程控范例應(yīng)包括獲取測量結(jié)果、配置測量參數(shù)功能，源代碼形式應(yīng)為.NET、Python、或LabVIEW；
（4）實驗裝置具備網(wǎng)絡(luò)或USB形式的程控接口，提供可用的程控范例程序、源代碼與手冊，程控范例應(yīng)包括獲取測量結(jié)果、配置測量參數(shù)功能，源代碼的形式應(yīng)為.NET、Python、或LabVIEW。
二、傳感器及相應(yīng)實驗?zāi)K
1.傳感器配置：電阻應(yīng)變式傳感器（量程：0- 200g 精度：±0.5%）；電容式傳感器（量程：±2mm 精度：±1%）；擴散硅壓力傳感器（量程：0 -50KPa 精度：±2%）；差動變壓器（量程：±5mm 精度：±2%）；霍爾式位移傳感器（量程：±5mm 精度：±2%）；霍爾轉(zhuǎn)速傳感器（轉(zhuǎn)速：2400轉(zhuǎn)/分）；磁電轉(zhuǎn)速傳感器（轉(zhuǎn)速：2400轉(zhuǎn)/分）、壓電式傳感器（精度：±2%）；電渦流傳感器（量程：±2mm 精度：±3%）；光纖位移傳感器（量程：±10mm 精度：±2%）；光電轉(zhuǎn)速傳感器（轉(zhuǎn)速：2400轉(zhuǎn)/分）；K型熱電偶（0-300?C）；E型熱電偶（0-300?C）；Pt100鉑電阻（0-300?C）；Cu50銅電阻（-55 ? +150?C）；濕敏傳感器（10 ? 95%RH）；氣敏傳感器（50 ?2000ppm）；光敏電阻傳感器（暗阻≥5M，亮阻≤1KΩ）；光敏三極管（暗電流：≤0.3µA）；圖像傳感器等。
2.傳感器實驗?zāi)K：應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K；電容位移傳感器實驗?zāi)K；擴散硅壓力傳感器模塊；差動變壓器實驗?zāi)K；霍爾位移傳感器實驗?zāi)K；壓電傳感器實驗?zāi)K；電渦流傳感器實驗?zāi)K；光纖位移傳感器實驗?zāi)K；溫度傳感器實驗?zāi)K；濕敏傳感器實驗?zāi)K；氣敏傳感器實驗?zāi)K；移相檢波濾波模塊；暗光街燈模塊；紅外遙控模塊；圖像傳感器模塊等獨立實驗?zāi)K。
三、溫度實驗?zāi)K
1.加熱源＜200℃（可調(diào)）；溫度控制范圍為：室溫～100℃內(nèi)可完成任意溫度的設(shè)定控制功能。
2.溫度控制器含溫度變送器功能，具有熱電阻、熱電偶等多種信號自由輸入(通過輸入規(guī)格設(shè)置)，同時輸出工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號0-5V/0—200℃。
3.人工智能工業(yè)調(diào)節(jié)儀，儀表由單片機控制，手動自動切換，能夠用該單片機進行單片機測控開放性實驗，能夠?qū)刂扑惴ǎㄈ鏟ID控制、模糊控制等）及輸入、輸出等進行修改或重新編程，儀表能根據(jù)設(shè)置自動屏蔽不相應(yīng)的參數(shù)項。
4.含標(biāo)準(zhǔn)0-5V/0-99%功率加熱控制信號輸入接口，不但可實現(xiàn)智能儀表的閉環(huán)PID控制功能，同時可實現(xiàn)基于計算機的閉環(huán)溫度PID控制功能。
四、轉(zhuǎn)速、振動實驗?zāi)K
振動源1HZ－30HZ（可調(diào)）；主要由直流穩(wěn)壓電源、測試軟件、電機等組成；軟件部分可同時對電機進行測試與數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)采集程序顯示以下內(nèi)容：
（1）電機電壓；
（2）電機電流；
（3）電機功耗；
（4）轉(zhuǎn)速設(shè)置，以及電壓電機、電流和轉(zhuǎn)速的實時波形，可完成電機的恒速控制和正弦速率跟隨控制等。
五、軟件
1.數(shù)據(jù)采集卡采用高精度A/D轉(zhuǎn)換、多種采樣方式：單步采樣、定時單步、雙向單步、低頻掃描、高頻掃描等多種方式，可以進行實驗項目選擇與編輯、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)文件的存取、打印及特性曲線的顯示和打印。
2.分層的實驗管理軟件，分為教師用戶和學(xué)生用戶。便于實驗教學(xué)的管理，系統(tǒng)管理員可以登陸管理、查看、添加、刪除實驗人員和實驗內(nèi)容。
3.軟、硬件提供動態(tài)鏈接庫函數(shù)，可完成上位機的數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)與其他檢測設(shè)備的接口，及自行開發(fā)檢測控制程序。
4.主控箱含有485總線多功能數(shù)據(jù)采集控制器（8路模擬量輸入（A/D），4路模擬量輸出（D/A），8路數(shù)字量輸入（DI），4路數(shù)字量輸出（DO）），各實驗臺能通過485總線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)，能進行各設(shè)備地址的設(shè)定和更改，可構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)傳感器實驗系統(tǒng)。
5.提供基于主控臺RS485總線數(shù)據(jù)采集卡的VC++等高級語言的溫度、轉(zhuǎn)速PID閉環(huán)實時控制軟件及源程序，動態(tài)鏈接庫函數(shù)等。
6.提供基于主控臺RS485總線數(shù)據(jù)采集卡的虛擬儀器Labview閉環(huán)溫度、轉(zhuǎn)速PID控制軟件及源程序。
7.提供基于主控臺RS485總線數(shù)據(jù)采集卡的Matlab的溫度、轉(zhuǎn)速PID閉環(huán)實時控制軟件及源程序。
8.提供51系列單片機LCD液晶屏傳感器數(shù)據(jù)采集、量綱變換、物理量顯示等功能及源程序代碼。
9.圖像傳感器模塊提供視覺傳感器的圖像去噪/邊緣檢測/角點檢測/人臉識別程序及的源程序代碼。
10.實驗室云管理服務(wù)平臺，分為學(xué)生客戶端界面和教師服務(wù)端界面，學(xué)生客戶端實現(xiàn)學(xué)生實驗課程申請、實驗預(yù)習(xí)，實驗視頻即時播放，掃碼簽到，預(yù)習(xí)答題，實驗結(jié)果上傳等，教師客戶端實現(xiàn)老師處理學(xué)生申請，新增實驗，實驗內(nèi)容設(shè)置，課程對應(yīng)的題庫測試打分等。
六、鐵質(zhì)框架實驗桌
1.鐵質(zhì)框架實驗桌：尺寸:1600×800×800（mm），含高強度支撐腳及萬向輪。
2.桌面上預(yù)留顯示器和示波器安放位置，腳下設(shè)兩個特制柜可分別安放所有實驗?zāi)０搴陀嬎銠C主機及鍵盤。
3.每張實驗桌同時含有實驗板凳2只。
七、實驗項目
1.傳感器實驗部分
實驗一：金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實驗；
實驗二：金屬箔式應(yīng)變片半橋性能實驗；
實驗三：金屬箔式應(yīng)變片全橋性能實驗；
實驗四：金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗；
實驗五：金屬箔式應(yīng)變片溫度影響實驗；
實驗六：直流全橋的應(yīng)用電子秤實驗；
實驗七：交流全橋的應(yīng)用振動測量實驗；
實驗八：差動變壓器的性能實驗；
實驗九：激勵頻率對差動變壓器特性的影響實驗；
實驗十：差動變壓器零點殘余電壓補償實驗；
實驗十一：差動變壓器的應(yīng)用振動測量實驗；
實驗十二：電容式傳感器的位移特性實驗；
實驗十三：電容傳感器動態(tài)特性實驗；
實驗十四：直流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗；
實驗十五：交流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗；
實驗十六：霍爾式傳感器振動測量實驗；
實驗十七：霍爾式傳感器的應(yīng)用電子秤實驗；
實驗十八：霍爾測速實驗；
實驗十九：磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測速實驗；
實驗二十：用磁電式原理測量地震；
實驗二十一：壓電式傳感器振動實驗；
實驗二十二：電渦流傳感器的位移特性實驗；
實驗二十三：被測體材質(zhì)對電渦流傳感器的特性影響實驗；
實驗二十四：被測體面積大小對電渦流傳感器的特性影響實驗；
實驗二十五：電渦流傳感器測量振動實驗；
實驗二十六：電渦流傳感的應(yīng)用電子秤實驗；
實驗二十七：電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速實驗 ；
實驗二十八：光纖傳感器的位移特性實驗；
實驗二十九：光纖傳感器測量振動實驗；
實驗三十：光纖傳感器的測速實驗；
實驗三十一：光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗；
實驗三十二：利用光電傳感器測轉(zhuǎn)速的其它方案 ；
實驗三十三：溫度傳感器PT100的溫度特性實驗；
實驗三十四：溫度傳感器Cu50的溫度特性實驗；
實驗三十五：K型熱電偶測溫實驗；
實驗三十六：E型熱電偶測溫實驗；
實驗三十七：集成溫度傳感器特性實驗；
實驗三十八：氣體流量的測定 ；
實驗三十九：對酒精敏感的氣敏傳感器的原理；
實驗四十：對酒精敏感的氣敏傳感器的濃度測試實驗；
實驗四十一：濕度傳感器的原理；
實驗四十二：濕度傳感器的濕度實驗；
實驗四十三：圖像視覺傳感器去噪/邊緣檢測/角點實驗；
實驗四十四：圖像視覺傳感器人臉識別實驗；
實驗四十五：溫度智能儀表溫度PID控制實驗；
實驗四十六：轉(zhuǎn)速智能儀表轉(zhuǎn)速PID控制實驗；
實驗四十六：計算機溫度PID控制實驗系統(tǒng)；
實驗四十七：計算機轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)；
實驗四十八：課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計匯總實驗系統(tǒng)實驗。
實驗四十九：顏色識別實驗
實驗五十：線性度分析實驗
實驗五十一：實驗報告保存實驗
2.虛擬儀器Labview實驗部分
實驗一：LabVIEW8.0程序開發(fā)環(huán)境；
實驗二：虛擬溫度計的設(shè)計及標(biāo)定；
實驗三：加法函數(shù)節(jié)點的應(yīng)用；
實驗四：布爾運算節(jié)點操作；
實驗五：利用VIs設(shè)計函數(shù)發(fā)生器；
實驗六：數(shù)組函數(shù)的應(yīng)用；
實驗七：簇函數(shù)的應(yīng)用；
實驗八：字符串函數(shù)的應(yīng)用；
實驗九：While循環(huán)移位寄存器的應(yīng)用；
實驗十：子VI的創(chuàng)建與調(diào)用；
實驗十一：虛擬示波器設(shè)計；
實驗十二：信號的瞬態(tài)特性測量；
試驗十二：電子計數(shù)器的設(shè)計；
實驗十三：可邏輯分析設(shè)計；
實驗十四：頻譜（幅值-相位）分析設(shè)計；
實驗十五：Butterworth濾波器；
實驗十六：基于RS485數(shù)據(jù)采集卡的A/D采集實驗；
實驗十七：基于RS485數(shù)據(jù)采集卡的D/A輸出實驗；
實驗十八：基于RS485數(shù)據(jù)采集卡的DI采集實驗；
實驗十九：基于RS485數(shù)據(jù)采集卡的DO采集實驗；
實驗二十：應(yīng)變傳感器虛擬儀器采集實驗；
實驗二十一：霍爾傳感器虛擬儀器采集實驗；
實驗二十二：電容傳感器虛擬儀器采集實驗；
實驗二十三：電渦流傳感器虛擬儀器采集實驗；
實驗二十四：光纖傳感器虛擬儀器采集實驗；
實驗二十五：基于LABVIEW溫度PID控制系統(tǒng)；
實驗二十六：基于LABVIEW轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)。
3.MATLAB實驗部分
實驗一：MATLAB配置 ；
實驗二：設(shè)備啟動/關(guān)閉實驗；
實驗三：A/D操作實驗 ；
實驗四：D/A操作實驗 ；
實驗五：DI操作實驗 ；
實驗六：DO操作實驗 ；
實驗七：電壓狀態(tài)監(jiān)視/報警實驗；
實驗八：PID控制實驗；
實驗九：基于SIMULINK的PID控制實驗；
實驗十：基于ANN的故障診斷實驗。
